[发明专利]一种光催化PCB酸性蚀刻液循环回收利用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电路板蚀刻废液循环回收利用领域，具体涉及一种光催化PCB酸性蚀刻液循环回收利用的方法。

背景技术

印制电路板 (PCB)工业是电子工业中最重要的元件之一,在电子信息产业中具有举足轻重的地位,近年来随着电子产业的迅速发展，对PCB 需求的日益增大。 酸性蚀刻是印制电路板（PCB）制造的重要工序，生产过程中产生大量高铜蚀刻废液，蚀刻废液属于危险液体废物，含有大量的铜、氯等污染成分，如果不经过严格的处理就直接排放到环境中，不仅造成资源的浪费和损失，而且也会对人类和自然环境造成很大的危害。另外，蚀刻废液中的铜离子及氯离子也具有很高的回收价值，在当今资源日益紧缺且环境形势日益严峻的境况下，如何严格并妥当处理这么大产量的废液是个十分重要的问题。

酸性蚀刻废液是蚀刻铜箔过程中产生的一种铜含量较高、酸度较大的工业废水。酸性蚀刻废液严重污染环境, 影响水中微生物的生存, 破坏土壤团粒结构, 影响农作物生长。现有的酸性蚀刻液的循环回用技术均存在明显缺陷，受回收成本、再生液质量、控制难度、工艺连续性等方面的限制，以及中小型企业对设备投资能力的不足，绝大多数采用酸性蚀刻工艺的工厂并未采用回用工艺，而是将废液转给环保公司处理。

虽然依照有关规定，有关部门要求工业废水集中处理，然而针对PCB蚀刻液废水集中处理却不可避免会有以下几个问题：第一，污水处理运行成本较高，由于废水来自于不同的生产工艺，因此废水水质非常复杂，单一的处理工艺不可能解决所有的问题，因此对于较难处理的工业园区废水要实现达标排放，采用物理-化学-生物学的组合工艺，而投加药剂等化学方法通常都会大幅度的增加运行费用；第二，污水处理设备投资要求高，按国家要求，废水处理设备投资高达1000万以上的厂商才有资格处理PCB废水，而对于中小型企业而言无力完成此项投资；第三，蚀刻液回收利用率低下，现阶段我国对于PCB蚀刻液废水处理过程通常只将废液中价值比较高的铜回收，而忽略了其中氯等污染成分的处理回用，因此未能彻底做到“尽可能全回收、少或不排放”。氯离子是酸性蚀刻工艺中的加速剂，PCB企业在蚀刻工艺中需要额外添加大量的含氯离子，如果不能回收将导致资源的大量浪费。同时由于污水处理厂很难长期保证出水稳定达标排放，势必会导致对环境造成一定的破坏也增加了生产和环保成本。因此，开发酸性蚀刻废液的完全循环回用技术具有重大的经济和社会环境价值。

目前酸性蚀刻废液的主要成分为H₂CuCl₄或CuCl₂，处理技术主要有与氢氧化钠溶液中和法、化学沉淀法、溶剂萃取法、离子交换法、浮选法、吸附法、电解法等。然而PCB废液处理很难做到完全回收铜和彻底解决环保问题两全其美。靠各个PCB生产商自行处理废液往往只注重回收铜，未能彻底解决环保问题，所以国家规定集中处理PCB废液。由于处理PCB废液，回收铜的经济效益好，众多商家纷纷申请建立环保公司处理PCB废液。有的公司规模小，设备简陋，而未能处理废液达标排放，对此，电子行业发达地区的政府出台政策，加强管理，如江苏省2014年10月出台文件提高铜的回收率和废水排放标准，且规定PCB废液处理厂必须有一定的规模，设备建设投资须在1000万元以上才准建厂。

虽然文件规定处理后的PCB废液排放标准为含铜量小于5ppm，因我国PCB废水排放量大，每年流失的铜仍然数以万吨计。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种只需要很小的设备投资就可以实现利用催化氧化空气的方法对酸性蚀刻液进行闭路循环回收利用系统，该系统可以实现避免蚀刻液废水排放。并用沉淀法对蚀刻液中的铜离子进行回收利用，避免了废水集中处理的问题。由于国家规定废水处理后铜离子含量在5ppm，虽然很小，但是依旧有铜流失。由于本项目系统是个封闭的系统，在蚀刻液多次循环之后可实现铜近于100%的回收利用。从而避免由集中处理后得到的废液中铜的损失，实现经济环保利益最大化。并在PCB生产厂正常操作条件下，只增加催化氧化和水反渗透两个装置，前者引入空气中的氧，后者引出经过反应产生的水，即可实现正常PCB酸洗操作，即闭路循环生产。这个工艺的实现，不仅彻底解决了现有PCB废水处理问题（零排放），而且没有铜的流失。这个工艺技术投资少，社会和经济效益显著。在各个PCB生产厂增加两项价格不高的装置，就可以解决困扰PCB行业多年的PCB废液处理问题。