專利名稱：銅蝕刻液再生循環(huán)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢蝕刻液的處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及銅蝕刻液的再生循環(huán)處理。
背景技術(shù)：
目前，印制線路板蝕刻工序在生產(chǎn)中通常采用堿性蝕刻，就是用氯化銅的氨溶液來腐蝕銅箔，其中氯化銅是活性蝕刻成分，其主要反應(yīng)式為[Cu(NH3)4]Cl2+Cu＝2[Cu(NH3)2]Cl另外在蝕刻工序后段還有進(jìn)行氨水洗工序；隨著蝕刻過程的進(jìn)行，蝕刻液中銅離子含量會(huì)逐漸上升而使蝕刻性能下降，要使蝕刻液達(dá)到最佳工作狀態(tài)，須將蝕刻液中的Cl-、Cu2、PH值調(diào)整到最佳范圍內(nèi)，其通常采取不斷添加子液，溢流排放母液即廢蝕刻液的方式來調(diào)整，使上述各種成份達(dá)最佳濃度，從而恢復(fù)蝕刻液性能。排放的蝕刻液便成為廢蝕刻液，廢蝕刻液液中含有大量的銅和氨，直接排放不僅嚴(yán)重污染環(huán)境，而且也浪費(fèi)了寶貴的金屬資源。
我國對PCB蝕刻廢液的利用的一種方法是加入試劑提取其中的銅用以生產(chǎn)硫酸銅，其處理方法工藝雖簡單，但是需要消耗大量試劑，產(chǎn)生大量洗滌廢水，或者所得產(chǎn)品純度不夠，并且不能直接再生蝕刻劑，經(jīng)濟(jì)效益低；國內(nèi)還有采用離子膜工藝直接在蝕刻液堿性體系下電解提取銅來進(jìn)行循環(huán)再生的方法，由于技術(shù)思路問題和離子膜及陰極板的問題，造成電解液氯離子與其他組分相互化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致再生蝕刻液組分調(diào)節(jié)困難，生產(chǎn)穩(wěn)定性差，雙面及高精多層板生產(chǎn)線很難使用，電解時(shí)有劇毒氣體氯氣產(chǎn)生，另外由于電解過程中采用不銹鋼板作為陰陽極，造成電解液溫度過高，產(chǎn)出的銅大部分成粉狀，純度較低，同時(shí)氨揮發(fā)損失大，氨洗液不能循環(huán)再生；另外電解銅需每天手工提取一至兩次，導(dǎo)致勞動(dòng)強(qiáng)度大和氨的流失嚴(yán)重的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種銅蝕刻液再生循環(huán)方法，使印制線路板蝕刻工序中蝕刻液以及氨水洗液能夠得到循環(huán)利用，同時(shí)將銅離子進(jìn)行回收，以減少污水排放量，提高經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置，使印制線路板蝕刻工序中蝕刻液以及氨水洗液能夠得到循環(huán)利用，同時(shí)將銅離子進(jìn)行回收，以減少污水排放量，提高經(jīng)濟(jì)效益。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的銅蝕刻液再生循環(huán)方法及裝置包括以下四個(gè)同時(shí)進(jìn)行的閉路循環(huán)廢蝕刻液銅分離循環(huán)，蝕刻機(jī)進(jìn)行蝕刻后所產(chǎn)生的廢蝕刻液經(jīng)有機(jī)銅萃取劑將銅離子無損分離出來后，再經(jīng)組份調(diào)配，使Cu2、Cl-、PH值達(dá)至生產(chǎn)所需要求，返回蝕刻機(jī)循環(huán)使用；氨水洗廢液銅分離循環(huán)，上述循環(huán)中的銅萃取劑萃取后，再對氨水洗工序產(chǎn)生的氨水洗廢液中的銅離子進(jìn)行吸附，氨水洗廢液中的銅離子降達(dá)氨水洗正常工作要求后，返回蝕刻機(jī)循環(huán)使用；反萃循環(huán)，含銅的銅萃取劑與反萃劑充分混合接觸，銅離子分離釋放進(jìn)反萃劑中，卸載后的銅萃取劑恢復(fù)萃取功能后，進(jìn)入廢蝕刻液銅分離循環(huán)；電解提銅循環(huán)，上述的反萃循環(huán)中的反萃劑吸取銅離子后形成電解液進(jìn)入電解槽中，經(jīng)電解將銅離子還原成高純度銅，被提取銅后的反萃劑進(jìn)入反萃循環(huán)。
采用了上述的方法后，廢蝕刻液經(jīng)過廢蝕刻液銅分離循環(huán)后再經(jīng)組分調(diào)配可供蝕刻機(jī)循環(huán)使用；氨水洗廢液經(jīng)過氨水洗廢液銅分離循環(huán)后可供蝕刻機(jī)循環(huán)使用；銅萃取劑經(jīng)過反萃循環(huán)可進(jìn)入廢蝕刻液銅分離循環(huán)和氨水洗廢液銅分離循環(huán)中循環(huán)使用；反萃劑經(jīng)過電解提銅循環(huán)可再進(jìn)入反萃循環(huán)中循環(huán)使用，電解提銅循環(huán)中產(chǎn)生的電解銅可以作為商品出售，創(chuàng)造利潤；電積后剩余液稍加調(diào)配可以返回反萃循環(huán)中循環(huán)使用。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的另一目的，所述的裝置包括一級萃取缸、二級萃取缸、銅反萃缸、萃取劑循環(huán)缸、電解槽、組份調(diào)節(jié)缸、管道；所述的一級萃取缸設(shè)有蝕刻廢液入口和萃取劑入口，蝕刻廢液入口通過管道與蝕刻機(jī)蝕刻廢液出口相接，萃取劑入口通過管道與萃取劑循環(huán)缸出口相接，所述的一級萃取缸設(shè)有再生蝕刻液出口和含銅萃取劑出口，再生蝕刻液出口通過管道與組份調(diào)節(jié)缸入口相接，組份調(diào)節(jié)缸出口與蝕刻機(jī)蝕刻液入口相接，由此構(gòu)成廢蝕刻液銅分離循環(huán)機(jī)構(gòu)；所述的二級萃取缸設(shè)有氨水洗廢液入口和萃取劑入口，氨水洗廢液入口通過管道與蝕刻機(jī)氨水洗廢液出口相接，萃取劑入口通過管道與一級萃取缸的含銅萃取劑出口相接，所述的二級萃取缸設(shè)有再生氨水洗液出口和含銅萃取劑出口，再生氨水洗液出口通過管道與蝕刻機(jī)氨水洗液入口相接，由此構(gòu)成氨水洗廢液銅分離循環(huán)機(jī)構(gòu)；所述的銅反萃缸設(shè)有含銅萃取劑入口和反萃劑入口，含銅萃取劑入口通過管道與二級萃取缸的含銅萃取劑出口相接，所述的銅反萃缸設(shè)有萃取劑出口和含銅反萃劑出口，萃取劑出口通過管道與萃取劑循環(huán)缸入口相接，由此構(gòu)成反萃循環(huán)機(jī)構(gòu)；所述的電解槽設(shè)有反萃劑出口和含銅反萃劑入口，反萃劑出口通過管道與銅反萃缸的反萃劑入口相接，含銅反萃劑入口通過管道與銅反萃缸的含銅反萃劑出口相接，由此構(gòu)成電解提銅循環(huán)機(jī)構(gòu)。
采用了上述的裝置后，本發(fā)明在整個(gè)處理過程物料實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，沒有廢水廢物排出，能有效回收銅和再生蝕刻液，經(jīng)回收后的氨水洗液亦可循環(huán)再用，大大減少蝕刻工序的污水排放量，降低環(huán)保壓力，且四個(gè)循環(huán)可同時(shí)連續(xù)式工作，降低了處理運(yùn)行成本。


圖1為本發(fā)明銅蝕刻液再生循環(huán)方法的結(jié)構(gòu)框架示意圖；圖2為本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)框架示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
如圖1所示，本發(fā)明所述的銅蝕刻液再生循環(huán)方法包括以下四個(gè)同時(shí)進(jìn)行的閉路循環(huán)廢蝕刻液銅分離循環(huán)，蝕刻機(jī)進(jìn)行蝕刻后所產(chǎn)生的廢蝕刻液經(jīng)有機(jī)銅萃取劑將銅離子無損分離出來后，再經(jīng)組份調(diào)配，使Cu2、Cl-、PH值達(dá)至生產(chǎn)所需要求，返回蝕刻機(jī)循環(huán)使用；氨水洗廢液銅分離循環(huán)，上述循環(huán)中的銅萃取劑萃取后，再對氨水洗工序產(chǎn)生的氨水洗廢液中的銅離子進(jìn)行吸附，氨水洗廢液中的銅離子降達(dá)氨水洗正常工作要求后，返回蝕刻機(jī)循環(huán)使用；反萃循環(huán)，含銅的銅萃取劑與反萃劑充分混合接觸，銅離子分離釋放進(jìn)反萃劑中，卸載后的銅萃取劑恢復(fù)萃取功能后，進(jìn)入廢蝕刻液銅分離循環(huán)；電解提銅循環(huán)，上述的反萃循環(huán)中的反萃劑吸取銅離子后形成電解液進(jìn)入電解槽中，經(jīng)電解將銅離子還原成高純度銅，被提取銅后的反萃劑進(jìn)入反萃循環(huán)。
所述的廢蝕刻液銅分離循環(huán)和氨水洗廢液銅分離循環(huán)中銅的萃取采用隔膜無損萃取分離，使其分相完全。
所述的電解提銅循環(huán)中陽極為鈦活性涂層板，陰極為紫銅片，其電耗低，避免了采用鉛合金陽極等對陰極銅的污染。
所述的反萃循環(huán)中采用混合——澄清缸一級反萃，反萃劑為硫酸銅與硫酸的混合溶液，含銅的銅萃取劑與反萃劑的比例為1∶1～1∶1.5，反萃取的主要反應(yīng)為CuR2+2H2SO4＝CuSO4+2RH，(其中RH為萃取劑)。
上述的廢蝕刻液經(jīng)過廢蝕刻液銅分離循環(huán)后再經(jīng)組分調(diào)配可供蝕刻機(jī)循環(huán)使用；氨水洗廢液經(jīng)過氨水洗廢液銅分離循環(huán)后可蝕刻機(jī)循環(huán)使用；銅萃取劑經(jīng)過反萃循環(huán)可進(jìn)入廢蝕刻液銅分離循環(huán)和氨水洗廢液銅分離循環(huán)中循環(huán)使用；反萃劑經(jīng)過電解提銅循環(huán)可再進(jìn)入反萃循環(huán)中循環(huán)使用。
如圖2所示，所述的銅蝕刻液再生循環(huán)裝置包括一級萃取缸1、二級萃取缸2、銅反萃缸3、萃取劑循環(huán)缸4、電解槽5、組份調(diào)節(jié)缸6、去除裝置7。
所述的一級萃取缸1設(shè)有蝕刻廢液入口和萃取劑入口，蝕刻廢液入口通過管道與蝕刻機(jī)的蝕刻廢液出口相接，萃取劑入口通過管道與萃取劑循環(huán)缸4出口相接，所述的一級萃取缸1設(shè)有再生蝕刻液出口和含銅萃取劑出口，再生蝕刻液出口通過管道與組份調(diào)節(jié)缸6入口相接，組份調(diào)節(jié)缸出口與蝕刻機(jī)蝕刻液入口相接，由此構(gòu)成廢蝕刻液銅分離循環(huán)機(jī)構(gòu)。蝕刻機(jī)產(chǎn)生的廢蝕刻液經(jīng)上述機(jī)構(gòu)中的蝕刻廢液入口進(jìn)入一級萃取缸1，萃取劑循環(huán)缸4內(nèi)的萃取劑經(jīng)萃取劑入口進(jìn)入一級萃取缸1，該萃取劑為有機(jī)銅萃取劑，萃取劑將廢蝕刻液中的銅離子無損分離出來，廢蝕刻液成為再生蝕刻液，再生蝕刻液經(jīng)再生蝕刻液出口進(jìn)入組份調(diào)節(jié)缸6內(nèi)進(jìn)行組份調(diào)配后，再經(jīng)組份調(diào)節(jié)缸出口進(jìn)入蝕刻機(jī)蝕刻液入口，進(jìn)行蝕刻工序。
所述的二級萃取缸2設(shè)有氨水洗廢液入口和萃取劑入口，氨水洗廢液入口通過管道與蝕刻機(jī)氨水洗廢液出口相接，萃取劑入口通過管道與一級萃取缸的含銅萃取劑出口相接，所述的二級萃取缸2設(shè)有再生氨水洗液出口和含銅萃取劑出口，再生氨水洗液出口通過管道與蝕刻機(jī)氨水洗液入口相接，由此構(gòu)成氨水洗廢液銅分離循環(huán)機(jī)構(gòu)。蝕刻機(jī)產(chǎn)生的氨水洗廢液進(jìn)入二級萃取缸2，廢蝕刻液銅分離循環(huán)機(jī)構(gòu)中的含銅萃取劑經(jīng)一級萃取缸1的含銅萃取劑出口進(jìn)入二級萃取缸2，含銅萃取劑將氨水洗廢液的銅離子無損分離出來，氨水洗廢液成為再生氨水洗液，氨水洗液經(jīng)再生氨水洗液出口進(jìn)入蝕刻機(jī)氨水洗液入口，進(jìn)行氨水洗工序。
所述的銅反萃缸3設(shè)有含銅萃取劑入口和反萃劑入口，含銅萃取劑入口通過管道與二級萃取缸2的含銅萃取劑出口相接，所述的銅反萃缸3設(shè)有萃取劑出口和含銅反萃劑出口，萃取劑出口通過管道與萃取劑循環(huán)缸4入口相接，由此構(gòu)成反萃循環(huán)機(jī)構(gòu)。二級萃取缸2中的含銅萃取劑萃取完成后，經(jīng)含銅萃取劑出口進(jìn)入銅反萃缸3，反萃劑經(jīng)反萃劑入口進(jìn)入銅反萃缸3，所述的銅反萃缸3采用混合——澄清缸一級反萃，反萃劑為硫酸銅與硫酸的混合溶液，含銅的銅萃取劑與反萃劑的比例為1∶1～1∶1.5，反萃取的主要反應(yīng)為CuR2+2H2SO4＝CuSO4+2RH，(其中RH為萃取劑)。
含銅的銅萃取劑經(jīng)反萃取去除銅離子后還原成為銅萃取劑，銅萃取劑經(jīng)萃取劑出口進(jìn)入萃取劑循環(huán)缸4內(nèi)。
所述的電解槽5中的陽極為鈦活性涂層板，陰極為紫銅片，其電耗低，避免了采用鉛合金陽極等對陰極銅的污染。電解槽5設(shè)有反萃劑出口和含銅反萃劑入口，反萃劑出口通過管道與銅反萃缸3的反萃劑入口相接，含銅反萃劑入口通過管道與銅反萃缸3的含銅反萃劑出口相接，由此構(gòu)成電解提銅循環(huán)機(jī)構(gòu)。銅反萃缸3中的含銅反萃劑經(jīng)含銅反萃劑出口和含銅反萃劑入口進(jìn)入電解槽5內(nèi)，電解槽5電解含銅反萃劑，含銅反萃劑形成電積銅和反萃劑，反萃劑進(jìn)入銅反萃缸3內(nèi)，電積銅進(jìn)行回收。
上述的四個(gè)循環(huán)機(jī)構(gòu)連接的管路中設(shè)有循環(huán)泵、管道閥門以及中轉(zhuǎn)槽，使各個(gè)循環(huán)機(jī)構(gòu)能自動(dòng)控制循環(huán)。
上述的再生蝕刻液出口通過管道與組份調(diào)節(jié)缸入口相接的管路、氨水洗液出口通過管道與蝕刻機(jī)氨水洗液入口相接的管路中還設(shè)有去除殘留萃取劑的去除裝置7，去除裝置7去除再生蝕刻液和再生氨水洗液中殘留的萃取劑，萃取劑進(jìn)入萃取劑循環(huán)缸4循環(huán)使用。
權(quán)利要求
1.一種銅蝕刻液再生循環(huán)方法，其特征在于，包括以下四個(gè)同時(shí)進(jìn)行的閉路循環(huán)廢蝕刻液銅分離循環(huán)，蝕刻機(jī)進(jìn)行蝕刻后所產(chǎn)生的廢蝕刻液經(jīng)有機(jī)銅萃取劑將銅離子無損分離出來后，再經(jīng)組份調(diào)配，使Cu2、Cl-、PH值達(dá)至生產(chǎn)所需要求，返回蝕刻機(jī)循環(huán)使用；氨水洗廢液銅分離循環(huán)，上述循環(huán)中的銅萃取劑萃取后，再對氨水洗工序產(chǎn)生的氨水洗廢液中的銅離子進(jìn)行吸附，氨水洗廢液中的銅離子降達(dá)氨水洗正常工作要求后，返回蝕刻機(jī)循環(huán)使用；反萃循環(huán)，含銅的銅萃取劑與反萃劑充分混合接觸，銅離子分離釋放進(jìn)反萃劑中，卸載后的銅萃取劑恢復(fù)萃取功能后，進(jìn)入廢蝕刻液銅分離循環(huán)；電解提銅循環(huán)，上述的反萃循環(huán)中的反萃劑吸取銅離子后形成電解液進(jìn)入電解槽中，經(jīng)電解將銅離子還原成高純度銅，被提取銅后的反萃劑進(jìn)入反萃循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅蝕刻液再生循環(huán)方法，其特征在于，所述的廢蝕刻液銅分離循環(huán)和氨水洗廢液銅分離循環(huán)中銅的萃取采用無損萃取分離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅蝕刻液再生循環(huán)方法，其特征在于，所述的電解提銅循環(huán)中陽極為鈦活性涂層板，陰極為紫銅片。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的銅蝕刻液再生循環(huán)方法，其特征在于，所述的電解提銅循環(huán)中陽極為鈦活性涂層板，陰極為紫銅片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的銅蝕刻液再生循環(huán)方法，其特征在于，所述的反萃循環(huán)中采用混合——澄清缸一級反萃，反萃劑為硫酸銅與硫酸的混合溶液，含銅的銅萃取劑與反萃劑的比例為1∶1～1∶1.5。
6.一種實(shí)施權(quán)利要求1所述的銅蝕刻液再生循環(huán)方法的裝置，其特征在于，包括一級萃取缸、二級萃取缸、銅反萃缸、萃取劑循環(huán)缸、電解槽、組份調(diào)節(jié)缸、管道；所述的一級萃取缸設(shè)有蝕刻廢液入口和萃取劑入口，蝕刻廢液入口通過管道與蝕刻機(jī)蝕刻廢液出口相接，萃取劑入口通過管道與萃取劑循環(huán)缸出口相接，所述的一級萃取缸設(shè)有再生蝕刻液出口和含銅萃取劑出口，再生蝕刻液出口通過管道與組份調(diào)節(jié)缸入口相接，組份調(diào)節(jié)缸出口與蝕刻機(jī)蝕刻液入口相接，由此構(gòu)成廢蝕刻液銅分離循環(huán)機(jī)構(gòu)；所述的二級萃取缸設(shè)有氨水洗廢液入口和萃取劑入口，氨水洗廢液入口通過管道與蝕刻機(jī)氨水洗廢液出口相接，萃取劑入口通過管道與一級萃取缸的含銅萃取劑出口相接，所述的二級萃取缸設(shè)有再生氨水洗液出口和含銅萃取劑出口，再生氨水洗液出口通過管道與蝕刻機(jī)氨水洗液入口相接，由此構(gòu)成氨水洗廢液銅分離循環(huán)機(jī)構(gòu)；所述的銅反萃缸設(shè)有含銅萃取劑入口和反萃劑入口，含銅萃取劑入口通過管道與二級萃取缸的含銅萃取劑出口相接，所述的銅反萃缸設(shè)有萃取劑出口和含銅反萃劑出口，萃取劑出口通過管道與萃取劑循環(huán)缸入口相接，由此構(gòu)成反萃循環(huán)機(jī)構(gòu)；所述的電解槽設(shè)有反萃劑出口和含銅反萃劑入口，反萃劑出口通過管道與銅反萃缸的反萃劑入口相接，含銅反萃劑入口通過管道與銅反萃缸的含銅反萃劑出口相接，由此構(gòu)成電解提銅循環(huán)機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述的四個(gè)循環(huán)機(jī)構(gòu)連接的管路中設(shè)有循環(huán)泵、管道閥門以及中轉(zhuǎn)槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述的再生蝕刻液出口通過管道與組份調(diào)節(jié)缸入口相接的管路、氨水洗液出口通過管道與蝕刻機(jī)氨水洗液入口相接的管路中還設(shè)有去除殘留萃取劑的去除裝置，去除裝置去除的萃取劑進(jìn)入萃取劑循環(huán)缸。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述的電解槽中的陽極為鈦活性涂層板，陰極為紫銅片。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述的電解槽中的陽極為鈦活性涂層板，陰極為紫銅片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種銅蝕刻液再生循環(huán)方法及裝置，屬于廢蝕刻液的處理技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明采用以下四個(gè)閉路循環(huán)廢蝕刻液銅分離循環(huán)，氨水洗廢液銅分離循環(huán)，反萃循環(huán)，電解提銅循環(huán)，廢蝕刻液經(jīng)過廢蝕刻液銅分離循環(huán)后再經(jīng)組分調(diào)配可供蝕刻機(jī)循環(huán)使用；氨水洗廢液經(jīng)過氨水洗廢液銅分離循環(huán)后可供蝕刻機(jī)循環(huán)使用；銅萃取劑經(jīng)過反萃循環(huán)可進(jìn)入廢蝕刻液銅分離循環(huán)和氨水洗廢液銅分離循環(huán)中循環(huán)使用；反萃劑經(jīng)過電解提銅循環(huán)可再進(jìn)入反萃循環(huán)中循環(huán)使用，電解提銅循環(huán)中產(chǎn)生的電解銅可以作為商品出售，創(chuàng)造利潤；電積后剩余液稍加調(diào)配可以返回反萃循環(huán)中循環(huán)使用。
文檔編號C02F1/62GK101024546SQ200710026628
公開日2007年8月29日 申請日期2007年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月31日
發(fā)明者何劍波 申請人:何劍波