專利名稱：一種從酸性廢蝕刻液中回收銅的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從酸性廢蝕刻液中回收銅的方法。
背景技術(shù)：
印制電路板(PCB)的生產(chǎn)工藝流程長，蝕刻工序是PCB生產(chǎn)流程中比重最大的一部分。在蝕刻工序中，當蝕刻液由于溶解的物質(zhì)太多而使蝕刻指標，包括速度、側(cè)蝕系數(shù)、表面潔凈性等低于工藝要求時，即成為廢蝕刻液。蝕刻液包括酸性蝕刻液、堿性蝕刻液和微蝕刻液。酸性蝕刻主要應(yīng)用于多層電路板的內(nèi)層電路圖形的制作，一般來說，每生產(chǎn)Im2線路板需消耗蝕刻液2 2.5L，相應(yīng)的也產(chǎn)出廢蝕刻液5L，其銅離子濃度很高，達120g/L或更高，這些廢蝕刻液的主要成分有:重金屬銅、銨鹽、磷酸根及含碘化合物等無機物；含硫有機物、含氮雜環(huán)化合物和含氰根化合物等有機物；聚氧乙烯類化合物、聚乙烯醇類化合物等高分子化合物。PCB行業(yè)每年消耗精銅10萬噸以上，產(chǎn)出的含銅廢水中總銅含量在5萬噸以上，氯化銨約10萬噸、無機及有機磷約4000噸、含硫含氮雜環(huán)有機物約1000噸，因此可以看出:廢蝕刻液的污染指數(shù)很高，是典型的危險液體廢物；同時廢蝕刻液還是一種價值不菲的復(fù)合資源，其資源回收和再生利用的潛力巨大。國內(nèi)外對酸性廢蝕刻液處理方法主要有置換法、電解法、中和沉淀法等。置換法得到海綿銅品位不高，回收銅后尾液含銅量高等缺點；電解法生產(chǎn)出來的銅粉雖然純度高，性能上優(yōu)于其它方法生產(chǎn)的銅粉，但是電解法生產(chǎn)銅粉的效率相對較低，耗電量較高，并且廢液中的重金屬離子濃度不能降得很低，排放前要進行嚴格的治理，并且電解法容易產(chǎn)生氯氣；中和沉淀法處理含銅廢液，工藝簡單，投資少，但是硫酸銅結(jié)晶后母液含銅量較高，需進一步處理，不能對廢水中的銨鹽等無機物和有機物循環(huán)利用，造成嚴重的環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于 提供一種從酸性廢蝕刻液中回收銅的方法，提高回收銅的純度和質(zhì)量，提高經(jīng)濟效益，以減少污水排放量。本發(fā)明所述的酸性廢蝕刻液，其為印制電路板蝕刻工序過程中蝕刻了銅的廢液，該廢液的H+濃度為0.01 3mol/L，銅離子5 160g/L及氯離子。本發(fā)明的從酸性廢蝕刻液中回收銅的方法如下:(I)采用體積比為5 20%Lix 系列萃取劑-8(Γ95%煤油或200#溶劑油的有機相；(2)將上述有機相與酸性廢蝕刻液按體積比f 30: I萃取銅；(3)將步驟(2)所得的負載有機相與純凈水按體積比0.Γ10: I進行洗滌；(4)將步驟(3)洗滌后的負載有機相與含硫酸13(T250g/L、銅離子5 50g/L的硫酸銅溶液按體積比1 10: I進行反萃取，反萃取后的有機相返回步驟(2)重復(fù)使用；水相為硫酸銅溶液；(5)采用金屬陰極，在電流密度5(T400A/m2下電沉積步驟(4)所得硫酸銅溶液，得到電沉積銅，電沉積銅后的硫酸銅溶液返回步驟(4)重復(fù)使用。所述Lix 系列萃取劑為 Lix84-1、Lix973 或 Lix984。所述陰極為不銹鋼304、不銹鋼316或金屬鈦。
所述萃取、洗滌和反萃取級數(shù)為單級或多級。本發(fā)明利用Li/系列萃取劑萃取銅的選擇性，通過萃取將銅從廢蝕刻液中提取出來；然后洗滌負載萃取劑，洗掉夾帶的其它陽離子和氯離子，最后將銅反萃取下來，電沉積為金屬銅。本發(fā)明的從酸性廢蝕刻液中回收銅的方法，能將銅從酸性廢蝕刻液中選擇性分離，工藝簡單，分離效果好，電解出來的金屬銅純度高，含量氧量低。
具體實施例方式實施例1
某酸性廢蝕刻液，其中H+濃度為0.012mol/L，銅離子120g/L及大量氯離子；將15%Lix84-1-85%煤油的有機相與酸性廢蝕刻液按體積比為10: I三級萃取，萃取后分析測得廢水中銅濃度為0.50mg/L,經(jīng)計算銅萃取率達99% ;然后將負載有機相與純凈水按體積比為10: I三級洗滌，洗滌后，將負載有機相與含硫酸130g/L、銅離子5g/L的硫酸銅溶液按體積比為10: I相比二級反萃取,反萃取后,有機相返回重復(fù)使用,水相為硫酸銅溶液，電流密度55A/m2下，在不銹鋼316陰極電沉積得到電解銅，電解銅純度99.95%，電沉積銅后的含硫酸130g/L、銅離子5g/L硫酸銅溶液返回反萃取有機相。實施例2
某酸性廢蝕刻液，其中H+濃度為1.0mol/L,銅離子140g/L及大量氯離子；將20%1^的73-80%200#溶劑油的有機相與酸性廢蝕刻液按體積比為30: I 一級萃取，萃取后分析測得廢水中銅濃度為3.50mg/L，經(jīng)計算銅萃取率達99% ;然后將負載有機相與純凈水按體積比為5: I 二級洗滌，洗滌后，將負載有機相 與含硫酸245g/L、銅離子10g/L的硫酸銅溶液按體積比為5: I相比二級反萃取,反萃取后,有機相返回重復(fù)使用,水相為硫酸銅溶液，在電流密度200A/m2下，不銹鋼304陰極電沉積得到電解銅，電解銅純度99.98%，電沉積銅后的含硫酸200g/L、銅離子26g/L硫酸銅溶液返回反萃取有機相。實施例3
某酸性廢蝕刻液，其中H+濃度為2.9mol/L，銅離子100g/L及大量氯離子；將5% Lix984萃取劑-95%煤油的有機相與酸性廢蝕刻液按體積比為20: I 一級萃取，萃取后分析測得廢水中銅濃度為5.50mg/L，經(jīng)計算銅萃取率達99% ;然后將負載有機相與純凈水按體積比為0.2:1—級洗滌，洗滌后，將負載有機相與含硫酸200g/L、銅離子30g/L的硫酸銅溶液按體積比為5: I相比二級反萃取,反萃取后,有機相返回重復(fù)使用,水相為硫酸銅溶液,在電流密度300A/m2下,金屬鈦板陰極電沉積得到電解銅，電解銅純度99.96%,電沉積銅后的含硫酸180g/L、銅離子26g/L硫酸銅溶液返回反萃取有機相。實施例4
某酸性廢蝕刻液，其中H+濃度為0.0lmol/L，銅離子6g/L及大量氯離子；將5% Lix84_1-95%煤油的有機相與酸性廢蝕刻液按體積比為1:1 一級萃取，萃取后分析測得廢水中銅濃度為0.60mg/L,經(jīng)計算銅萃取率達99% ;然后將負載有機相與純凈水按體積比為1:1一級洗滌，洗滌后，將負載有機相與含硫酸200g/L、銅離子45g/L的硫酸銅溶液按體積比為I: I相比一級反萃取，反萃取后，有機相返回重復(fù)使用，水相為硫酸銅溶液，在電流密度390A/m2下，不銹鋼316陰極電沉積得到電解銅，電解銅純度99.97%，電沉積銅后的含硫酸230g/L、銅 離子20g/L硫酸銅溶液返回反萃取有機相。
權(quán)利要求
1.一種從酸性廢蝕刻液中回收銅的方法，所述酸性廢蝕刻液為印制電路板蝕刻工序過程中蝕刻了銅的廢液，該廢液的H+濃度為0.0f 3mol/L，銅離子5 160g/L及氯離子，其特征是步驟如下:(I)采用體積比為5 20%Lix 系列萃取劑-80、5%煤油或200#溶劑油的有機相；(2)將上述有機相與酸性廢蝕刻液按體積比廣30: I萃取銅；(3)將步驟(2)所得的負載有機相與純凈水按體積比0.f 10: I進行洗滌；(4)將步驟(3)洗滌后的負載有機相與含硫酸13(T250g/L、銅離子5 50g/L的硫酸銅溶液按體積比廣10: I進行反萃取，反萃取后的有機相返回步驟(2)重復(fù)使用；水相為硫酸銅溶液；(5)采用金屬陰極，在電流密度5(T400A/m2下電沉積步驟(4)所得硫酸銅溶液，得到電沉積銅，電沉積銅后的硫酸銅溶液返回步驟(4)重復(fù)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從酸性廢蝕刻液中回收銅的方法，其特征是所述Li/系列萃取劑為 Lix84-1、Lix973 或 Lix984。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從酸性廢蝕刻液中回收銅的方法，其特征是所述金屬陰極為不銹鋼304、不銹鋼316或金屬鈦。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從酸性廢蝕刻液中回收銅的方法，其特征是所述萃取、洗滌和反萃取級數(shù)為單級或多級 。
全文摘要
一種從酸性廢蝕刻液中回收銅的方法。其特征是步驟如下(1)采用體積比為5~20%Lix 系列萃取劑-80~95%煤油或200#溶劑油配制成有機相；(2)將上述有機相與酸性廢蝕刻液按體積比1~30∶1進行萃取銅；(3)將步驟(2)所得的負載有機相與純凈水按體積比0.1~10∶1進行洗滌；(4)將步驟(3)所洗滌后的負載有機相與硫酸銅溶液液按體積比1~10∶1進行反萃取，反萃取后的有機相返回步驟(2)重復(fù)使用；水相為硫酸銅溶液；(5)將步驟(4)所得硫酸銅溶液進行電沉積銅，電沉積銅后的硫酸銅溶液返回步驟(4)重復(fù)使用。本發(fā)明的從酸性廢蝕刻液中回收銅的方法，能將銅從酸性廢蝕刻液中選擇性分離，工藝簡單，分離效果好。
文檔編號C25C1/12GK103233128SQ20131017458
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月13日
發(fā)明者陳飆 申請人:陳飆