[發明專利]一種電解堿性蝕刻液回收銅用的添加劑及使用其制備銅的方法

在審

• 申請號: 202010768911.4
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111893514A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 羅國華;顧曉聰;劉碧華
• 申請（專利權）人: 廣東臻鼎環境科技有限公司
• 主分類號: C25C1/12
• 分類號: C25C1/12
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 王華強

本發明涉及蝕刻廢液回收再利用技術領域，尤其涉及一種電解堿性蝕刻液回收銅用的添加劑及使用其制備銅的方法。本發明的每升添加劑的水溶液中含有如下組分：30?110ppm結晶細化劑、5?50ppm光亮劑、5?30ppm整平劑、5?20ppm表面活性劑。本發明的電解堿性蝕刻液回收銅用的添加劑，通過在堿性蝕刻液中加入包含光亮劑、整平劑和表面活性劑的添加劑，可以提高過電位，增加極化，減慢電極反應速率，最終獲得晶粒細小、光亮的銅鍍層，從而可以回收得到表面光亮平整，純度高，結構致密，富有延展性的銅層。

技術領域

本發明涉及蝕刻廢液回收再利用技術領域，尤其涉及一種電解堿性蝕刻液回收銅用的添加劑及使用其制備銅的方法。

背景技術

堿性蝕刻液是印刷電路板(PCB)生產過程中大量使用的一種化學藥品。利用堿性蝕刻液可以產生一種含有高濃度銅的堿性蝕刻廢液。為了節約資源，一般會將廢液中的銅進行再生循環處理。

目前，堿性蝕刻液再生循環處理的方法有兩種。一種是萃取法，利用銅離子在萃取劑與蝕刻廢液中的分配比不同，通過萃取劑與蝕刻廢液混合，使蝕刻廢液中的銅離子轉入萃取劑，用硫酸溶液反萃，得到硫酸銅溶液進行電解，以達到蝕刻液再生及銅回收的目的；一種是電解法，蝕刻液在直流電的作用下，陽極發生氧化反應，將Cu⁺氧化成Cu²⁺，使蝕刻液恢復蝕刻能力，返回蝕刻工序使用，陰極發生還原反應，將Cu⁺/Cu²⁺還原成單質銅。電解法工藝相對簡單，易操作，運行成本低，更適合工業推廣。

然而，由于堿性蝕刻液中含有大量氯離子，Cu⁺會與氯離子生成氯化亞銅沉淀，氯化亞銅沉淀會附著陰極板上，然后又會與大量的游離氨絡合形成游離狀的Cu(NH₄)⁴⁺重新溶于蝕刻液中，然后再被還原成單質銅，從而形成占空效應，使陰極板上的電解銅容易變成顆粒狀或樹枝狀，同時容易使電解銅夾帶蝕刻液，使得回收的銅的產品形態和品質下降。為此，以上所述問題亟待解決。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，而提供一種可解決現有的回收方法回收得到的銅產品形態和品質下降的問題的電解堿性蝕刻液回收銅用的添加劑及使用其制備銅的方法。

本發明是通過以下技術方案來實現的。

一種電解堿性蝕刻液回收銅用的添加劑，每升添加劑的水溶液中含有如下組分：

優選的，一種電解堿性蝕刻液回收銅用的添加劑，每升添加劑的水溶液中含有如下組分：

結晶細化劑促進電鍍層結晶細化；整平劑促進電鍍層平滑，減少枝晶；表面活性劑降低溶液的析氧過電位。

其中，結晶細化劑為甲醛、明膠、聚乙二醇或芐基化聚乙烯亞胺中的任意一種或幾種的混合物。

其中，光亮劑為1,2-亞乙基硫脲；整平劑為聚二硫二丙烷磺酸鈉。

其中，表面活性劑為十六烷基甜菜堿、亞甲基萘二磺酸鹽或十六烷基三甲基氯化銨中的任意一種或幾種的混合物。

在堿性刻蝕液中加入本發明的添加劑后，其中的1,2-亞乙基硫脲和聚二硫丙烷磺酸鈉能夠吸附在陰極表面，如陰極高電流密度區，形成緊密的吸附層，來阻止銅離子放電，從而使陰極反應的過電位升高，電極反應速率減慢，并最終獲得晶粒細小、光亮的銅鍍層。十六烷-甜菜堿能降低電解液的表面張力，在電極-電解液界面的定向吸附形成雙電層，提高陰極還原反應的過電位，增加了極化，使得電解銅結晶細化，提高純度。因此，通過在堿性刻蝕液中加入包含光亮劑、整平劑和表面活性劑的添加劑，可以回收得到表面光亮平整，純度高，結構致密，富有延展性的銅層。

使用上述電解堿性蝕刻液回收銅用的添加劑制備銅的方法，包括以下步驟：