[发明专利]一种酸性废蚀刻液的循环再生方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种废蚀刻液的处理技术领域，尤其是涉及一种酸性废蚀刻液的循环再生方法及装置。

背景技术

现有的印制电路板的生产工艺流程长，蚀刻工序是PCB生产流程中比重最大的一部分；在蚀刻工序中当蚀刻液由于溶解的物质太多而使蚀刻指标(包括速度、侧蚀系数、表面洁净性等)低于工艺要求时，即成为废蚀刻液(包括酸性蚀刻液、碱性蚀刻液和微蚀刻液)。酸性蚀刻主要应用于多层电路板的内层电路图形的制作；一般来说，每生产1m²线路板需消耗蚀刻液2～2.5L，相应的也产出蚀刻废液2～2.5L，其铜离子浓度很高(达120g/L或更高)，这些废蚀刻液的主要成分有：重金属铜、铵盐、磷酸根及含碘化合物等无机物；含硫有机物、含氮杂环化合物和含氰根有机物等有机物；聚氧乙烯类化合物、聚乙烯醇类化合物等高分子化合物。PCB行业每年消耗精铜10万t以上，产出的含铜废水中总铜含量在5万t以上，氯化铵约10万t、无机及有机磷约4000t、含硫含氮杂环有机物约1000t，因此可以看出：废蚀刻液的污染指数很高，是典型的危险液体废物；同时废蚀刻液还是一种价值不菲的复合资源，其资源回收和再生利用的潜力巨大。

国内外对酸性废蚀刻液处理方法主要有置换法、电解法、中和沉淀法等；置换法得到海绵铜品位不高，回收铜后尾液含铜量高等缺点；电解法生产出来的铜粉虽然纯度高，性能上优于其它方法生产的铜粉；但是电解法生产铜粉的效率相对较低，耗电量较高，并且废液中的重金属离子浓度不能降得很低，往排放前要进行严格的治理，并且电解法容易产生氯气；中和沉淀法处理含铜废液，工艺简单，投资少，但是硫酸铜结晶后母液含铜量较高，需进一步处理，不能对废水中的铵盐等无机物和有机物循环利用，造成严重的环境污染。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种既可使线路板蚀刻工序中的酸性废蚀刻液能够循环利用，同时又可将酸性废蚀刻液中的铜进行回收，以减少污水排放量，提高经济效益，且操作时控制方便的酸性废蚀刻液循环再生方法。在此基础上，本发明的进一步目的是提供一种可使酸性废蚀刻液在整个处理过程中物料实现闭路循环使用，没有废水排放，使用环保，且结构简单、紧凑、操作方便的酸性废蚀刻液的循环再生装置。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明所述酸性废蚀刻液循环再生的方法，其特点是包括以下循环步骤：

酸性废蚀刻液铜分离及组分调配循环：酸性蚀刻机进行蚀刻后所产生的酸性废蚀刻液在铜萃取-反萃取机构中经铜萃取剂萃取除铜后形成提铜废蚀刻液，提铜废蚀刻液在进行组份调配使其达到生产所需要求后，返回酸性蚀刻机循环使用；

铜萃取剂循环：在所述铜萃取-反萃取机构中加入的铜萃取剂在萃取铜后形成含铜的铜萃取剂，含铜的铜萃取剂再与反萃取剂充分反应使铜离子释放到反萃取剂中，铜萃取剂在卸载铜后恢复萃取功能，返回萃取-反萃取机构的萃取工序中循环使用；

电解提铜和反萃取剂循环：所述含铜离子的反萃取剂经过电解沉积铜提铜后恢复反萃取功能，返回铜萃取-反萃取机构的反萃取工序中循环使用，而电解沉积所提取出来的铜为高纯度铜。

本发明还涉及一种用于上述酸性废蚀刻液循环再生方法中的酸性废蚀刻液的循环再生装置：

所述酸性废蚀刻液的循环再生装置包括：通过连接管道与蚀刻机上酸性废蚀刻液出口相连的用于将酸性废蚀刻液中的铜进行萃取和反萃取的铜萃取-反萃取机构、与酸性蚀刻机上蚀刻液入口和所述铜萃取-反萃取机构相连的蚀刻液组份调节机构、与所述铜萃取-反萃取机构相连的电解沉积铜机构。

其中上述的铜萃取-反萃取机构上设有酸性废蚀刻液入口、铜萃取剂入口、反萃取剂入口及再生蚀刻液出口、铜萃取剂出口和含铜反萃取剂出口，所述铜萃取剂入口通过连接管道与铜萃取剂出口相连，所述含铜反萃取剂入口通过所述电解沉积铜机构与反萃取剂出口相连，所述再生蚀刻液出口通过连接管道与蚀刻液组分调节机构相接。

上述铜萃取-反萃取机构为箱式混合-澄清萃取槽。