一种高氨氮酸性蚀刻废液回收铜方法技术

本发明专利技术公开了一种高氨氮酸性蚀刻废液回收铜方法，包括以下步骤：步骤一，配制；步骤二，分析；步骤三，预投；步骤四，生产；步骤五，重复利用；步骤六，包装储存；其中在上述步骤一中，配制特定碱液，碱液为混合碱，混合碱由弱酸强碱盐和强碱组成，同时弱酸强碱盐包括但不限于草酸钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾；强碱包括但不限于氢氧化钠、氢氧化钾；本发明专利技术采用酸性蚀刻废液与特定的碱反应，生成碱式氯化铜；本发明专利技术优点在于，酸性蚀刻废液回收铜制备碱式氯化铜制备可在较宽的常温范围下进行，不需要消耗额外能源进行加热；另外，在酸性蚀刻废液与碱反应制备碱式氯化铜后，所产生的高盐含量尾液可直接回收，用于配制酸性蚀刻子液。用于配制酸性蚀刻子液。用于配制酸性蚀刻子液。

【技术实现步骤摘要】
一种高氨氮酸性蚀刻废液回收铜方法


[0001]本专利技术涉及废液回收
，具体为一种高氨氮酸性蚀刻废液回收铜方法。

技术介绍

[0002]印制电路板(Printed Circuit Board)制造过程中，蚀刻为关键工序。印制电路板的蚀刻可分为酸性蚀刻和碱性蚀刻两种，其中酸性蚀刻主要应用于内层线路制作，而碱性蚀刻则主要应用于外层线路制作。酸性蚀刻的基本原理均为二价铜离子与铜单质反应，形成一价铜，然后一价铜经络合剂(络合、氧化剂氧化转化成二价铜，完成蚀刻。连续生产的工况下，酸性蚀刻生产线会溢流大量的含铜废蚀刻液，此类含铜废液中铜离子浓度超过120g/L，而业界规定的排放最高限值为0.5mg/L，因此，排放前必须对蚀刻废液进行铜回收。此外，随着印制电路板制造商对快速交付要求的提高，酸性蚀刻速率面临挑战。为满足厂商对蚀刻速率的要求，并兼顾蚀刻液的蚀刻因子，酸性蚀刻液不同程度地使用了含氮化合物，此类氮化物在蚀刻反应过程部分转化为铵态氮，而氨氮排放管控也日趋严格，另外，铵态氮在铜回收环节可以和铜离子产生强络合，导致铜回收困难及废水氨氮超标。因此，有必要研究高氨氮含量酸性蚀刻废液回收铜方法。
[0003]许其飞等在专利申请号201810743584.X中，公开了一种酸性蚀刻废液中铜的膜电解回收方法，该方法使用铜板作为阳极，对调整后的酸性蚀刻废液进行电解回收铜单质，与其他电解回收技术相比，具有低有害气体(HCl)析出的优点。但该电解回收由于铜板阳极会溶解成铜离子，导致整体成本较高。
[0004]沈君华等在专利申请号201810122518.0中，公开了一种含铜蚀刻废液铜回收方法，该方法利用酸性蚀刻废液与碱性蚀刻废液进行中和反应，制备碱式氯化铜或五水硫酸铜，具有成本低廉，能进行大批量处理酸碱蚀刻废液的特点。但该方法仍存在酸性蚀刻废液与碱性蚀刻废液由于铜含量及酸碱度变化的原因，使原料投料不均衡，导致需要单独使用氨水或硫酸对酸碱蚀刻废液进行调整的缺陷，且该方法所产出尾液中由于同时含有氯化钠、氯化铵，并不适合直接回收作为酸性蚀刻子液(主要成分为氯化钠)或碱性蚀刻子液(主要成分为氯化铵)。此外，该方法在制备碱式氯化铜时，需要将反应液升温至75℃以上，能耗较高。
[0005]在其他实际生产实践中，较为成熟的蚀刻废液回收铜方法主要有：萃取
‑
电解法、碱式碳酸铜法。其中，萃取
‑
电解法适用于各种含铜废液的处理，在碱性蚀刻废液铜回收中应用较多，而碱式碳酸铜法则多应用于酸性蚀刻废液中的铜回收。萃取
‑
电解法工艺复杂，需对废液进行多级萃取及反萃取，制备电解液，然后通电回收铜单质。碱式碳酸铜法回收酸性蚀刻废液中的铜时，反应温度需维持在70℃以上，由于使用碳酸钠等溶解度偏低的碳酸盐溶液作为沉淀剂，为了维持反应体系温度，需要额外耗费能源对反应体系进行加热。且体系pH值偏碱性，部分铜离子与铵态氮络合，导致高氨氮蚀刻液体系铜回收后氨氮及铜离子超标，另外，此回收方法中碳酸盐过量，使蚀刻废液中的盐被过度稀释，所得尾液如重新使用需加盐酸中和掉过量的碱，并重新补足盐，成本较高且尾水增量大，难易维持物料平衡。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种高氨氮酸性蚀刻废液回收铜方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高氨氮酸性蚀刻废液回收铜方法，包括以下步骤：步骤一，配制；步骤二，分析；步骤三，预投；步骤四，生产；步骤五，重复利用；步骤六，包装储存；
[0008]其中在上述步骤一中，配制特定碱液，碱液为混合碱，混合碱由弱酸强碱盐和强碱组成，同时弱酸强碱盐包括但不限于草酸钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾；强碱包括但不限于氢氧化钠、氢氧化钾；
[0009]其中在上述步骤二中，根据实际配制出的碱液和酸性蚀刻废液分析浓度，调整两者投料速率，使得投入反应釜中的混合液碱与酸性蚀刻废液中的酸中和后，剩余碱与铜离子摩尔比为1.2:1～1.7:1之间，优选地摩尔比为1.4～1.6之间；
[0010]其中在上述步骤三中，反应釜中有预投的母液，当反应釜为第一釜时，母液为自来水，母液体积占总体积的1/20～1/10；
[0011]其中在上述步骤四中，当反应釜内反应液体积达到反应釜体积的2/3后，放出部分料液到离心机进行离心干燥、分离固相(碱式氯化铜)和液相(尾水)，期间，反应釜内可继续投料，连续生产；
[0012]其中在上述步骤五中，将离心干燥所得尾水回收至蚀刻子液配制系统，投入特定量的氧化剂后重复利用；
[0013]其中在上述步骤六中，碱式氯化铜用自来水清洗三到五次后，离心干燥、包装储存。
[0014]优选的，所述步骤一中，特定碱液中，强碱和弱酸强碱盐的摩尔比为1:20～20:1，优选地摩尔比为1:5～18:1，更优选地摩尔比为1:1～15:1；低于1:20时，强碱浓度低，所得碱式氯化铜含碱式碳酸铜且碱液容易饱和，碱浓度不高，高于20:1时，常温下所得碱式氯化铜含氢氧化铜，导致产品结块严重。
[0015]优选的，所述步骤二中，投料速率，即单位时间内投料体积，以5～30min内投满反应釜体积为宜。
[0016]优选的，所述步骤二中，碱液的氢氧根离子浓度为2～20mol/L，优选地浓度为6～15mol/L；酸性蚀刻废液特征浓度为Cu
2+
:135g/L，酸浓度2mol/L。
[0017]优选的，所述步骤三中，反应釜无额外加热设备，仅设有连续搅拌装置。
[0018]优选的，所述步骤五中，尾水pH值为6.0～7.0。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0020]1)本专利技术使用混合碱，其组成为强碱与强碱弱酸盐的混合物，强碱与强碱弱酸盐的摩尔比为1:20～20:1，优选地摩尔比为1:5～18:1，更优选地摩尔比为1:1～15:1；且混合碱液的氢氧根离子当量浓度为2～20mol/L，优选地浓度为6～15mol/L；同时混合碱可在常温下对酸性蚀刻废液中的铜进行回收，无需额外消耗能源对反应混合物进行加热；节能降耗；
[0021]2)本专利技术技术方案中，酸性蚀刻废液使用高碱度的混合碱液对废液内的铜进行回收后，由于所使用的的混合碱氢氧根离子当量浓度高，因此，回收后尾液增量小，可继续回
用于酸性蚀刻子液配制，实现循环利用；增量指的是酸性蚀刻废液进行铜回收后，所得尾液体积与酸性蚀刻废液投料体积之差；
[0022]3)本专利技术技术方案中，反应体系pH值6.0～7.0，铵态氮在此pH值范围内仅极少量与铜离子络合，实现了高氨氮酸性蚀刻废液的铜回收，回收后，尾液铜含量低于30ppm，有利于充分的对铜进行回收。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的方法流程图；
[0024]图2为本专利技术的工作原理流程图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高氨氮酸性蚀刻废液回收铜方法，包括以下步骤：步骤一，配制；步骤二，分析；步骤三，预投；步骤四，生产；步骤五，重复利用；步骤六，包装储存；其特征在于：其中在上述步骤一中，配制特定碱液，碱液为混合碱，混合碱由弱酸强碱盐和强碱组成，同时弱酸强碱盐包括但不限于草酸钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾；强碱包括但不限于氢氧化钠、氢氧化钾；其中在上述步骤二中，根据实际配制出的碱液和酸性蚀刻废液分析浓度，调整两者投料速率，使得投入反应釜中的混合液碱与酸性蚀刻废液中的酸中和后，剩余碱与铜离子摩尔比为1.2:1～1.7:1之间，优选地摩尔比为1.4～1.6之间；其中在上述步骤三中，反应釜中有预投的母液，当反应釜为第一釜时，母液为自来水，母液体积占总体积的1/20～1/10；其中在上述步骤四中，当反应釜内反应液体积达到反应釜体积的2/3后，放出部分料液到离心机进行离心干燥、分离固相(碱式氯化铜)和液相(尾水)，期间，反应釜内可继续投料，连续生产；其中在上述步骤五中，将离心干燥所得尾水回收至蚀刻子液配制系统，投入特定量的氧化剂后重复利用；其中在上述步骤六中，碱式氯化铜用自来水清洗三到五次后，离心干燥、包装储存。...

【专利技术属性】
技术研发人员：白坤生，肖红星，
申请(专利权)人：东莞秀博电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：