[发明专利]一种从棕化废液中回收铜的方法

说明书

技术领域

本发明属于资源回收与清洁生产技术领域，具体涉及一种从棕化废液中回收铜的方法。

背景技术

印刷线路板(PCB)是保证各种电子元件形成电气互连的平台。PCB中使用的聚合物基材可以是玻纤布增强的环氧树脂，或者苯酚、聚酰胺等聚合物，也可以是其他树脂等。通过在聚合物基材单面或双面覆盖一层薄铜，在铜面上覆盖光刻胶，经曝光、显影、蚀刻后，可在铜面上形成线路图形，如此可以制作出单面或双面的线路板。由于单双面板提供电气互连的密度非常有限，于是发展出了目前广泛使用的多层线路板。上述的双面板又称内层板，把双面板堆积起来，在双面板之间用半固化的树脂隔开，经过热压后形成多层板。为了实现各层板之间的电气互连，需要钻导通孔、盲孔或者是埋孔。

在多层板的制作中，内层电路板传统的表面处理工艺是黑化（Black Oxide）。随着PCB工业的迅速发展和市场的需求，PCB企业在制造技术不断向高精度、轻量、薄型方向发展的同时，亦在努力提高效率、降低成本、改善环境，并适应多品种、小批量生产的需求，而传统的黑化工艺难以实现水平生产，且其制作薄板的能力差，流程长，工艺控制复杂，操作环境差，污水处理成本高，发展受到限制，棕化（Brown Oxide replacement）就是在这种情况下应运而生。

棕化技术是PCB内层板不可或缺的一个工序。随着高精度、高密集的集成电路的需要，印刷线制板的制造技术趋向更精密的多层线路板发展。从而增大了棕化废液的用量和棕化废液的产生。

棕化处理是一个化学蚀铜反应过程，随着棕化生产的进行，棕化废液中的铜离子浓度不断上升，当铜离子超过一定限量后，棕化废液便会因铜离子过多而产生棕化铜面发白、棕化铜面色泽不均等品质问题。因此，必须对棕化槽液进行处理，将铜离子控制在一定范围内，从而保证棕化产品的品质。通常当棕化过程中铜离子浓度达到一定限量后，需要不断排放棕化废液，同时补充添加液以降低铜离子浓度，以保持棕化槽中各有效组分含量的稳定。

废棕化废液中含有许多毒性有机物包括大量的三氮唑类、聚二醇类等带有N、S、P等孤对电子的大分子，废液中还含有25～50g/L的铜离子,其一部分与铜离子形成配合物，部分游离存在溶液中。目前，有一些资料对其处理，其中化学沉降法由于存在试剂耗量大、沉铜品质差、经济效益低和二次污染等问题而不被市场欢迎。

专利文献CN201713399U中公开了“一种棕化废液再生回用装置”，该技术依次通过棕化废液收集、减压蒸馏、冷却结晶除铜、自动分析、自动加药和回流再用的方法，实现对废棕化废液的处理，但该技术方案涉及的实现减压蒸馏步骤的设备价格昂贵、能耗高且可重复处理有限。因此，该技术目前还不能实现大规模推广应用。专利文献CN102583840A中公开了一种“棕化废液降解提铜的光/臭氧-电-吸附反应装置及方法”，该技术先通过使用光臭氧协同降解废棕化废液中的有机物，然后再进行电解沉积铜。该技术虽然提供了一种较好的处理废棕化废液的方法，但要实现该技术方案，需要配置臭氧发生器、尾气吸收装置以及紫外光源，不适合工业化大规模应用。专利文献CN102603102A以及专利文献CN102560533A分别是在废液中加入阳离子聚合物形成可电解的络合铜或具氧化能力的金属化合物和表面活性剂用于分解有机物并提高沉铜的亮度，但是没有解决棕化废液在电极表面成膜的影响。在201210587062.X中通过在废液中加入离子催化剂，在电的作用下催化氧化降解废液中有机物的同时，在阴极电解出铜。但电催化过程中电驱动和浓差的相互关系影响整个反应效率。

发明内容

发明的目的

本发明的目的在于提供一种从棕化废液中回收铜的方法，本发明通过合理的设计能够高效回收棕化废液中的铜，减少棕化废液中的重金属含量，从废液中得到高附加值的铜，使棕化废液的后续处理过程更为简便。

具体的技术方案

一种从棕化废液中回收铜的方法，具体步骤为：在温度30～100℃的范围内，向棕化废液中加入碱性物质将废液的pH控制在2～3的范围内，然后过滤；再向滤液中加入电解添加剂，在30～60℃下进行电解。