本發(fā)明涉及線路板制造中蝕刻廢液回收技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種線路板酸性蝕刻廢液資源回用方法。
背景技術(shù):
世界科技快速發(fā)展,促進了線路板蝕刻業(yè)的興起,而酸性蝕刻劑是一大類蝕刻體系,蝕刻后排出大量含銅母液,這是寶貴的資源,業(yè)內(nèi)人士已給予了高度的注意,提出了許多有效的回收銅的方法,如CN103290415A、CN200610032589.9、CN 105016373.A ,CN201620528081.7等,但其主要注意力都放在銅的回收上,而蝕刻廢液中的其他的有用成份,如氯化鈉等資源的在線回用則未見報道。眾所周知,氯化鈉在工業(yè)上是由海水、鹽湖水、地下鹵水、巖鹽提取的,是重要的工業(yè)產(chǎn)品。本發(fā)明則利用各種方法除銅后含氯化鈉母液,通過電解法轉(zhuǎn)化為氯酸鈉,回用于蝕刻工序,無需再添加子液或氧化劑,節(jié)省成本,實現(xiàn)了產(chǎn)線在線循環(huán)。氯酸鈉在工業(yè)上生產(chǎn)已有百多年,目前全球年產(chǎn)量300萬噸以上,中國年產(chǎn)量在20萬噸左右,尚在籌建10萬噸/年,由于氯酸鈉在紙業(yè)漂白及消毒業(yè)的需求日增,供需較緊。線路板業(yè)的酸性蝕刻液含氯酸鈉需由市場采購。全球氯酸鈉生產(chǎn)方法居多采用以氯化鈉為原料電解方法,本發(fā)明省去傳統(tǒng)氯酸鈉工業(yè)中原料精制(如除鈣鎂硫酸根)工序和氯酸鈉結(jié)晶工序。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,而提供一種線路板酸性蝕刻廢液資源回用方法,針對線路板酸性蝕刻廢液回收銅的過程中產(chǎn)出的各種含氯化鈉母液,該母液比較純,只需除去微量銅,就可用電解法生產(chǎn)合格的氯酸鈉溶液,再用沉淀法等除鉻后回用于蝕刻系統(tǒng)。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
一種線路板酸性蝕刻廢液資源回用方法,通過碳酸鈉沉淀法回收全部的銅資源,銅沉淀率達到99.9%,含銅沉淀物用于制備銅精品,沉淀銅后的母液含氯化鈉,除去微量銅,然后用電解法制備出含氯酸鈉和氯化鈉的水溶液,不必制成固體產(chǎn)品,重新回用于蝕刻系統(tǒng),使蝕刻廢液的銅和氯化鈉資源全部回用。母液所得方法還包括草酸沉銅沉淀法、碳酸堿沉銅沉淀法、氫氧化物中和沉淀法,同樣還包括萃取提銅法、樹脂吸附提銅法、電解提銅法等。
優(yōu)選的,所述含銅沉淀物用于制備產(chǎn)品,具體為用于制備氯化銅產(chǎn)品、硫酸銅產(chǎn)品、堿式碳酸銅產(chǎn)品或氧化銅產(chǎn)品,但不局限于以上產(chǎn)品。
優(yōu)選的,回收銅后產(chǎn)生的廢液能夠全部通過電解法電解為含氯化鈉和氯酸鈉的溶液,其中水溶液中氯化鈉、氯酸鈉的濃度完全可以通過電解過程參數(shù)控制,電解回來的氯化鈉和氯酸鈉水溶液經(jīng)除鉻后完全可以回用于蝕刻系統(tǒng),不需任何額外的處理。
優(yōu)選的,所述除銅后濾液除去微量銅,可采用沉淀法或螯合樹脂交換法制得合格電解前液,其中銅含量可降至5PPM以下。
優(yōu)選的,所述用電解法制備出含氯酸鈉和氯化鈉的水溶液后,采用沉淀法除鉻或樹脂法除鉻,可以將鉻降至5ppm以下。
優(yōu)選的,所述電解后液除鉻采用的除鉻沉淀劑包含氯化亞鐵、亞硫酸鈉、亞硝酸鈉、氯化鉛、氯化鋇?;厥盏你t酸鹽可作為顏料,無廢渣排放。
優(yōu)選的,所述用電解法制備出含氯酸鈉和氯化鈉的水溶液具體為:除微量銅后母液,加入0-10g/L的重鉻酸鈉,在攝氏40-100度,以鈦鍍釕電極作陽極,在電流強度500 A/m2—4000 A/m2下電解,并控制反應(yīng)器中PH在6.3-6.8,得其電解后母液氯酸鈉濃度在0-600g/L。
本發(fā)明有益效果為:本發(fā)明所述一種線路板酸性蝕刻廢液資源回用方法,針對線路板酸性蝕刻廢液回收銅的過程中產(chǎn)出的含氯化鈉母液,該母液比較純,可以不經(jīng)精制就可用電解法生產(chǎn)合格的氯酸鈉溶液回用于蝕刻系統(tǒng)。
附圖說明
附圖1是本發(fā)明的工藝簡單流程。
附圖2是本發(fā)明的詳細的工藝流程。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進一步的說明。
本發(fā)明所述一種線路板酸性蝕刻廢液資源回用方法,其工藝簡單流程如圖1,酸蝕廢液進行除銅,然后銅回收和產(chǎn)生母液,對母液進行電解,形成回用蝕刻液,回用蝕刻液再次用作酸蝕廢液。詳細的工藝流程如圖2,酸蝕廢液進行除銅,形成碳酸鈉沉銅,碳酸鈉沉銅形成粗品碳酸銅和濾液,然后濾液精制,濾液電解,電解后液除鉻,然后形成蝕刻回用液,通過酸性蝕刻線再次用作酸蝕廢液。
將所需碳酸鈉溶液置于反應(yīng)器中,在室溫和攪拌條件下,由高位槽加入酸性蝕刻廢液,控制反應(yīng)終了酸度,攪拌45分鐘,然后過濾分離沉淀物(粗品碳酸銅),銅沉淀率達到99.9%,粗品碳酸銅可用于制備銅精產(chǎn)品;沉淀銅后的母液含氯化鈉,對母液進行精制,然后用電解法制備出含氯酸鈉和氯化鈉的水溶液,除鉻后,不必制成固體產(chǎn)品,重新回用于蝕刻系統(tǒng),使蝕刻廢液的銅和氯化鈉資源全部回用。
其中,所述母液精制過程為:
母液精制實施方式一,通過酸蝕廢液沉銅處理后所得母液,其銅:24ppm;氯化鈉:300g/L;PH:7.5。將其液體用鹽酸調(diào)節(jié)PH至2.0左右,攪拌勻均,再用氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH至6.5左右,攪拌靜置后過濾,得精制后濾液,其:氯化鈉溶液298g/L;銅1.3PPM,PH:6.5。制得電解前液。
母液精制實施方式二:通過酸蝕廢液處理沉銅處理后所得母液,其銅:30ppm;氯化鈉:280g/L; PH:7.5。將其通過絡(luò)合離子交樹脂,得到精制母液:氯化鈉:270 g/L;PH:7.1;銅:0.3ppm,再用氫氧化鈉調(diào)節(jié)至6.5左右,制得電解前液。
其中,所述電解氯酸鈉過程為:
電解氯酸鈉實施方式一:取精制后母液5L,加入3g/L的重鉻酸鈉,升溫至85度左右,以鈦鍍釕電極作陽極,在電流強度500 A/m2—3000 A/m2下電解,并控制反應(yīng)器中PH在6.3-6.8,得其電解后液含氯酸鈉250g/L。
電解氯酸鈉實施方式二:取精制后母液5L,加入5g/L的重鉻酸鈉,升溫至85度左右,以鈦鍍釕電極作陽極,在電流強度500 A/m2—3000 A/m2下電解,并控制反應(yīng)器中PH在6.3-6.8,得其電解后液含氯酸鈉190g/L。
其中,所述電解后液除鉻過程為:
電解后液除鉻實施方式一:取電解后液3L,其氯酸鈉220g/L;重鉻酸鈉3g/L。加入8g/L的二水氯化鋇,再調(diào)PH7-8,攪拌30min,過濾,得其濾液:氯酸鈉218g/L;鉻:3.2ppm。
電解后液除鉻實施方式二:取電解后液3L,其氯酸鈉240g/L;重鉻酸鈉3g/L。加入8.4g/L的氯化鉛,再調(diào)PH7-8,攪拌30min,過濾,得其濾液:氯酸鈉237g/L;鉻:2.9ppm。
電解后液除鉻實施方式三:取電解后液3L,其氯酸鈉240g/L;重鉻酸鈉3g/L。除鉻樹脂吸附,得其交換后液:氯酸鈉115g/L;鉻:1.2ppm。
綜上所述,本發(fā)明所述一種線路板酸性蝕刻廢液資源回用方法,涉及以含氯化銅的酸性蝕刻廢液為原料,通過碳酸鈉沉淀法回收全部的銅資源,銅沉淀率達到99.9%,含銅沉淀物可用于制備氯化銅等產(chǎn)品。沉淀銅后的母液含氯化鈉200-320g/L,用電解法制備出含氯酸鈉和氯化鈉的水溶液,不必制成固體產(chǎn)品,回用于蝕刻系統(tǒng)。其特點在于蝕刻廢液的銅和氯化鈉資源全部回用,零排放,環(huán)境友好,經(jīng)濟效益好。在制備氯酸鈉工藝中省去傳統(tǒng)工藝中的原料精制和產(chǎn)品的結(jié)晶工序,能量效率高,成本更低。整個系統(tǒng)中不需要像現(xiàn)有的蝕刻系統(tǒng)還要持續(xù)補加蝕刻子液,蝕刻廢液的銅和氯化鈉資源全部循環(huán)重復使用,這是個全新的流程,零排放,環(huán)境友好,經(jīng)濟效益好。
以上所述僅是本發(fā)明的較佳實施方式,故凡依本發(fā)明專利申請范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾,均包括于本發(fā)明專利申請范圍內(nèi)。