[發明專利]印刷電路板酸性蝕刻廢液與微蝕廢液混合處理方法

有效

• 申請號: 201110244786.8
• 申請日: 2011-08-25
• 公開（公告）號: CN102303917A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 石祥閣
• 申請（專利權）人: 石祥閣
• 主分類號: C02F1/62
• 分類號: C02F1/62;C02F1/66;C22B7/00;C25C1/12;C02F101/20;C02F103/16
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【技術領域】

本發明涉及印刷制造技術領域，尤其是涉及一種印刷電路板酸性蝕刻廢液與微蝕廢液混合處理方法。

【背景技術】

近年來隨著電子行業的迅猛發展，作為電子工業基礎環節-印制電路板行業一直保持10-20％的年增長速度，目前國內有多種規模的印制電路板生產企業3500多家，月產量達到1.2億平方米。

在印制電路板的制造過程中，需要消耗大量精銅，據統計國內的印制電路板生產企業精銅消耗量在6萬噸/月以上，產出的銅蝕刻廢液中總銅量在5萬噸/月以上，而銅是一種存在于土壤及人畜體內的重金屬元素，土壤中含量一般在0.2ppm左右，過量的銅會與人畜體內的酶發生沉淀/絡合反應，發生酶中毒而喪失生理功能。自然界中的銅通過水體、植物等轉移至人畜體內，如果攝入量過高，將使人畜體內的微量元素平衡遭到破壞，導致重金屬在體內的不正常積累，產生致病變性、致癌性等結果。這樣，在印制電路板的制造過程中產生的大量銅蝕刻廢液，如不及時有效處理，無疑會對環境尤其是印制電路板廠周邊地區的水資源和土壤造成了嚴重污染隱患。

中國的工業廢水排放標準中，銅的監控指標為0.5ppm，飲用水標準為0.03ppm，歐美的相關標準則更加嚴厲。由于印制電路板加工產生的廢銅蝕刻液中，銅含量為幾十至上百克/升，因此，國家環保總局將印制電路板廢銅蝕刻液(廢蝕銅液)定位為危險液體廢物，規定就地處理，禁止越境轉移。

酸性蝕刻廢液的回收銅有如下幾種方法：

1、置換法：此方法一般是用酸性蝕刻液與少量的堿性蝕刻液或氨水中和，使酸性蝕刻液中的酸度降低，然后在向其中投入工業鐵片，利用鐵的活性將銅置換出來，該法在生產反應過程中會放熱并產生大量的水蒸氣、氯氣和氯化氫氣體，置換完成后須排放大量的廢水，其排放的廢水中含有大量的Cl-、氨氮和Fe3+，不但污染環境而且蝕刻液中有效組份無法再生利用。

2.膜電解法：此方法是采用具有耐活性Cl-的陽極對酸性蝕刻廢液進行隔膜電解，但由于Cl-較高，電解后產生的電解金屬銅為粉狀，電解是容易產生大量的氯氣和氫氣，危險性極高，且陽極和離子膜消耗非常快，生產運行成本極高。采用離子膜電解來進行銅蝕刻廢液再生循環利用的方法，往往由于離子膜對使用環境的較高要求，隨著過程的進行而惡化，致使膜性能不穩定，同時陰陽極板極間距小、電流密度在600A/平方米以上，陰極板表面易長銅釘刺傷離子膜使陰陽極液竄通，導致系統癱瘓，生產極其不穩定，同時離子膜價格昂貴(每平方米人民幣8000～15000元)使用壽命短(平均為半年)，電解時氯離子以及某些金屬離子的存在，生產難免有氯氣產生，且產出的銅成粉狀，產品銅極易氧化純度低，價值低于標準電解銅的30％。電耗也往往由于離子膜對銅離子遷移的阻力、電解液中某些金屬離子的累積存在等原因而高于標準電解銅的三倍以上，故其工業化應用存在一定經濟、環保和技術上的難度。廢液進入電解槽電解后余液不能回用需外排，造成了資源浪費給環保帶來壓力。

2、硫酸蒸餾電積法：此方法是在酸性蝕刻液中加入硫酸進行減壓蒸餾，利用硫酸與鹽酸的沸點和揮發性不同蒸餾分離回收HCl并生產硫酸銅，該法需加入大量的硫酸將氯化銅置換成硫酸銅，而且氯化銅并不能完全被硫酸置換成硫酸銅，導致電解時產生氯氣，生產工藝復雜，危險性高。

3、直接蒸餾萃取法：此方法是首先利用減壓蒸餾，把酸性蝕刻液中的HCl分離出來，蒸餾余液用溶液萃取-電積的方法回收金屬銅。但是由于直接蒸餾分離HCl效果差，蒸餾余液酸濃度仍然很高，導致萃取效率低下，無實際推廣價值。

4、酸性體系萃取法：酸性蝕刻液用水和堿性物質將PH值調整到1～3，在酸性體系下用適合酸性體系下萃取的萃取劑萃取銅-反萃，生產電解銅，酸性蝕刻液PH值調整到1～3時酸性體系下萃取能力低下，銅萃取一定量后，萃余液PH值下降萃取失效、需加大量自來水稀釋調整PH值到1～3反復進行萃取，萃余液十倍增量含有大量稀鹽酸排放造成資源浪費和新的環境污染，給企業增加了環保處理難度。

【發明內容】

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的缺陷，提供一種不僅經此處理后排放的廢水中銅含量可以達標排放，更可產生高純度的金屬銅的印刷電路板酸性蝕刻廢液與微蝕廢液混合處理方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種印刷電路板酸性蝕刻廢液與微蝕廢液混合處理方法，所述方法包括以下步驟：

步驟S1：在反應釜中，向待處理的酸性蝕刻廢液中添加質量體積比40％-50％的輔料氫氧化鈉溶液，控制PH值在8.0～10.0，攪拌均勻，待反應完全后卸料至固液分離的壓濾機系統，制備出氧化銅；