專利名稱：廢液處理方法、廢液處理裝置及廢液處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢液的處理方法、裝置及系統(tǒng)，特別是關(guān)于一種氯化鐵 系廢液的處理方法、裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
印刷電路板是依照電路的設(shè)計(jì)，將連接電路零件的電氣布線繪制成布線 圖形，然后再利用所指定的表面處理、機(jī)械加工等方式在絕緣體上使電氣導(dǎo)
體重現(xiàn)，以做為支撐電子零件及零件間電路互相連接的組裝基礎(chǔ)；換句話說， 印刷電路板是用以搭配電子零件的基板。該類產(chǎn)品的作用是將各類電子零件 利用電路板所形成的電子線路連結(jié)，發(fā)揮各類電子零組件的功能，以達(dá)到信 號處理的目的。
一般來說，印刷電路板的制造包括相當(dāng)多道工序。首先，板本身可依所 選用基板的不同而有不同制造方法，包括加成法與減除法。此外，依照電路 板的層數(shù)不同，單面板、雙面板及多層板也都需要不同的流程與步驟。而在 各種不同的步驟中，蝕刻步驟的好壞對于最終得到的印刷電路板質(zhì)量與精度 有著關(guān)鍵性的影響。
在進(jìn)行蝕刻作業(yè)時，主要利用蝕刻液將基板上屬于非電路流通部位的銅 金屬被覆層去除。常見的蝕刻液包括酸性蝕刻液，如氯化鐵、氯化銅等等， 以及堿性蝕刻液，如堿性含氨液等。究竟應(yīng)采何種蝕刻液，主要視工藝中所 采用的抗蝕刻阻劑種類而定。舉例來說，以油墨/干膜為抗蝕刻阻劑者的正片 工藝，蝕刻液用酸性，而采錫鉛阻劑者則以堿性蝕刻液為主。在前述兩種酸 性蝕刻液氯化鐵與氯化銅中，后者在過去采用較多，究其原因之一，在于氯 化銅蝕刻廢液的回收再生較為容易，且其含銅量較氯化鐵蝕刻廢液高得多。
然而，近年來，隨著電子信息產(chǎn)品朝輕薄短小化的方向發(fā)展，印刷電路 板開始朝向高密度及自動化裝配的方向發(fā)展。高密度及多層化的配線(即高 密度配線技術(shù)，High Density Interconnection Technology,簡稱HDI)形成技術(shù)逐漸成為電路板制造業(yè)發(fā)展的主流。據(jù)此，許多高階板的生產(chǎn)業(yè)者也開始 尋求能提供高精密度的工藝解決方案。
在工藝內(nèi)所有可供改良的單元中，由于蝕刻的精度直接影響布線的分辨
率(resolution)，而分辨率的高低又對于電路板的特性阻抗值(characteristic impedance)大小有著關(guān)鍵的影響，因此，從蝕刻工藝本身進(jìn)行改良是提供高 精度電路板最直接、有效的方向之一。
觀察目前生產(chǎn)高階板廠商所使用的蝕刻工藝，特別是技術(shù)先進(jìn)國家的廠 商，不難發(fā)現(xiàn)，目前采用酸性蝕刻液的業(yè)者，逐漸開始拋棄過去的氯化銅蝕 刻工藝，開始轉(zhuǎn)向改采以氯化鐵作為主要的蝕刻液的工藝。究其原因，主要 在于 一、在相同的比較基礎(chǔ)下，氯化鐵的蝕刻速度較氯化銅快，速度快約 38%以上。二、由于蝕刻速度快，氯化鐵所產(chǎn)生的側(cè)蝕較少，且其蝕刻因子 (etching factor,即蝕刻液所置換的銅厚除以側(cè)蝕深度)在不添加護(hù)岸劑 (banking agent)的條件下約為2.5，遠(yuǎn)高于氯化銅的約1至1.5。
由于氯化鐵本身蝕刻特性即優(yōu)于氯化銅，在配合各種控制下所表現(xiàn)的蝕 刻精密度更非氯化銅所能及。因此，其低側(cè)蝕的特性滿足了對于布線精密度 的要求，讓越來越多生產(chǎn)高階板廠商開始使用氯化鐵。盡管如此，使用氯化 鐵對于廠商而言卻有另外一個問題要解決，即廢液的處理。
對于蝕刻廢液，目前在業(yè)界中大都使用分流或儲存委外方式來處理。以 氯化銅為例，現(xiàn)有技術(shù)中已公布許多氯化銅蝕刻廢液的回收再利用方法，如 中國臺灣專利公告號第473559號、中國臺灣專利公開號第200643225號、 美國專利公告號第7175819號等等。同時，由于氯化銅蝕刻廢液在相同體積 下的銅含量比氯化鐵蝕刻廢液高得多，配合上較為成熟的后續(xù)處理技術(shù)，氯 化銅蝕刻廢液的回收成本相對低廉。
相比之下，氯化鐵蝕刻廢液由于銅含量較低，回收人員無法從中還原出 多量的銅，故其回收意愿較低。此外，由于每單位體積的含銅量低，所需運(yùn) 輸成本也比氯化銅蝕刻廢液高出許多。
一般來說，目前氯化鐵蝕刻廢液的回收人員在取得廢液后，為降低其處 理成本，多將廢液浸泡質(zhì)量低劣的多孔性鐵皮，以將銅置換出來并販賣。對 于處理后的廢液，由于其中雜質(zhì)過多且難以保證質(zhì)量，并無法再返回電路板 制造廠進(jìn)行蝕刻之用。因此，這些廢液最終大多被傾倒至偏遠(yuǎn)處而造成嚴(yán)重環(huán)境污染。
現(xiàn)有技術(shù)中曾公開各種氯化鐵蝕刻廢液處理技術(shù)，以中國臺灣專利公告
號第416995號為例，其主要公開一種氯化鐵系蝕刻廢液的再生方法，其在 含有銅、鎳等比鐵離子化傾向較小的雜質(zhì)金屬離子的氯化鐵系蝕刻廢液中混 入鐵粉，使鐵粉與金屬離子產(chǎn)生反應(yīng)而除去其中的雜質(zhì)金屬離子，并將該鐵 粉處理液進(jìn)行氧化處理。
然而，由于這些技術(shù)本身存在一定問題，產(chǎn)業(yè)界使用的比例并不高。因 此，有必要針對氯化鐵蝕刻廢液提供一種較為可靠、穩(wěn)定、低成本且可在廠 內(nèi)進(jìn)行回收的方法與相關(guān)設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種廢液處理方法，其在使用時可降低減少 反應(yīng)區(qū)內(nèi)形成于鐵粉外層之的銅又再次被廢液氧化之的現(xiàn)象發(fā)生，進(jìn)而提高 升銅之的回收率。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種廢液處理方法，其能夠用以處理一包 括含有銅離子與亞鐵離子的廢液，該方法包括以下步驟 一、將該廢液提供 到一主反應(yīng)器，該主反應(yīng)器包括一出料端與一進(jìn)料端，且該出料端裝設(shè)有一 保護(hù)性陰極，該進(jìn)料端裝設(shè)有一相對陽極；二、將實(shí)質(zhì)上呈還原態(tài)的鐵粉 提供到該主反應(yīng)器與該廢液進(jìn)行反應(yīng)以產(chǎn)生銅粒；三、將該銅粒與反應(yīng)后的 該廢液分離。
通過提供保護(hù)性陰極，本發(fā)明的上述方法在使用時可減少反應(yīng)區(qū)內(nèi)形成 于鐵粉外層的銅再次被廢液氧化的現(xiàn)象，進(jìn)而提高銅的回收率。
本發(fā)明的另一主要目的在于提供一種廢液處理方法，可相對簡單、同時 容易實(shí)施的來分離銅粒與反應(yīng)后的廢液。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種廢液處理方法，用以處理一包括銅離 子與亞鐵離子的廢液，該方法包括以下步驟 一、將該廢液提供到一主反 應(yīng)器；二、將實(shí)質(zhì)上呈還原態(tài)的鐵粉提供到該主反應(yīng)器與該廢液進(jìn)行反應(yīng)以 產(chǎn)生銅粒；三、利用磁力分離該銅粒與反應(yīng)后的該廢液。
由于反應(yīng)區(qū)內(nèi)的銅粒內(nèi)包括一定比例的鐵心，故本發(fā)明可利用磁力來分 離該銅粒與反應(yīng)后的該廢液，提供一種相對簡單，同時容易實(shí)施的分離方法。本發(fā)明的另一主要目的在于提供一種氯化鐵系廢液的處理方法，其不僅 可減少反應(yīng)區(qū)內(nèi)形成于鐵粉外層的銅再次被廢液氧化的現(xiàn)象，進(jìn)而提高銅的 回收率，還可以較為方便、簡單的手段來分離銅粒與反應(yīng)后的廢液。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種氯化鐵系廢液的處理方法，其包括以 下步驟 一、將一氯化鐵系廢液提供到一主反應(yīng)器，該主反應(yīng)器包括一出料 端與一進(jìn)料端，且該出料端裝設(shè)有一保護(hù)性陰極，該進(jìn)料端裝設(shè)有一相對陽 極；二、將實(shí)質(zhì)上呈還原態(tài)的鐵粉提供到該主反應(yīng)器與該廢液進(jìn)行反應(yīng)以產(chǎn) 生銅粒；三、利用磁力分離該銅粒與反應(yīng)后的該廢液。
通過搭配保護(hù)性陰極以及使用磁力分離手段，本發(fā)明的方法不僅可減少 反應(yīng)區(qū)內(nèi)形成于鐵粉外層的銅再次被廢液氧化的現(xiàn)象，進(jìn)而提高銅的回收 率，還可以較為方便、簡單的手段來分離該銅粒與反應(yīng)后的該廢液。
本發(fā)明的再一主要目的在于提供一種氯化鐵系廢液處理裝置，其可以減 少反應(yīng)區(qū)內(nèi)形成于鐵粉外層的銅再次被廢液氧化的現(xiàn)象發(fā)生。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種氯化鐵系廢液處理裝置，其主要包括: 一軸向延伸的本體，其內(nèi)部限定一反應(yīng)區(qū)，該本體下方開設(shè)有一出料口； 一 廢液導(dǎo)入裝置，其用以將廢液導(dǎo)入該反應(yīng)區(qū)； 一鐵粉導(dǎo)入裝置，其用以將鐵 粉導(dǎo)入該反應(yīng)區(qū)，以使該廢液與該鐵粉在反應(yīng)區(qū)內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)而產(chǎn)生銅粒；一 保護(hù)性陰極，其裝設(shè)于該本體在出料口一側(cè)的內(nèi)壁上；以及一相對陽極，其 裝設(shè)于與該保護(hù)性陰極不同側(cè)的本體內(nèi)壁上。
本發(fā)明的廢液處理裝置可用以處理氯化鐵系廢液，并藉以回收廢液中的 銅離子。在通電時，該保護(hù)性陰極可用以減少反應(yīng)區(qū)內(nèi)形成于鐵粉外層的銅 再次被廢液氧化的現(xiàn)象。
本發(fā)明的另一主要目的在于提供一種氯化鐵系廢液處理系統(tǒng)，其不僅可 減少反應(yīng)區(qū)內(nèi)形成于鐵粉外層的銅再次被廢液氧化的現(xiàn)象，進(jìn)而提高銅 的回收率，還可以較為方便、簡單的裝置來分離該銅粒與反應(yīng)后的該廢 液。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種氯化鐵系廢液處理系統(tǒng)，其主要包括 有一廢液處理裝置以及一磁性分離裝置。其中，該廢液處理裝置主要包括一 軸向延伸的本體，其內(nèi)部限定一反應(yīng)區(qū)，該本體下方開設(shè)有一出料口； 一廢 液導(dǎo)入裝置，其用以將廢液導(dǎo)入該反應(yīng)區(qū)； 一鐵粉導(dǎo)入裝置，其用以將鐵粉
8導(dǎo)入該反應(yīng)區(qū)，以使該廢液與該鐵粉在反應(yīng)區(qū)內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)而產(chǎn)生銅粒； 一保
護(hù)性陰極，其裝設(shè)于該本體在出料口一側(cè)的內(nèi)壁上；以及一相對陽極，其裝 設(shè)于與該保護(hù)性陰極不同側(cè)的本體內(nèi)壁上。而該磁性分離裝置裝設(shè)于該廢液 處理裝置出料口的下方，其可利用磁力分離該反應(yīng)后的該廢液與該銅粒。
通過搭配保護(hù)性陰極以及使用磁力分離裝置的，本發(fā)明的氯化鐵系廢液 處理系統(tǒng)不僅可減少反應(yīng)區(qū)內(nèi)形成于鐵粉外層的銅再次被廢液氧化的現(xiàn)象， 進(jìn)而提高銅的回收率，還可以較為方便、簡單的裝置來分離該銅粒與反應(yīng)后 的該廢液。


圖l為廢液處理方法的一種實(shí)施方式的流程圖。
圖2為本發(fā)明氯化鐵系廢液處理裝置以及氯化鐵系廢液處理系統(tǒng)的示意圖。
圖3為圖2的氯化鐵系廢液處理裝置沿A-A'剖面的俯視圖。 圖4為本發(fā)明氯化鐵系廢液處理系統(tǒng)應(yīng)用于印刷電路板工藝中一實(shí)施方 式的示意圖。
圖5為本發(fā)明氯化鐵系廢液處理系統(tǒng)應(yīng)用于印刷電路板工藝中另一實(shí)施 方式的示意圖。
其中，附圖標(biāo)記說明如下 氯化鐵系廢液處理系統(tǒng)100 本體111
鐵粉導(dǎo)入裝置115 保護(hù)性陰極117c 第一部分lllc 鐵粉進(jìn)量調(diào)節(jié)裝置U5a 導(dǎo)出管119 磁性分離裝置130 滾筒133 刮除器139 沖洗裝置132
氯化鐵系廢液處理裝置110 氯化鐵系廢液導(dǎo)入裝置113 出料口 lllo 相對陽極117a 第二部分lllf 廢液流速調(diào)節(jié)裝置113a 控制閥112 循環(huán)輸送帶131 磁力產(chǎn)生單元135 角度調(diào)整器137 蝕刻槽200儲槽300 處理槽400
帶式壓濾機(jī)500 噴霧干燥機(jī)600
離心脫水機(jī)700
具體實(shí)施例方式
為能夠進(jìn)一步了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例說明如下。 請先參照圖l，其為本發(fā)明的廢液處理方法中一種實(shí)施方式的流程圖。以 下就各步驟進(jìn)行說明。
步驟201:提供廢液
首先，本發(fā)明的廢液處理方法首先將廢液提供到一主反應(yīng)器內(nèi)。廢液的 來源主要是含有銅離子與亞鐵離子的廢液，優(yōu)選為印刷電路板工藝中所使用 的氯化鐵系酸性蝕刻廢液。
廢液可以直接由處理槽導(dǎo)入主反應(yīng)器內(nèi)，亦可以經(jīng)過一定處理后再導(dǎo)入。
舉例來說，為降低處理過程中廢液的ORP值，可在廢液導(dǎo)入主反應(yīng)器前，先 以藥水或其它方式處理該廢液。
主反應(yīng)器的形狀、尺寸并不限制。舉例來說，優(yōu)選情形下，主反應(yīng)器可 具有一本體，其可包括一圓柱狀的第一部分以及一漏斗狀的第二部分，且本
體下方開設(shè)有出料口。
步驟203:提供鐵粉
為能有效回收廢液中的銅離子，本發(fā)明采用了實(shí)質(zhì)上處于還原態(tài)的鐵粉。 其主要為性質(zhì)實(shí)質(zhì)上一致，且實(shí)質(zhì)上不含雜質(zhì)的還原態(tài)鐵粉。該鐵粉可提供 較好的反應(yīng)性，因而可縮短反應(yīng)時間。舉例來說，其可以是一般粉末冶金時 所使用的還原鐵粉，但并不以為限。
一般情形下，該鐵粉的粒徑并不特別限制。此外，優(yōu)選情形下，該鐵粉 的粒徑基本上相同，據(jù)此，最終回收而得的銅粒性質(zhì)較容易控制。
理論上，該鐵粉的粒徑與所處理的廢液性質(zhì)、廢液流入主反應(yīng)器內(nèi)的流 速、主反應(yīng)器的長度等各種因素有關(guān)，最終視使用者最終所欲得到銅粒的性
質(zhì)而定。在本發(fā)明中，該鐵粉的粒徑優(yōu)選為介于100目(mesh)至500目之間， 最好介于150目至300目之間。 步驟205:產(chǎn)生銅粒當(dāng)鐵粉加入含有廢液的主反應(yīng)器內(nèi)，鐵粉與廢液即開始反應(yīng)。由于鐵比 銅離子化的傾向大，故鐵粉在主反應(yīng)器內(nèi)沉降的過程中即會逐漸變小，且廢 液中的銅離子將逐漸在鐵粉上還原成銅而包覆鐵粉外，最終成為包覆有鐵心
的銅粒。
在本發(fā)明說明書中，除非另有定義，銅粒一概指內(nèi)部包覆有鐵心的銅粒。
在銅離子包覆在鐵心上形成銅粒的過程中，若廢液的ORP較高(如精密蝕 刻所使用的約580mV 590mV或一般蝕刻所使用的約530mV 550mV)，則形成 于鐵心表面的銅原子可能再度被廢液氧化而損失。
為減少此現(xiàn)象的發(fā)生，可采用的作法包括，舉例來說，在廢液導(dǎo)入主反 應(yīng)器前，先將廢液的ORP值降低至約500mV或更低。
優(yōu)選情形下，亦可選擇性地在主反應(yīng)器下端(近出料口處)制作一保護(hù)性 陰極，上端則制作一相對陽極，二者分別套接在主反應(yīng)器的內(nèi)壁上。在通電 時，保護(hù)性陰極與該相對陽極間的電壓實(shí)質(zhì)上介于約10mV與500mV之間， 優(yōu)選為介于約30mV與100mV之間。據(jù)此，以減少形成于鐵粉外層的銅被廢 液氧化的現(xiàn)象。
一般情形下，該電極的材料可以是各種惰性金屬。優(yōu)選情形下，其可以 是含鈦電極，如鈦電極，或釹合金電極，如鈦銥電極，但并不以此為限。 步驟207:分離銅粒與反應(yīng)后的廢液
在主反應(yīng)器內(nèi)完成反應(yīng)后，所形成的銅粒與反應(yīng)后的廢液可由主反應(yīng)器 下方的出料口流出，此時，即可利用各種方法進(jìn)行分離。
舉例來說，由于銅粒內(nèi)包覆有鐵心，可采用磁力分離方法來分離銅粒與 經(jīng)反應(yīng)的廢液。無庸置疑地，其它非磁力方法亦可用于分離二者，如利用特 定網(wǎng)孔的篩子。
在使用磁力方法分離的例子中，可在主反應(yīng)器下方設(shè)置一磁性分離裝置， 如一具有磁力產(chǎn)生單元的帶式輸送器，但并不以此為限。舉例來說，優(yōu)選可 在帶式輸送器中使用具有磁性的輸送帶，如利用橡膠磁鐵作為輸送帶。其中， 帶式輸送器的輸送帶能夠以一定仰角承接該反應(yīng)后的該廢液與該銅粒，故出 料口流出的反應(yīng)后的廢液將在重力作用下沿著輸送帶流向輸送帶的一端，進(jìn) 而流入收集槽。銅粒則可受到磁力的吸引而停留在連續(xù)移動的輸送帶上，并 被送至輸送帶的磁力作用不到的另一端，進(jìn)而落入另一端的收集槽。應(yīng)注意的是，本發(fā)明所稱的分離指在相當(dāng)程度上分開固體與液體，并不 僅限于完全去除固體表面或內(nèi)部的液體。 步驟209:清洗銅粒
在本發(fā)明中，分離銅粒與反應(yīng)后的廢液后即完成本發(fā)明銅與廢液回收的 目的。然，使用者仍視其需要進(jìn)行銅例的后續(xù)處理。舉例來說，在銅粒收集 后，可采用連續(xù)方式以無反應(yīng)性液體清洗該銅粒。在本發(fā)明中，可使用的清 洗方式并不特別限制。優(yōu)選情形下，可配合逆向氣流進(jìn)行銅粒的連續(xù)式打風(fēng) 清洗。此外，視使用者需要，清洗銅?？稍趩我徊蹆?nèi)進(jìn)行，亦可在多個槽內(nèi) 進(jìn)行。
步驟211:抗氧化處理
為避免清洗后的銅粒進(jìn)一步氧化成黑色的氧化銅，同時提供較為美觀的 銅粒，盡管非為必要步驟，本發(fā)明的方法仍可在清洗銅粒后，對銅粒進(jìn)行抗 氧化處理。 一般來說，可使用的抗氧化方法并不特別限制，優(yōu)選為使用抗氧 化劑處理銅粒，最好為使用包括苯并三唑的抗氧化劑處理銅粒，如苯并三唑 的檸檬酸溶液或苯并三唑的磷酸溶液，但并不限于此。
步驟213:脫水
在抗氧化處理后，即可得到色澤較為美觀的銅粒。為進(jìn)一步移除銅粒表 面的液體，以得到含水量較低的銅粒，本發(fā)明的方法中可選擇性地進(jìn)行一脫 水步驟。脫水的方法并不特別限制，其優(yōu)選為可利用如廢水工程所使用的帶 式壓濾機(jī)，最好為利用如離心脫水機(jī)以進(jìn)行銅粒的離心脫水處理。
步驟215:干燥
為進(jìn)一步取得實(shí)質(zhì)上干燥的銅粒，本發(fā)明的方法在脫水步驟后還可選擇 性地進(jìn)行一干燥處理。可使用的干燥方法并不特別限制，可以是烘干、曬干 等等，優(yōu)選為可利用諸如食品工程中使用的噴霧干燥機(jī)來進(jìn)行，但并不以此 為限。
步驟217:回收銅粒
如前所述，本發(fā)明的方法實(shí)質(zhì)上在完成分離銅粒與反應(yīng)后的廢液后即可 回收銅粒，亦可以選擇性地在分離后先進(jìn)行如前所述的處理，再進(jìn)行回收， 端視使用者的需求而定。
12請?jiān)賲⒄請D2，其為本發(fā)明的氯化鐵系廢液處理裝置110以及氯化鐵系廢 液處理系統(tǒng)100的示意圖。如圖2所示，本發(fā)明的氯化鐵系廢液處理裝置110 主要包括一軸向延伸的本體lll，其內(nèi)界定一反應(yīng)區(qū)，該本體下方并開設(shè)有 一出料口lllo; —氯化鐵系廢液導(dǎo)入裝置113，用以將廢液導(dǎo)入該反應(yīng)區(qū)； 一鐵粉導(dǎo)入裝置115，用以將實(shí)質(zhì)上呈還原態(tài)的鐵粉導(dǎo)入該反應(yīng)區(qū)，以使該 廢液與該鐵粉在反應(yīng)區(qū)內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)而產(chǎn)生銅粒； 一保護(hù)性陰極117c，裝設(shè)于 該本體lll鄰近出料口lllo—側(cè)的內(nèi)壁上；以及一相對陽極117a，裝設(shè)于與 該保護(hù)性陰極117c不同側(cè)的本體內(nèi)壁上。
本發(fā)明中，本體lll的形狀并不特別限制，其優(yōu)選為可包括一圓柱狀的第 一部分l 1 lc以及一漏斗狀的第二部分l 1 lf。而在前述情形下，保護(hù)性陰極l 17c 與相對陽極117a可分別裝設(shè)于第二部分lllf與第一部分lllc的內(nèi)壁上，且其
裝設(shè)方式優(yōu)選為利用套接方式，但并不以此為限。
本發(fā)明中，鐵粉導(dǎo)入裝置l 15包括任何將實(shí)質(zhì)上呈還原態(tài)的鐵粉送入本體 lll內(nèi)部的裝置或組件，如輸送管、送料機(jī)。優(yōu)選情形下，其可以是各種連 續(xù)式進(jìn)料裝置，優(yōu)選為一連續(xù)式螺旋推進(jìn)式自動給料機(jī)。相似地，氯化鐵系 廢液導(dǎo)入裝置l 13可包括任何將待處理的氯化鐵系廢液導(dǎo)入本體111內(nèi)部的 裝置或組件，如輸送管、導(dǎo)管等等。
此外，為能調(diào)控鐵粉與廢液的入料量，實(shí)質(zhì)上為還原態(tài)的鐵粉導(dǎo)入裝置 115還可選擇性地包括一鐵粉進(jìn)量調(diào)節(jié)裝置115a，其可供使用者調(diào)節(jié)該鐵粉 導(dǎo)入該反應(yīng)區(qū)的數(shù)量。相似地，氯化鐵系廢液導(dǎo)入裝置113亦可選擇性地包 括一廢液流速調(diào)節(jié)裝置113a，其可供使用者調(diào)節(jié)該廢液導(dǎo)入該反應(yīng)區(qū)的流 速。據(jù)此，使用者可以視其需要依本體lll的尺寸，廢液流速與鐵粉進(jìn)料量 等參數(shù)調(diào)整一適合的操作方式。
本發(fā)明中，保護(hù)性陰極117c與相對陽極117a主要裝設(shè)于本體lll的內(nèi)壁 上，在通電時，保護(hù)性陰極117c與該相對陽極117a間的電壓實(shí)質(zhì)上介于約 10mV與500mV之間，優(yōu)選為介于約30mV與100mV之間。據(jù)此，可減少處理 過程中形成于鐵粉外層的銅被廢液氧化的現(xiàn)象。
一般情形下，電極117a、 117c的材料可以是各種惰性金屬。優(yōu)選情形下, 其可以是含鈦電極，如鈦電極，或鈦合金電極，如鈦銥電極，但并不以此為 限。如圖2所示，本發(fā)明的氯化鐵系廢液處理裝置110亦可選擇性地包括一導(dǎo)
出管119，其可裝設(shè)于本體lll內(nèi)部的反應(yīng)區(qū)內(nèi)。導(dǎo)出管119可利用連通管原
理將部份反應(yīng)后的廢液導(dǎo)出本體lll，其管徑，管長等參數(shù)并不特別限制， 可視使用者需要進(jìn)行調(diào)整。
如圖2所示，在本發(fā)明的氯化鐵系廢液處理裝置IIO工作時，鐵粉導(dǎo)入 裝置115及氯化鐵系廢液導(dǎo)入裝置113分別將實(shí)質(zhì)上呈還原態(tài)的鐵粉與廢液 送入本體lll的反應(yīng)區(qū)，在鐵粉沉降的過程中，其將因鐵原子被氧化而逐漸 變小，并有銅原子逐漸還原而包覆在鐵粉外。通過裝設(shè)保護(hù)性陰極117c與 相對陽極117a，本發(fā)明的氯化鐵系廢液處理裝置110還可減少反應(yīng)區(qū)內(nèi)形成 于鐵粉外層的銅再次被廢液氧化的現(xiàn)象，進(jìn)而提高銅的回收率。
反應(yīng)后的廢液與銅粒將由主體出料口 lllo下方的流出，且其可由一控制 閥112進(jìn)行出料量的調(diào)整。
請一并參照圖3，其為圖2的氯化鐵系廢液處理裝置IIO沿A-A'剖面的 俯視圖，其中，為能在反應(yīng)區(qū)內(nèi)產(chǎn)生一渦流效果，本發(fā)明的氯化鐵系廢液導(dǎo) 入裝置113可選擇性地以與第一部分lllc實(shí)質(zhì)上相切的方向?qū)朐搹U液。 藉此種廢液導(dǎo)入方式，不僅可以提供較好的廢液與鐵粉混合效果，還可供使 用者對鐵粉在反應(yīng)區(qū)內(nèi)的沉降時間進(jìn)行微調(diào)。
如圖2所示，本發(fā)明一提供一種氯化鐵系廢液處理系統(tǒng)IOO，除了如前述 的氯化鐵系廢液處理裝置110外，還包括一磁性分離裝置130，其安裝于氯化 鐵系廢液處理裝置110的出料口lllo的下方，并提供利用磁力分離該反應(yīng)后 的該廢液與該銅粒的功效。
一般情形下，磁性分離裝置130的結(jié)構(gòu)并不特別限制，其可以是任何利用 磁力以分離反應(yīng)后的廢液與銅粒的裝置。舉例來說，優(yōu)選情形下，磁性分離 裝置130可包括一循環(huán)輸送帶131，其以一定仰角承接該反應(yīng)的廢液與銅粒； 多個滾筒133，其可帶動該循環(huán)輸送帶131;以及一磁力產(chǎn)生單元135，其可 用以將銅粒吸附在循環(huán)輸送帶131上，進(jìn)而分離反應(yīng)后的廢液與銅粒。
如圖2所示，當(dāng)反應(yīng)后的該廢液與該銅粒由氯化鐵系廢液處理裝置110下 方流出后，其將落至磁性分離裝置130上。其中，磁性分離裝置130可利用銅 粒中包覆有鐵心的特性將銅粒吸附于其上，進(jìn)而分離反應(yīng)后的廢液與銅粒。以圖2所示的結(jié)構(gòu)為例，由于循環(huán)輸送帶131下方具有磁力產(chǎn)生單元135， 落至循環(huán)輸送帶131的銅粒將受到磁力產(chǎn)生單元135的磁力吸引，并被持續(xù)運(yùn) 轉(zhuǎn)的循環(huán)輸送帶131帶往磁性分離裝置130的一端。相比之下，不受磁力產(chǎn)生 單元135作用的反應(yīng)后的廢液則順著傾斜的循環(huán)輸送帶131流向另一端，并收 集至一經(jīng)處理廢液收集槽內(nèi)。
應(yīng)注意的是，磁力產(chǎn)生單元135所裝設(shè)的位置并不特別受限，舉例來說， 其亦可裝設(shè)于循環(huán)輸送帶131內(nèi)部，如利用橡膠磁鐵作為循環(huán)輸送帶131。
一般情形下，銅粒在送至磁性分離裝置130—端后即可落至銅粒收集槽。 但是，為進(jìn)一步刮除附著于循環(huán)輸送帶131上的銅粒，本發(fā)明可選擇性地提 供一刮除器139以清除循環(huán)輸送帶131上的大部分銅粒。
應(yīng)注意的是，在本實(shí)施例中，本發(fā)明的循環(huán)輸送帶131的材質(zhì)上并不特別 受限。其優(yōu)選可為一軟質(zhì)輸送帶。相似地，磁力產(chǎn)生單元135亦可以是任何 可提供磁力吸引的裝置，其可以為永久磁鐵(即硬磁鐵)或暫時磁鐵(即軟磁 鐵)，其優(yōu)選可為橡膠磁鐵。
為供使用者易于調(diào)整循環(huán)輸送帶131承接反應(yīng)后的廢液與銅粒的仰角，本 發(fā)明的磁性分離裝置130—可選擇性地包括一角度調(diào)整器137，讓使用者可依 各種操作參數(shù)的不同調(diào)整仰角。
此外，如圖2所示，為能在銅粒分離后快速終止反應(yīng)，本發(fā)明的氯化鐵系 廢液處理系統(tǒng)100還可選擇性地包括一沖洗裝置132，其可在銅粒與反應(yīng)后的 廢液分離后提供無反應(yīng)性液體沖洗該銅粒。
請?jiān)賲⒄請D4，其為本發(fā)明氯化鐵系廢液處理系統(tǒng)100應(yīng)用于印刷電路板 工藝中一實(shí)施的示意圖。由于本發(fā)明的氯化鐵系廢液處理系統(tǒng)100可提供較 傳統(tǒng)廢液處理設(shè)備體積小的優(yōu)點(diǎn)，其不僅可用于廢液的廠外處理，還可應(yīng)用 于廢液的廠內(nèi)處理。如圖4所示，蝕刻槽200所產(chǎn)生的氯化鐵系廢液可引流至 一儲槽300，并再由廢液導(dǎo)入裝置送入氯化鐵系廢液處理系統(tǒng)100進(jìn)行處理與 分離。經(jīng)處理的廢液可視需要進(jìn)行調(diào)整后返回蝕刻槽200，而回收的銅粒可 選擇性地送至處理槽400進(jìn)行清洗及抗氧化處理，之后可再利用帶式壓濾機(jī) 500進(jìn)行脫水，并由噴霧干燥機(jī)600進(jìn)行干燥處理。
請?jiān)賲⒄請D5，其為本發(fā)明氯化鐵系廢液處理系統(tǒng)100應(yīng)用于印刷電路板 工藝中另一實(shí)施的示意圖。與圖4不同的是，在處理槽400進(jìn)行清洗及抗氧化處理之后，將銅粒通過一離心脫水機(jī)700進(jìn)行脫水，并在脫水完畢后直接收
集。在本實(shí)施例中，氯化鐵系廢液處理系統(tǒng)IOO、處理槽400以及離心脫水機(jī) 700優(yōu)選為整合為一模塊，但并不以此為限。
應(yīng)注意的是，在前述實(shí)施例中，清洗、抗氧化以及后續(xù)步驟均為可視需
要任意增減，并非用以限制本發(fā)明氯化鐵系廢液處理系統(tǒng)ioo的應(yīng)用。
綜上所陳，本發(fā)明無論就目的、方法及功效，均顯示其不同于現(xiàn)有技術(shù) 的特征，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)上的突破。但須注意，上述實(shí)施例僅為示例性說明本發(fā) 明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明的范圍。任何熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人員 均可在不違背本發(fā)明的技術(shù)原理及精神的條件下，對以上實(shí)施例作修改與變 化。故本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍應(yīng)由后述的權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1、一種廢液處理方法，其用以處理一含有銅離子與亞鐵離子的廢液，該廢液處理方法包括將該廢液提供到一主反應(yīng)器，該主反應(yīng)器包括一出料端與一進(jìn)料端，且該出料端裝設(shè)有一保護(hù)性陰極，該進(jìn)料端裝設(shè)有一相對陽極；將實(shí)質(zhì)上呈還原態(tài)的鐵粉提供到該主反應(yīng)器與該廢液進(jìn)行反應(yīng)以產(chǎn)生銅粒；以及分離該銅粒與反應(yīng)后的該廢液。
2、 如權(quán)利要求1所述的廢液處理方法，其中該保護(hù)性陰極與該相對陽 極間的電壓實(shí)質(zhì)上介于30mV與100mV之間。
3、 如權(quán)利要求1所述的廢液處理方法，其中該廢液提供步驟為以實(shí)質(zhì) 上與該主反應(yīng)器軸向垂直的切線方向?qū)⒃搹U液提供到該主反應(yīng)器，以產(chǎn)生一 渦流效果。
4、 如權(quán)利要求1所述的廢液處理方法，其中該分離步驟為利用磁力分 離該銅粒與反應(yīng)后的該廢液。
5、 如權(quán)利要求1所述的廢液處理方法，其中，在該分離步驟后，還包 括以無反應(yīng)性液體沖洗該銅粒。
6、 如權(quán)利要求5所述的廢液處理方法，其中，在該沖洗步驟后，還包 括將該銅粒離心脫水。
7、 一種廢液處理方法，其用以處理一含有銅離子與亞鐵離子的廢液， 該廢液處理方法包括將該廢液提供到一主反應(yīng)器；將實(shí)質(zhì)上呈還原態(tài)的鐵粉提供到該主反應(yīng)器與該廢液進(jìn)行反應(yīng)以產(chǎn)生 銅粒；以及利用磁力分離該銅粒與反應(yīng)后的該廢液。
8、 如權(quán)利要求7所述的廢液處理方法，其中該廢液提供步驟為以實(shí)質(zhì) 上與該主反應(yīng)器軸向垂直的切線方向?qū)⒃搹U液提供到該主反應(yīng)器，以產(chǎn)生一 渦流效果。
9、 如權(quán)利要求7所述的廢液處理方法，其中該分離步驟為利用一磁性 傾斜輸送帶分離該銅粒與反應(yīng)后的該廢液。
10、 如權(quán)利要求7所述的廢液處理方法，其中，在該分離步驟后，還包括以無反應(yīng)性液體沖洗該銅粒。.
11、 如權(quán)利要求IO所述的廢液處理方法，其中，在該沖洗步驟后，還包括將該銅粒離心脫水。
12、 一種氯化鐵系廢液的處理方法，包括將氯化鐵系廢液提供到一主反應(yīng)器，該主反應(yīng)器包括一出料端與一進(jìn)料端，且該出料端裝設(shè)有一保護(hù)性陰極，該進(jìn)料端裝設(shè)有一相對陽極；將實(shí)質(zhì)上呈還原態(tài)的鐵粉提供到該主反應(yīng)器與該廢液進(jìn)行反應(yīng)以產(chǎn)生銅粒；以及利用磁力分離該銅粒與反應(yīng)后的該廢液。
13、 一種氯化鐵系廢液處理裝置，包括一軸向延伸的本體，其內(nèi)部限定一反應(yīng)區(qū)，該本體下方開設(shè)有一出料口； 一氯化鐵系廢液導(dǎo)入裝置，其用以將廢液導(dǎo)入該反應(yīng)區(qū)； 一鐵粉導(dǎo)入裝置，其用以將實(shí)質(zhì)上呈還原態(tài)的鐵粉導(dǎo)入該反應(yīng)區(qū)，以使 該廢液與該鐵粉在該反應(yīng)區(qū)內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)而產(chǎn)生銅粒；一保護(hù)性陰極，其裝設(shè)于該本體近出料口一側(cè)的內(nèi)壁上；以及 一相對陽極，其裝設(shè)于與該保護(hù)性陰極不同側(cè)的本體內(nèi)壁上。
14、 如權(quán)利要求13所述的氯化鐵系廢液處理裝置，還包括一導(dǎo)出管， 其裝設(shè)于該反應(yīng)區(qū)內(nèi)，該導(dǎo)出管用以將反應(yīng)后的該廢液導(dǎo)出該本體。
15、 如權(quán)利要求13所述的氯化鐵系廢液處理裝置，其中該本體包括一 圓柱狀的第一部分以及一漏斗狀的第二部分，且該廢液導(dǎo)入裝置為以與該第 一部分實(shí)質(zhì)上相切的方向?qū)朐搹U液。
16、 如權(quán)利要求13所述的氯化鐵系廢液處理裝置，其中該保護(hù)性陰極 與該相對陽極之間的電壓實(shí)質(zhì)上介于30mV與100mV之間。
17、 一種氯化鐵系廢液處理系統(tǒng)，包括一種如權(quán)利要求13至16中任一項(xiàng)所述的氯化鐵系廢液處理裝置；以及 一磁性分離裝置，其裝設(shè)于該出料口的下方，并可利用磁力分離該反應(yīng) 后的該廢液與該銅粒。
18、 如權(quán)利要求17所述的氯化鐵系廢液處理系統(tǒng)，其中該磁性分離裝置包括一循環(huán)輸送帶，其以一定仰角承接該反應(yīng)后的該廢液與該銅粒； 多個滾筒，其可帶動該循環(huán)輸送帶；以及一磁力產(chǎn)生單元，其可用以將該銅粒吸附在該循環(huán)輸送帶上，進(jìn)而分離 該反應(yīng)后的該廢液與該銅粒。
19、 如權(quán)利要求18所述的氯化鐵系廢液處理系統(tǒng)，其中該磁性分離裝 置還包括一角度調(diào)整器，其可調(diào)整該循環(huán)輸送帶承接該反應(yīng)后的該廢液與該 銅粒的仰角。
20、 如權(quán)利要求18所述的氯化鐵系廢液處理系統(tǒng)，其中該磁性分離裝 置還包括一刮除器，其可刮除該循環(huán)輸送帶上的銅粒。
21、 如權(quán)利要求17所述的氯化鐵系廢液處理系統(tǒng)，還包括一沖洗裝置， 其可提供無反應(yīng)性液體以沖洗該銅粒。
全文摘要
一種廢液處理方法，其可用以處理一包含有銅離子與亞鐵離子的廢液，該方法包括以下步驟將該廢液提供到一主反應(yīng)器，該主反應(yīng)器包括一出料端與一進(jìn)料端，且該出料端裝設(shè)有一保護(hù)性陰極，該進(jìn)料端裝設(shè)有一相對陽極；將實(shí)質(zhì)上呈還原態(tài)的鐵粉提供到該主反應(yīng)器與該廢液進(jìn)行反應(yīng)以產(chǎn)生銅粒；以及將該銅粒與反應(yīng)后的該廢液分離。此外，本發(fā)明還提供一種氯化鐵系廢液的處理方法、一種氯化鐵系廢液處理裝置以及一種氯化鐵系廢液處理系統(tǒng)。
文檔編號C02F1/64GK101423280SQ20071018513
公開日2009年5月6日 申請日期2007年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月30日
發(fā)明者江德馨 申請人:薩摩亞商三合資源科技控股有限公司