專利名稱：表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明特別涉及一種利用逆滲透模塊以形成至少包含高濃度硫酸銅的濃縮液以達(dá)到銅資源回收目標(biāo)的表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用方法。
背景技術(shù)：
在一般的表面處理制程中，常常需要在目標(biāo)物件上形成特定鍍層，藉以提供具特殊性能的表面，比如用以增加導(dǎo)電特性以傳導(dǎo)電力或傳送電氣信號，或用以表現(xiàn)出金屬光澤以加強(qiáng)視覺美觀，或用以防蝕、防銹或防止刮傷的保護(hù)作用。
針對需要增加導(dǎo)電特性或需要形成導(dǎo)電層的應(yīng)用，常使用通電的電鍍銅制程或不需通電的無電鍍銅制程，可在目標(biāo)物件上成長出特定厚度的金屬銅層或合金銅層，尤其是印刷電路板(PCB)中的導(dǎo)電層，以供后續(xù)蝕刻處理而形成所需的電路圖案。不論是鍍銅制程或無電鍍銅制程，都需要在鍍槽中灌注具有高濃度銅來源的鍍液，藉以利用電力或化學(xué)反應(yīng)將鍍液中的銅離子還原成金屬銅層或合金銅層，并沉積在浸泡于鍍液中的目標(biāo)物件上。由于鍍液中的銅離子會隨著制程的進(jìn)行而逐漸消耗掉，因此需要適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充銅來源，比如硫酸銅。此外，為了避免對后續(xù)制程的干擾，比如目標(biāo)物件上殘留鍍液的可能污染，因此需要進(jìn)行清洗處理，以去除殘留的鍍液。通常是使用去離子水(De-ionized Water)當(dāng)作清洗液，讓目標(biāo)物件浸泡在清洗液中以實現(xiàn)清洗處理，而清洗后的清洗液中會含有鍍液成分，比如銅離子，而且還可能含有其他有用的或污染性的有機(jī)物或化學(xué)物質(zhì)，比如有機(jī)酸或螯合齊U，所以需要適當(dāng)處理，而不可當(dāng)作廢水直接排放。在現(xiàn)有技術(shù)中，常常是將酸洗、蝕刻或其他制程所產(chǎn)生的不同廢水一起混合收集后，再利用復(fù)雜且昂貴的廢水處理設(shè)備以去除廢水中所有的有害物質(zhì)或回收有用的物質(zhì)，以符合環(huán)保法規(guī)所規(guī)范的排放標(biāo)準(zhǔn)，并產(chǎn)生需最終處置的污泥，比如利用掩埋處理。然而，現(xiàn)有技術(shù)的缺點在于，混合廢水包含太多各種污染物，使得廢水處理設(shè)備所需的功能增加，造成整體處理成本居高不下，且實務(wù)上操作復(fù)雜，需要相當(dāng)熟練的技術(shù)人員。因此，需要一種表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用方法，利用逆滲透模塊以形成至少包含高濃度硫酸銅的濃縮液，對清洗后的含銅清洗液直接進(jìn)行銅的資源回收處理，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在提供一種表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用方法，且該清洗液系在表面處理制程時浸泡待清洗物件后所形成，而清洗液包含化學(xué)銅制程中的硫酸銅，并包含微小顆粒，氯、有機(jī)物、羅氏鹽、螯合劑銅錯合物、螯合劑，該資源回收方法包括用清洗液儲存槽儲存清洗液，并利用碳纖維過濾器過濾清洗液中的微小顆粒，并吸附該清洗液中的氯，藉以產(chǎn)生過濾處理液；利用臭氧氧化器產(chǎn)生臭氧，用以氧化并去除過濾處理液中的有機(jī)物，進(jìn)而形成臭氧處理液，并回送至清洗液儲存槽；利用高壓泵以加壓清洗液儲存槽中的清洗液，形成高壓處理液，并傳送至逆滲透模塊；利用逆滲透模塊對高壓處理液進(jìn)行逆滲透處理，進(jìn)而產(chǎn)生滲透液以及濃縮液，其中濃縮液保留高壓處理液中的大分子物質(zhì)，以及高濃度的硫酸銅及含銅羅氏鹽(Rochelle salt),而滲透液包含低濃度的硫酸銅及含銅羅氏鹽，但不包含大分子物質(zhì)；以及將濃縮液輸送至鍍槽，用以當(dāng)作鍍液中銅的額外來源。因此，本發(fā)明的資源回收方法可產(chǎn)生具有高濃渡銅的濃縮液，可實現(xiàn)回收銅的目的，并達(dá)到零排放且零污泥的目標(biāo)。


圖I所示是本發(fā)明表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用方法的處理流程示意圖； 圖2所示是本發(fā)明循環(huán)利用方法中裝置的結(jié)構(gòu)示意 以上各圖中所示符號所指示之組件分別為
10碳纖維過濾器、20臭氧氧化器、30高壓幫浦、40逆滲透模塊、LI清洗槽清洗液、L2儲存槽清洗液、L3過濾處理液、L4臭氧處理液、L5高壓處理液、L6滲透液、L7濃縮液、SlO過濾微小顆粒并吸附氯、S20用臭氧氧化去除有機(jī)物、S30加壓傳送、S40逆滲透處理、S50輸送濃縮液、T清洗液儲存槽、V控制閥。
具體實施例方式以下配合圖式及元件符號對本發(fā)明的實施方法式做更詳細(xì)的說明，俾使熟習(xí)該項技藝者在研讀本說明書后能據(jù)以實施。參閱圖1，本發(fā)明表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用方法包括依序進(jìn)行的步驟S10、S20、S30、S40以及S50，用以回收清洗液中的銅，其中清洗液是在表面處理制程時置于清洗槽中以浸泡方式清洗待清洗物件，以除去待清洗物件表面上的殘留化學(xué)藥劑或固體微粒，而待清洗物件是經(jīng)過無電鍍銅處理或電鍍銅處理而在表面形成金屬銅層。因此，清洗液經(jīng)清洗待清洗物件后會包含化學(xué)銅制程中的硫酸銅，并至少包含微小顆粒，氯、有機(jī)物、含銅羅氏鹽(Rochelle salt)、螯合劑銅錯合物以及螯合劑中的任意一種；其中螯合劑可包括乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid, EDTA)。同時，為了清楚明本發(fā)明的特點，請配合圖2，本發(fā)明循環(huán)利用方法資源回收方法中裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。首先，本發(fā)明的表面處理制程清洗液中銅的資源回收方法由步驟SlO開始，主要是由清洗液儲存槽T接收來自清洗槽的清洗槽清洗液LI以形成儲存槽清洗液L2，并利用碳纖維過濾器10過濾儲存槽清洗液L2以產(chǎn)生過濾處理液L3。碳纖維過濾器10包含碳纖維，可過濾儲存槽清洗液L2中的微小顆粒，并吸附氯，藉以同時去除微小顆粒及氯，其中微小顆?？砂ń饘偎樾?、固態(tài)鹽?；蚱渌虘B(tài)雜質(zhì)。接著在步驟S20中，利用臭氧氧化器20產(chǎn)生臭氧，并利用所產(chǎn)的臭氧對過濾處理液L3中的有機(jī)物進(jìn)行氧化處理，以達(dá)到去除有機(jī)物的目的，進(jìn)而形成臭氧處理液L4，且將臭氧處理液L4送回清洗液儲存槽T，其中有機(jī)物可包括醇類、醛類、有機(jī)酸，而臭氧氧化器20包含多個串接的臭氧氧化管(圖中未顯示)，每個臭氧氧化管具有用以產(chǎn)生紫外光的紫外燈，用以產(chǎn)生所需的氧化作用。因此，上述的步驟SlO及步驟S20的目的在于預(yù)先處理清洗槽清洗液LI，并由臭氧氧化器20及碳纖維過濾器10，配合清洗液儲存槽T而形成封閉循環(huán)路徑。在步驟S30中，利用高壓泵30抽 取清洗液儲存槽T中的儲存槽清洗液L2以形成高壓處理液L5，并傳送至逆滲透模塊40。接著進(jìn)入步驟S40，利用逆滲透模塊40接收高壓處理液L5，且逆滲透模塊40包含逆滲透膜(圖中未顯示)，用以對高壓處理液L5進(jìn)行逆滲透處理，進(jìn)而產(chǎn)生滲透過逆滲透膜的滲透液L6以及未滲透過逆滲透膜的濃縮液L7。滲透液L6包含低濃度的硫酸銅及含銅羅氏鹽，但不包含該大分子物質(zhì)，比如螯合劑銅錯合物、螯合劑，可當(dāng)作一般溶劑再利用。相對的，濃縮液L7保留高壓處理液L5中的大分子物質(zhì)以及高濃度的硫酸銅及含銅羅氏鹽，具有再利用的價值。此外，可進(jìn)一步利用液位控制方式，藉動態(tài)控制部分的滲透液L6回送到清洗液儲存槽T，以調(diào)節(jié)排放出去的滲透液L6的流量。具體而言，可在清洗液儲存槽T中安置液位傳感器(圖中未顯示)，并配置控制閥V以控制是否回送滲透液L6，且控制閥V是由液位傳感器控制是否打開。液位傳感器感測清洗液儲存槽T中儲存槽清洗液L2的液位，使得儲存槽清洗液L2低于預(yù)設(shè)液位時，打開控制閥V使部分滲透液L6回送到清洗液儲存槽T，以降低排放滲透液L6的流量，并使儲存槽清洗液L2的液位升高。另外，在儲存槽清洗液L2高于預(yù)設(shè)液位時，可關(guān)閉控制閥V，而使所有的滲透液L6排放出去。最后，在步驟S50中，可藉泵、重力或溢流方式，將濃縮液L7輸送至鍍槽50，用以當(dāng)作無電鍍銅處理或電鍍銅處理中鍍液所需的額外銅來源，或輸送至調(diào)配槽(圖中未顯示)，以調(diào)配具較佳組成的鍍液，供后續(xù)表面處理制程所需，或輸送至儲存槽(圖中未顯示)，用以暫時儲存。由于濃縮液L7包含高濃度的硫酸銅，因此，可達(dá)到回收目的，充分利用清洗液中的銅。本發(fā)明的特點在于利用碳纖維過濾器、臭氧氧化器以及逆滲透模塊，以分別實現(xiàn)過濾、氧化以及濃縮處理，進(jìn)而將濃縮后具有高濃度銅離子及可再利用物質(zhì)的濃縮液送回鍍槽，以達(dá)到銅的資源回目的，同時，本發(fā)明的方法并不產(chǎn)生額外的污泥，進(jìn)而具有零排放的優(yōu)點。以上所述僅用于解釋本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是在相同的發(fā)明精神下所做有關(guān)本發(fā)明的任何修飾或變動，均包括在本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用方法，其特征在于，該方法包括如下步驟 利用一清洗液儲存槽接收來自一清洗槽的清洗槽清洗液以形成一儲存槽清洗液，且該清洗槽是用以清洗表面處理制程中的一待清洗對象，該儲存槽清洗液包含化學(xué)銅的硫酸銅，并至少包含微小顆粒，氯、有機(jī)物、羅氏鹽(Rochelle salt)、螯合劑銅錯合物及螯合劑中的任意一種，且利用一碳纖維過濾器以過濾儲存槽清洗液中的微小顆粒，并吸附儲存槽清洗液中的氯，藉以產(chǎn)生一過濾處理液，所述碳纖維過濾器包含碳纖維； 利用一臭氧氧化器產(chǎn)生臭氧，用以氧化并去除該過濾處理液中的有機(jī)物，進(jìn)而形成一臭氧處理液，且將臭氧處理液回送至清洗液儲存槽； 利用一高壓泵以抽取及加壓清洗液儲存槽中的清洗槽清洗液而形成一高壓處理液，并傳送至一逆滲透模塊； 利用逆滲透模塊接收高壓處理液，且逆滲透模塊包含逆滲透膜，用以對高壓處理液進(jìn)行逆滲透處理，進(jìn)而產(chǎn)生滲透過該逆滲透膜的一滲透液以及未滲透過逆滲透膜的一濃縮液，其中濃縮液保留該高壓處理液中的大分子物質(zhì)以及高濃度的硫酸銅及含銅羅氏鹽(Rochelle salt),而該滲透液包含低濃度的硫酸銅及含銅羅氏鹽,但不包含該大分子物質(zhì)，該大分子物質(zhì)包括螯合劑銅錯合物、螯合劑；以及 將該濃縮液輸送至一鍍槽，用以當(dāng)作鍍液的額外銅來源，或輸送至一調(diào)配槽，藉以調(diào)配具較佳組成的鍍液，供后續(xù)表面處理制程所需，或輸送至一儲存槽，用以暫時儲存。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用方法，其特征在于，所述待清洗物件是經(jīng)過一無電鍍銅處理或一電鍍銅處理而在表面形成金屬銅層或合金銅層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用方法，其特征在于，所述有機(jī)物包括醇類、醛類、有機(jī)酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用方法，其特征在于，所述臭氧氧化器包含多個串接的臭氧氧化管，每個臭氧氧化管具有用以產(chǎn)生紫外光的紫外燈，而該紫外光是用以促進(jìn)氧化作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用方法，其特征在于，所述逆滲透膜是由納米分子級之聚酰亞胺(Polyimide)螺旋編織膜所構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用方法，其特征在于，所述逆滲透模塊進(jìn)一步包括導(dǎo)電率傳感器、水位傳感器以及變頻器(Inverter)，用以動態(tài)調(diào)整控制該高壓處理液的流量。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用方法，其特征在于，所述螯合劑包括乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid, EDTA)。
全文摘要
一種表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用方法，包括如下步驟利用清洗液儲存槽儲存清洗液，并利用碳纖維過濾器過濾清洗液的微小顆粒并吸附氯；利用臭氧氧化器產(chǎn)生臭氧以氧化有機(jī)物，并回送至清洗液儲存槽；利用高壓幫浦抽取并加壓清洗液儲存槽中的清洗液以形成高壓處理液；利用逆滲透模塊接收高壓處理液，且該逆滲透模塊包含逆滲透膜，用以進(jìn)行逆滲透處理，產(chǎn)生滲透過逆滲透膜的滲透液以及未滲透的濃縮液，且濃縮液至少包含高濃度的硫酸銅；以及將濃縮液輸送出去，可當(dāng)作鍍液中銅的額外來源，具體實現(xiàn)回收清洗液中的化學(xué)銅，達(dá)到零排放及零污泥的目標(biāo)。
文檔編號C02F9/04GK102730887SQ201210273680
公開日2012年10月17日 申請日期2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月2日
發(fā)明者上野山衛(wèi), 傅新民, 張芳淑, 林詩詮, 薛慕棨 申請人:華夏新資源有限公司