[发明专利]氯化铁系腐蚀废液的再生方法

说明书

本发明涉及一种氯化铁系腐蚀废液的再生方法，该方法极适于腐蚀液的再生处理，从集成电路(IC)、大规模集成电路(LSI)用的引线框架和阴极射线管的遮蔽屏的腐蚀加工处理时产生的氯化铁系腐蚀废液中除去离子化趋势小于铁的金属离子(例如铜、镍)。

过去，IC、LSI用的引线框架和遮蔽屏上，使用由例如铜、铁-镍合金材料制成的板状物，这种板状物是利用含有大量氯化铁的腐蚀液经部分腐蚀处理的方法制造的。经过腐蚀处理，腐蚀液中所含的氯化铁被还原成氯化亚铁，氯化铁浓度降低，腐蚀效率变差，所以需要定期更换腐蚀液。经过这种腐蚀处理之后，作为废液的腐蚀废液中，除了高浓度的铁离子之外，还含有相当大量的贵重的铜离子、镍离子等。而且，由这种腐蚀废液中除去这些金属离子后，能够得到一种可以再次使用的腐蚀液。

于是，在日本特开平1-167235号公报中揭示了一种腐蚀液的再生方法，该方法在腐蚀废液中加入铁屑或铁粉，还原腐蚀废液中离子化趋势比铁小的金属离子(例如，铜离子、镍离子)，进而回收废液中的铜及镍。然而，在此公报记载的方法中，尚有以下问题，所回收的铜和镍品位低，而且在使用铁屑反应的情况下，与腐蚀废液之间的反应速度慢。

于是，在日本特开平6-127946号公报中揭示了一种氯化铁系腐蚀液的再生方法，该方法在含有铜、镍和少量铬的强酸腐蚀废液中加入铁粉，控制氧化还原电位(ORP)和铁离子浓度，使在其中溶存的铜及镍依次被置换析出，得到精制氯化铁溶液，进而从其中分离除去氢氧化铁等悬浮性杂质。

然而，在日本特开平6-127946号公报公开的方法中，对于金属离子的还原除去处理来说，由于在搅拌槽内设有搅拌叶片，在马达驱动下使搅拌叶片旋转进行搅拌，所以存在下面(1)～(5)中所说的问题。

(1)处理腐蚀废液时不可缺少的条件是：维持搅拌槽中腐蚀废液处于良好的流动状态，并且使大量铁粉保持分散状态；但是对于搅拌叶片式的机械搅拌反应槽来说，要使铁粉在腐蚀废液中保持分散状态却存在设备上的限制(例如，使大型搅拌叶片运转的大型马达需要极大功率)，因此不适于大量废液的处理。

(2)要使比重大的铁粉大量而均匀地分散在腐蚀废液中，并使之维持这种悬浮流动状态，必须使用极大的动力驱动搅拌叶片，因而运转成本增高。

(3)由于铁粉被搅拌叶片高速搅拌，而且搅拌槽内壁和搅拌叶片与铁粉之间接触，因而使其磨耗量增大，搅拌槽的保全费用增大。

(4)铁粉会滞留在搅拌槽的角落处，可以形成腐蚀废液得不到充分搅拌的死空间，导致搅拌效率降低，除去腐蚀废液中离子化趋势小于铁的金属离子所需的时间延长。

(5)人所共知，在使用搅拌叶片进行强制搅拌的搅拌槽中，使用小粒度铁粉比较容易保持良好的悬浮流动状态，但是使用这种特殊粒度的铁粉将提高原料成本。

此外，在将腐蚀废液放入搅拌槽中用铁粉还原除去杂质金属的情况下，如果存在氯化铁高价铁离子，则三价铁离子首先产生反应消耗铁粉，最后使腐蚀废液中二价和三价铁离子总量增大；所以要使之成为适于使用的具有预定浓度的腐蚀液，最后必须稀释，因而形成超过所需数量的大量腐蚀液，使储存设备大型化，而且若不全部使用所产生的腐蚀液，还存在处理未用的剩余腐蚀液的问题。

另一方面，可以用于上述腐蚀废液处理方法的铁粉制造方法，例如有日本特公昭57-44724号公报中所记载的方法，该法是由以下四个工序组成。

即，在第一工序中，用湿法回收吹纯氧炼钢转炉中产生的粉尘，将粉尘分级使44微米以下粒度的微粒占30％以下；接着在第二工序中使用湿式微粉粉碎机，从粗粉尘中除去锈皮、炉渣等杂质；第三工序中，除去脱除锈皮和炉渣的粉尘中的杂质，得到金属铁；在第四工序中进一步精制这种金属铁得到铁粉。

但是，上述日本特公昭57-44724号公报中所记载的方法中，从粉尘中除去杂质的工序，是利用分级、薄流选矿或磁选法进行的，所以存在的问题是粉尘的处理能力低，大量处理困难。此外，对于金属铁精制的工序来说，由于采用氧化铁精制或稀酸浸出精制法等组合方法，所以还有成本高的问题。

鉴于上述情况，本发明目的在于提供一种氯化铁系腐蚀废液的再生方法，该方法可以使用从炼钢炉产生的粉尘经洗涤处理得到的铁粉，在更少的动力下高效地还原处理更大量的腐蚀废液，而且还能够还原回收氯化铁系腐蚀废液中存在的铜、镍等离子化趋势比铁小的金属离子(有时也叫做“杂质金属离子”)。