[发明专利]一种电解碱性蚀刻液回收铜用的添加剂及使用其制备铜的方法

说明书

本发明涉及蚀刻废液回收再利用技术领域，尤其涉及一种电解碱性蚀刻液回收铜用的添加剂及使用其制备铜的方法。本发明的每升添加剂的水溶液中含有如下组分：30‑110ppm结晶细化剂、5‑50ppm光亮剂、5‑30ppm整平剂、5‑20ppm表面活性剂。本发明的电解碱性蚀刻液回收铜用的添加剂，通过在碱性蚀刻液中加入包含光亮剂、整平剂和表面活性剂的添加剂，可以提高过电位，增加极化，减慢电极反应速率，最终获得晶粒细小、光亮的铜镀层，从而可以回收得到表面光亮平整，纯度高，结构致密，富有延展性的铜层。

技术领域

本发明涉及蚀刻废液回收再利用技术领域，尤其涉及一种电解碱性蚀刻液回收铜用的添加剂及使用其制备铜的方法。

背景技术

碱性蚀刻液是印刷电路板(PCB)生产过程中大量使用的一种化学药品。利用碱性蚀刻液可以产生一种含有高浓度铜的碱性蚀刻废液。为了节约资源，一般会将废液中的铜进行再生循环处理。

目前，碱性蚀刻液再生循环处理的方法有两种。一种是萃取法，利用铜离子在萃取剂与蚀刻废液中的分配比不同，通过萃取剂与蚀刻废液混合，使蚀刻废液中的铜离子转入萃取剂，用硫酸溶液反萃，得到硫酸铜溶液进行电解，以达到蚀刻液再生及铜回收的目的；一种是电解法，蚀刻液在直流电的作用下，阳极发生氧化反应，将Cu⁺氧化成Cu²⁺，使蚀刻液恢复蚀刻能力，返回蚀刻工序使用，阴极发生还原反应，将Cu⁺/Cu²⁺还原成单质铜。电解法工艺相对简单，易操作，运行成本低，更适合工业推广。

然而，由于碱性蚀刻液中含有大量氯离子，Cu⁺会与氯离子生成氯化亚铜沉淀，氯化亚铜沉淀会附着阴极板上，然后又会与大量的游离氨络合形成游离状的Cu(NH₄)⁴⁺重新溶于蚀刻液中，然后再被还原成单质铜，从而形成占空效应，使阴极板上的电解铜容易变成颗粒状或树枝状，同时容易使电解铜夹带蚀刻液，使得回收的铜的产品形态和品质下降。为此，以上所述问题亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种可解决现有的回收方法回收得到的铜产品形态和品质下降的问题的电解碱性蚀刻液回收铜用的添加剂及使用其制备铜的方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种电解碱性蚀刻液回收铜用的添加剂，每升添加剂的水溶液中含有如下组分：

优选的，一种电解碱性蚀刻液回收铜用的添加剂，每升添加剂的水溶液中含有如下组分：

结晶细化剂促进电镀层结晶细化；整平剂促进电镀层平滑，减少枝晶；表面活性剂降低溶液的析氧过电位。

其中，结晶细化剂为甲醛、明胶、聚乙二醇或苄基化聚乙烯亚胺中的任意一种或几种的混合物。

其中，光亮剂为1,2-亚乙基硫脲；整平剂为聚二硫二丙烷磺酸钠。

其中，表面活性剂为十六烷基甜菜碱、亚甲基萘二磺酸盐或十六烷基三甲基氯化铵中的任意一种或几种的混合物。

在碱性刻蚀液中加入本发明的添加剂后，其中的1,2-亚乙基硫脲和聚二硫丙烷磺酸钠能够吸附在阴极表面，如阴极高电流密度区，形成紧密的吸附层，来阻止铜离子放电，从而使阴极反应的过电位升高，电极反应速率减慢，并最终获得晶粒细小、光亮的铜镀层。十六烷-甜菜碱能降低电解液的表面张力，在电极-电解液界面的定向吸附形成双电层，提高阴极还原反应的过电位，增加了极化，使得电解铜结晶细化，提高纯度。因此，通过在碱性刻蚀液中加入包含光亮剂、整平剂和表面活性剂的添加剂，可以回收得到表面光亮平整，纯度高，结构致密，富有延展性的铜层。

使用上述电解碱性蚀刻液回收铜用的添加剂制备铜的方法，包括以下步骤：