一种含氯化铜、三氯化铁蚀刻废液再生回收方法技术

本发明专利技术涉及一种含氯化铜、三氯化铁蚀刻液再生回收方法，特征是依次包括如下步骤：二价铜离子与三价铁离子的还原：在蚀刻废液中加入铁粉，铁粉中的Ｆｅ原子的摩尔数为蚀刻废液中Ｃｕ↑［２＋］离子摩尔数的１．１～１．４倍与蚀刻废液中Ｆｅ↑［３＋］离子摩尔数０．３～０．８倍之和，使Ｃｕ↑［２＋］离子还原为单质铜，使Ｆｅ↑［３＋］离子转变成Ｆｅ↑［２＋］离子，铁粉氧化为ＦｅＣｌ↓［２］，控制蚀刻废液中Ｆｅ↑［２＋］离子的浓度为１９０～２５０ｇ／Ｌ；再生处理：在上述混合液中分离出铜包铁沉淀物，剩余的滤液先添加重量百分比浓度为３１％～３６％的盐酸，然后再添加重量百分比浓度３３％～３５％的双氧水，再通入空气，并将混合溶液加热至１００～１５０℃，使ＦｅＣｌ↓［２］氧化成ＦｅＣｌ↓［３］。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种废液处理方法，具体地说涉及一种含氯化铜、三氯化铁 蚀刻液再生回收方法。
技术介绍
印刷电路板是用以搭配电子零件的基板。该类产品的作用是将各类电子 零件利用电路板所形成的电子线路连接，发挥各类电子零组件的功能，以达 到信号处理的目的。一般来说，印刷电路板的制造包括相当多道工序。首先，板本身可依所 选用基板的不同而有不同制造方法，包括加成法与减除法。此外，依照电路 板的层数不同，单面板、双面板及多层板也都需要不同的流程与步骤。而在 各种不同的步骤中，蚀刻步骤的好坏对于最终得到的印刷电路板质量与精度 有着关键性的影响。在进行蚀刻作业时，主要利用蚀刻液将基板上属于非电路流通部位的铜 金属被覆层去除。常见的蚀刻液包括酸性蚀刻液，如氯化铁、氯化铜等，以 及碱性蚀刻液，如碱性含氨液等。究竟应采何种蚀刻液，主要视工艺中所采 用的抗蚀刻阻剂种类而定。举例来说，以油墨/干膜为抗蚀刻阻剂者的正片工 艺，蚀刻液用酸性，而采锡铅阻剂者则以碱性蚀刻液为主。在前述两种酸性 蚀刻液氯化铁与氯化铜中，后者在过去采用较多，究其原因之一，在于氯化 铜蚀刻废液的回收再生较为容易，且其含铜量较氯化铁蚀刻废液高得多。然而，近年来，随着电子信息产品朝轻薄短小化的方向发展，印刷电路 板开始朝向高密度及自动化装配的方向发展。高密度及多层化的配线(即高密度配线技术，High Density Interconnection Technology,简称HDI)形成技术逐渐成为电路板制造业发展的主流。据此，许多高阶板的生产业者也开始 寻求能提供高精密度的工艺解决方案。在工艺内所有可供改良的单元中，由于蚀刻的精度直接影响布线的分辨 率(resolution)，而分辨率的高低又对于电路板的特性阻抗值(characteristic impedance)大小有着关键的影响，因此，从蚀刻工艺本身进行改良是提供高 精度电路板最直接、有效的方向之一。目前生产高阶板厂商所使用的蚀刻工 艺，特别是技术先进国家的厂商，不难发现，目前采用酸性蚀刻液的业者， 逐渐开始抛弃过去的氯化铜蚀刻工艺，开始转向改采以氯化铁作为主要的蚀 刻液的工艺。究其原因，主要在于 一、在相同的比较基础下，氯化铁的蚀 刻速度较氯化铜快，速度快约38%以上。二、由于蚀刻速度快，氯化铁所产 生的侧蚀较少，且其蚀刻因子(etching factor,即蚀刻液所置换的铜厚除以侧 蚀深度)在不添加护岸剂(bankingagent)的条件下约为2.5，远高于氯化铜的约31至1.5。由于氯化铁本身蚀刻特性即优于氯化铜，在配合各种控制下所表现的蚀 刻精密度更非氯化铜所能及。因此，其低侧蚀的特性满足了对于布线精密度 的要求，让越来越多生产高阶板厂商开始使用氯化铁。尽管如此，使用氯化 铁对于厂商而言却有另外一个问题要解决，即废液的处理。为此日本专利JP97114023提出铁粉置换重金属并利用电解对二价铁进 行氧化，该专利技术中所提出的再生过程中使用的为电解的方法，该方法在电解 过程中会产生氯气，已达到氧化的目的，但氯气可能会泄漏，危害性较大。为此中国专利00127588.7中含镍三氯化铁蚀刻液再生和镍回收方法中 使用氯气进行氧化调配，该方法减少了电解过程，在通入氯气的过程中同样 会可能产生氯气泄漏，产生危害。现有技术中曾公开各种氯化铁蚀刻废液处理技术，以中国台湾专利公告 号第416995号为例，其主要公开一种氯化铁系蚀刻废液的再生方法，其在含 有铜、镍等比铁离子化倾向较小的杂质金属离子的氯化铁系蚀刻废液中混入 铁粉，使铁粉与金属离子产生反应而除去其中的杂质金属离子，并将该铁粉 处理液进行氧化处理。然而，由于这些技术本身存在一定问题，产业界使用的比例并不高。因 此，有必要针对氯化铁蚀刻废液提供一种较为可靠、稳定、低成本的回收方 法
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种危险性大大降低、 操作方便、成本低廉的含氯化铜、三氯化铁蚀刻废液再生回收方法。按照本专利技术提供的技术方案，所述含氯化铜、三氯化铁蚀刻废液再生回收方法依次包括如下步骤(1) 、 二价铜离子与三价铁离子的还原在含氯化铜、三氯化铁蚀刻废 液中加入铁粉制成混合液，铁粉添加量满足铁粉中的Fe原子的摩尔数为蚀 刻废液中012+离子摩尔数的1.1 1.4倍与蚀刻废液中Fe"离子摩尔数0.3 0.8 倍之和，使Ci^+离子还原为单质铜，Fe"离子转变成F^+离子，铁粉氧化为 FeCl2，控制蚀刻废液中Fe"离子的浓度为190 250g/L;(2) 、再生处理从步骤(1)的混合液中分离出铜包铁沉淀物，剩余的 滤液先添加重量百分比浓度为31% 36%的盐酸，盐酸的添加体积与滤液体积 之比为(0.4~0.47) : 1，然后再添加重量百分比浓度33%~35%的双氧水， 双氧水的添加体积与滤液体积之比为(0.3~0.35) : 1，然后通入空气，并将 混合溶液加热至100 150°C，使FeCl2氧化成FeCl3。步骤(1)中所述铁粉颗粒大小为100~300目。步骤(1)中铁粉添加速度为0.6~1.23kg/min。歩骤(2)中通入的空气为无油污、颗粒数目小于或等于10000级的清洁 空气。步骤(2)中盐酸添加速度为5 20L/min。 步骤(2)中双氧水添加速度为2.5 4L/min。本专利技术的方法具有危险性大大降低、操作方便、成本低廉等优点。 附图说明图1为本专利技术中回收用设备的整体结构示意图。 图2是本专利技术的工艺流程图。 图3本专利技术中回收用设备的连接图。 具体实施例方式下面结合具体附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图所示图1为设备明细图氯化铁废蚀刻液暂存桶1-1、液位计l-2、铁粉提升 机1-3、抽液泵1-4、离心反应器1-5、铁粉下料机1-6、铜粉脱液机1-7、 铜包铁回收箱1-8、滤液暂存槽l-9、抽液泵1-10、滤液暂存桶1-11、液位 计1-12、抽液泵1-13、氧化反应槽卜14、空气布气管1-15、液位计1-16、 加热器1-17、抽液泵1-18、液位计1-19、氯化铁暂存桶1-20、双氧水加药 机1-21、双氧水暂存槽1-22、液位计1-23、盐酸加药机1-24、液位计1-25 、盐酸暂存桶1-26。实施例1取第一蚀刻废液样品，经检测其主要成分如下Cu2+离子浓度为87g/L; Fe3+离子浓度为124g/L;蚀刻废液的比重为1.439g/cm3。 第一阶段，二价铜离子与三价铁离子的还原阶段。al、打开抽液泵1-4(流速5L/min)，把氯化铁废蚀刻液暂存桶1_1中废 液抽到离心反应器1-5中，液位计1-2控制氯化铁废蚀刻液暂存桶1-1中的 废液储量。当离心反应器1-5中废液50L时，在离心反应器中的012+具有4350 克，Cu2+合68. 5mol;在离心反应器中的Fe"具有6200克，Fe"合lllmol，停 止抽液泵1-4;bl、铁粉提升机1-3将铁粉传送至铁粉下料机1-6，打开铁粉下料机l-6 铁粉添加速度O. 6kg/min，当离心反应器内发生剧烈反应，当铁粉添加量为 6176.8克，即添加的铁粉中铁原子为110. 3mo1时停止加入铁粉，打开离心5反应器阀门l-5，同时打开铜粉脱液机1-7;cl、当滤液暂存槽1-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含氯化铜、三氯化铁蚀刻废液再生回收方法，其特征是该再生回收方法依次包括如下步骤：　（１）、二价铜离子与三价铁离子的还原：在含氯化铜、三氯化铁蚀刻废液中加入铁粉制成混合液，铁粉添加量满足：铁粉中的Ｆｅ原子的摩尔数为蚀刻废液中Ｃｕ↑［ ２＋］离子摩尔数的１．１～１．４倍与蚀刻废液中Ｆｅ↑［３＋］离子摩尔数０．３～０．８倍之和，使Ｃｕ↑［２＋］离子还原为单质铜，使Ｆｅ↑［３＋］离子转变成Ｆｅ↑［２＋］离子，铁粉氧化为ＦｅＣｌ↓［２］，控制蚀刻废液中Ｆｅ↑［２＋］离子的浓度为１９０～２５０ｇ／Ｌ；　（２）、再生处理：从上述混合液中分离出铜包铁沉淀物，剩余的滤液先添加重量百分比浓度为３１％～３６％的盐酸，盐酸的添加体积与滤液体积之比为：０．４～０．４７∶１，再添加重量百分比浓度３３％～３５％的双氧水，双氧水 的添加体积与滤液体积之比为：０．３～０．３５∶１，然后通入空气，并将混合溶液加热至１００～１５０℃，使ＦｅＣｌ↓［２］氧化成ＦｅＣｌ↓［３］。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王博，周江伟，余祥帧，
申请(专利权)人：健鼎无锡电子有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]