目前PCB行业酸性蚀刻制程废酸性蚀刻液处理方法浅谈
电路板酸性蚀刻液电解再生盐酸的方法

电路板酸性蚀刻液电解再生盐酸的方法摘要:酸性氯化铜蚀刻液目前普遍采用化学法再生。
但化学法存在回收率低、需要添加化学药剂、易造成污染等缺点。
为了克服化学法的缺陷,人们提出了用电解法再生酸性氯化铜蚀刻液并回收金属铜。
随着蚀刻的进行,酸性氯化铜溶液中Cu(Ⅰ)浓度逐渐升高,Cu(Ⅱ)浓度逐渐降低。
当蚀刻液中Cu(Ⅰ)浓度超过0.05mol/L后,蚀刻液将变为蚀刻废液,不能再继续使用。
据统计,我国印制电路板行业每天约产生6000t蚀刻废液,其中有大约一半为酸性氯化铜蚀刻废液,这些蚀刻废液若处理不当将造成环境的严重污染和资源的巨大浪费。
关键词:酸性氯化铜蚀刻液;电解再生;流程优化引言电路板酸性蚀刻液电解再生盐酸的方法,其特征在于:在电解槽中,阳离子交换膜采用氟磺酸阳离子交换膜,阳极液采用质量比为5%∶15%的硫酸或者质量比为5%∶8%的氨基磺酸,将电路板酸性蚀刻液作为阴极液;对电解槽通电,阳极区的电解反应生成氧气和H+,H+穿越阳离子交换膜和电路板酸性蚀刻液电解后游离的氯离子形成盐酸。
本发明与现有技术相比,阳极反应只产生氧气和H+,阳极区没有氯离子,避免了氯气的产生,降低了生产成本;产生了盐酸,保证了生产正常进行,并防止体积膨胀,不必定期排放,避免了污染和资源浪费。
1概述尽管已经有许多关于酸性蚀刻液电解再生回收研究,但是已经报道的技术均有不完善之处,如需要补充消耗掉的盐酸、回收的铜沉积成铜粉、需要变电压操作或间歇操作、氯气析出等。
电解再生回收方法难于达到理想的要求,有2方面的根源。
一是蚀刻废液中Cu(Ⅰ)的浓度很低,而氯离子浓度高,造成再生蚀刻时阳极容易析氯。
二是蚀刻废液中Cu(Ⅱ)的浓度高,造成在阴极沉积的金属铜被Cu(Ⅱ)氧化,产生新的Cu(Ⅰ)。
经过前期研究,采用石墨毡材料的三维穿流阳极,已经较好解决了氯气析出的问题。
本文中提出了2个优化的电解再生流程,并用MATLAB编程对已经报道的流程和新提出的流程进行了模拟计算,以分析比较新、旧流程中析出氯气风险的大小以及操作弹性。
关于蚀刻废液利用处置工艺的分析

198区域治理PRACTICE作者简介:黄家力,生于1983年,本科,助理工程师,研究方向为含铜蚀刻废液的综合利用。
关于蚀刻废液利用处置工艺的分析韶关鹏瑞环保科技有限公司 黄家力摘要:含铜蚀刻废液给印制电路板(PCB)产业健康发展带来了很多困扰,相关人员纷纷尝试用先进处置工艺将含铜蚀刻废液进行回收利用,用于制作铜盐或者金属铜,在创造更高经济价值的同时做到减少污染保护环境。
本文将对加工硫酸铜工艺以及再生铜的回收工艺作出简要分析,在此基础上分析生成碱式碳酸铜的意义。
关键词:含铜蚀刻废液;处置工艺;流程中图分类号:TQ340.68文献标识码:A文章编号:2096-4595(2021)02-0198-0002PCB 蚀刻板生产环节中会使用很多的材料,其中铜箔中的铅、砷、汞、镉等杂质会进入蚀刻废液中,结合分析蚀刻废液其他成分可知,该废液非常适用于碱式碳酸铜和氢氧化铜这类产品的生产,不过需要经过复杂的处置工艺提前将其中的杂质完全去除。
一、PCB 蚀刻技术研究现状(一)PCB 蚀刻电子产品中一种重要的基础性零部件叫做印刷电路板(Printed Circuit Board ,PCB),其在业内又被称之为“电子产品之母”。
电子工业在最近这些年实现了飞速发展,当中的PCB 制造领域也由此获得了巨大的提升。
蚀刻铜是PCB 繁杂制造工序中重要性极高的一个环节,这一工序的流程和方法就是铜箔基板上多余的铜箔部分用蚀刻液将其除去,只保留具有可用性的铜箔部分将其处理为需要的电路图形。
在整个PCB 制造流程中最为关键的工序就是蚀刻,蚀刻环节的质量控制与整个PCB 性能与质量水平有着紧密的关系。
(二)PCB 蚀刻液蚀刻铜环节中使用的蚀刻液有几个突出的特征,溶铜量大、溶液化学性质稳定、蚀刻效率极快、无有毒气体产生、侧蚀度低、没有沉淀现象等,很少有同时具备上述特征和要求的蚀刻液。
据有关统计结果显示,蚀刻液从20世纪50年代开始发展至今共计历经了6个不同类型,分别氯化铁蚀刻液(FeCl 3)、过硫氨酸蚀刻液、铬酸蚀刻液、亚氯酸钠蚀刻液、碱/酸性氯化铜蚀刻液。
酸性氯化铜液蚀刻化学及蚀刻液再生方法评述

57Printed Circuit Information 印制电路信息2008 No.10………因为具有侧蚀小、蚀率易控制和易再生等特点,所以酸性氯化铜蚀刻液是一种适合精细线路制作、多层板内层制作的蚀刻液。
酸性氯化铜蚀刻液体系比较丰富,常见的包括盐酸/氯化铜、盐酸/氯化钠/氯化铜、氯化铵/氯化铜、盐酸/氯化铵/氯化铜等体系。
随着高度精细化线路和高层数印制板产量的增加,印制板酸性蚀刻所产生的废液量将大大增加,因此增大了周边环境的负荷,严重危害了操作人员的健康,研究和开发酸性蚀刻液的再生方法和设备已成为印制板生产国污染防治的重要工作[1][2]。
美国、日本、西欧、中国台湾等研究和开发工作起步较早,而国内的研究较少。
为此,首次全面论述了印制板酸性氯化铜液蚀刻过程化学及蚀刻液的再生方法,讨论了各种方法的优缺点,酸性氯化铜液蚀刻化学及蚀刻液再生方法评述王红华1 蒋玉思2(深圳市成辉环保设备有限公司1,广东 深圳 518105)(广州有色金属研究院2,广东 广州 510651)摘 要 为了清洁生产、生态环境和人们健康,研究和开发酸性氯化铜蚀刻液的再生方法及再生设备,已成为当前印制板制造行业污染防治工作的重点。
为此,文章首次论述了印制板酸性氯化铜液蚀刻化学及蚀刻液的再生方法,讨论了各种方法的优缺点,进而指出了酸性蚀刻液再生的发展趋势。
关键词 印制板;酸性蚀刻液;蚀刻;再生;氧化还原中图分类号:TN41,TQ171.4+18 文献标识码:A 文章编号:1009-0096(2008)10-0057-04The Chemistry of Acidic Cupric Chloride Etching Process and Review on Regenerating Methods for Cupric Chloride EtchantWANG Hong-hua 1 JIANG Yu-si 2Abstract Research and development of regenerating methods and equipments for acid cupric chloride etchants,have been stressed in prevention and control of pollution work in the business of printed circuit boards for clean production, ecosystem and people’s health. The chemistry of the cupric chloride etching process and regenerating methods of cupric chloride etchants, were firstly reviewed in the paper. The advantages and disadvantages of different methods were discussed, and development trend of cupric chloride etchants was pointed out.Key words PCB; cupric chloride etchant; etching; regeneration; oxidation and reduction环境保护Environment & Protection⁝⁝⁝⁝综 述 与 评 论⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝59⁝⁝⁝⁝⁝综述与 评 论⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝⁝ Printed Circuit Information 印制电路信息2008 No.10………………………………………………………Summarization & Comment ……………同时自身具有一定的危险性[3]。
酸性蚀刻液

该方法得到的纳米铜粉因可制备导电涂料和 电磁屏蔽材料而具有更高的附加值
还原剂水合肼溶液具有一定的毒性,且价格较高
酸性蚀刻废液回收利用的方法
电解还原法 该方法是基于电化学原理, 该方法是基于电化学原理 即酸性蚀刻废液中的铜氯络离 子在阴极得到电子还原为铜。 子在阴极得到电子还原为铜。 萃取法 用水、氨水或硫酸 铵溶液洗脱含铜有机相 中的氯离子,然后用硫酸 反萃取含铜有机相,得到 硫酸铜溶液 萃取剂以铜氯配合物 的形式将铜从酸性蚀 刻废液中萃取出来, 相分离后得到萃余液 用含氯离子的水溶液再 生有机相, 再返回萃取 段进行萃取
一、氯化铁/盐酸 氯化铁 盐酸
FeCl3 w/w约40%,HCl约5%,能蚀铜约70克/公升 FeCl 3H O → Fe(OH) + 3HCl 补充HCl防止沉淀 + 3 2 3 蚀刻原理: FeCl3 + Cu → FeCl2 + CuCl -----------(1) FeCl3 + CuCl → FeCl2 + CuCl2--------(2) CuCl2 + Cu → 2CuCl---------------------(3) (3)式取代(1)式进行蚀铜反应 若发生下列反应则会发生沉淀物 4CuCl2 + FeCl2 + O2 → 2CuCl Cu O + FeCl3 (黑绿色)
酸性蚀刻废液回收利用的方法
离子膜电解法
离子膜电解采用离子膜作为物理隔离材料, 离子膜电解采用离子膜作为物理隔离材料 阳极液为酸 性蚀刻废液,阴极液为酸性蚀刻废液稀释 倍后的溶液。 阴极液为酸性蚀刻废液稀释10倍后的溶液 性蚀刻废液 阴极液为酸性蚀刻废液稀释 倍后的溶液。
隔膜电解法
电路板酸性蚀刻废液电解回收100%的循环再生机
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6 5 .
短兵 相接 实战 场
C o m p e t i t i o n E n c o u n t e r e d
印制 电路信息 2 0 1 7 No . 4
主反 应 :C u +e . 一 C u …… … … … …式 ( 4 )
Cu 4 - ' e 一 一 Cu… …… … … …… … …… … 式 ( 5 )
r e c o v e r y 1 0 0 % i n PCB p r o d u c t i on
O
1 常见酸性蚀刻废液 电解处理 的困扰
酸性氯化铜蚀 刻工艺为现时 电路板行业 中常 用的蚀刻工艺 ,其蚀 刻废液的主要成分为氯 化铜、氯化亚
铜 、盐酸 及其他氯化盐等 ,铜 离子浓度通常为 1 2 0 g / L 左右 。 目前业 界对此蚀刻废 液的处理方法为收集后统
的技术难 关,解 决 了现有 电解 回收酸性蚀刻废液 工艺不能 l 0 0 %循环利用 的工艺难 题。本工艺既达到 了低 酸
环 保蚀刻改 良,又能解 决电解再生过程 中析 出大量 氯气的安全生产 问题。
3 机器 的工艺流程 图和 电解 化学原理 ( 图1 )
( 1 )阳极槽 电化 学反应 见式 ( 1 )。 主反应 :2 C 1 ’ . 2 e 一C 1 , …………… ………式 ( 1 )
2 实现酸性蚀刻 废液 1 0 0 % 再 生 回用 的电解 回收工艺
酸性 蚀刻废液 电解 回收1 0 0 %循环再生机 是基于业 高化工有 限公司 自主研 发的YH 一 3 0 9 酸性蚀刻工 艺来
设计 。本 蚀刻工艺集合 了氯化铜和氯化铁 两者对铜蚀刻 的优 势 ,并将蚀刻 、电解 、回收 、再生循环利 用的 各个工序 整合成为统一互 联的生产工艺 系统 。该 电解工 艺在 电解液再生后 不断回流到蚀刻缸 内的情况 下, 其 电解 电流会根据蚀刻工 作液的氧化还 原 电位作 自动大 小调节 。其攻 克了含 铁离子的氯化铜溶液 电解取铜
印制电路板生产废液的回收技术

印制电路板生产废液的回收技术从印制电路板生产的污染源的组成中可以看出,在印制电路板生产废液中含有大量的铜,是有回收价值的,另外少量的贵金属更具有回收价值。
因此印制电路板生产废液的回收主要是指铜和金的回收。
对于铜和金的回收技术,大多用化学法和电解法。
但是电解法耗电量大,所以这里主要是介绍化学法回收技术。
1.三氯化铁蚀刻废液中的铜的回收目前有部分印制电路板厂家仍采用三氯化铁蚀刻液进行单面板或不锈钢网板的蚀刻,根据理论计算,当溶液中的Fe+3的消耗达到40%时,溶铜量达到68.5g/L时,蚀刻时间就急剧上升,蚀刻速度变慢,表明此时的三氯化铁蚀刻液已不能使用,需要更换新的三氯化铁蚀刻液。
因此三氯化铁蚀刻废液中的含铜量在50g/L左右,是很有回收价值的。
目前,从三氯化铁蚀刻废液中回收铜的方法很多,其中置换法具有投资少,回收率高、成本低、方法简单、操作方便和见效快等特点。
下面具体介绍一下用工业废铁置换回收铜的方法。
(1)反应原理从电化学原理得知,电极电位负的金属易氧化,电极电位正的金属易还原。
当某一电位负的金属浸到电位正的金属离子的溶液中,电位负的金属将发生溶解,电位正的金属将被还原成金属而“镀”出,这就是金属间的置换反应。
铁的电位是-0.036V,而铜的电位是+3.37V。
铁的电位比铜的电位负,当把铁屑浸到铜离子的溶液中去,就会发生置换反应,铁屑溶解成铁离子,而铜离子被还原成金属铜,在铁屑上产生所谓的“置换铜层”。
Fe+Cu+2-Fe+2+CuI如何使反应彻底进行,是提高铜的回收率的关键。
(2)反应条件1)铜层的剥离:置换反应是在铁屑的表面上进行,随着反应的进行,反应生成的铜层吸附在铁屑表面上,形成包晶,阻塞Gu+2同铁屑的接触,阻碍铁屑的继续反应。
因此要不断地把海绵状的铜从铁屑表面上剥离,才能使置换反应不断地进行下去。
比较好的方法是用25目尼龙网装铁屑并浸泡在蚀刻废液中,不断翻动,互相磨擦,使铜不断剥离,又不断被置换上去。
PCB行业废酸性蚀刻液处理
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PCB行业废酸性蚀刻液处理水处理技术:印刷电路板最令人关心、头痛的问题就是其生产过程中的处理问题。
令人关心是因为中富含的铜具有较高的经济价值,令人头痛是因为处理此会严重污染环境,环保压力大。
目前处理废液唯一的办法是把失效后的废蚀刻液廉价卖给有资质的单位。
这种方式不仅造成污染源转移,而且时残液排放对周边环境会造成二次污染,加上产品纯度差,价值低,中和及沉淀时会消耗大量的碱,只其中的铜,不能回收盐酸,造成资源浪费和环境污染。
国家对环境治理非常重视,投入巨资进行大规模的治理,对污染物的排放标准及要求越来越高。
2004年,国家颁布了《法》,近两年对电镀、电子和印制电路板企业实行审核,对不合格的严重污染企业实行关、停、转。
国家提倡建设资源节约型、环境友好型的循环经济企业,拒绝建高能耗、高污染的企业。
国家、企业和许多有识之士都看到了该问题的严重性和迫切性,同时也看到了潜在的经济价值。
全国许多企业、高等院校、研究单位都在致力于该方面的研究和开发,这不仅会给国家带来较好的社会效益,也会给企业带来良好的经济效益。
上海兴平生化科技有限投巨资和华东理工大学合作,共同研究开发废酸性蚀刻液回收系统。
该系统不仅回收废液中的铜,而且蚀刻液后可回用于蚀刻生产线,回收过程无“三废”排放,符合国家要求,也符合国家减排、循环经济的方针。
本系统的原理和作用是跳出常规的电解原理,巧妙地利用电化学原理设计出新颖的工艺结构,结合国际先进的膜系统进行电解,在不破坏任何成分的情况下,电解并提取里面的金属铜,使盐酸得以循环使用。
这种方式资源利用率高,符合环保、清洁生产、循环经济等原则,不仅会给企业带来很高的经济效益,而且还有极好的社会效益。
该系统得到了浙江省杭州市环保局固废中心、深圳市环保局危废中心等单位的好评并受到中国印制电路的重视,均鼓励我进一步完善并快速推向市场,为社会服务。
电路板的刻蚀及废液的处理

电路板的刻蚀及废液的处理【实验目的】1.了解刻蚀及酸性、碱性刻蚀的原理。
2.用绿色化学理念处理产物。
3.掌握电路板化学刻蚀的方法、练习基本操作。
一、实验原理用胶带或腊做保护层将整个铜板都包上,然后将要刻蚀处的保护膜除去,使待腐蚀的部分暴露于空气中,未受保护的铜片与腐蚀液发生反应。
其原理是利用双氧水在酸性介质中为强氧化剂,可以把Cu氧化为Cu2+离子。
而H2O2本身则被还原为H2O。
反应如下:H2O2+2HCl+Cu=CuCl2+2H2O 二、实验内容【探究:浸泡时间的比较】1.进行讨论,设定不同成员所浸泡的时间2.首先进行预处理,用砂纸对铜片进行打磨,并保持各组打磨程度相同;在将打磨后的铜片全部放到氢氧化钠溶液中加热碱洗,一段时间后取出并用蒸馏水清洗,擦干。
3.把铜片分发到各小组,用石蜡对铜板的覆盖处理,再覆盖完成后用小刀在表面将保护膜除去,待腐蚀的部分暴露于空气中。
4.将含腐蚀液烧杯放置在通风橱中,把铜片放置在烧杯中让其充分反应,到达自己预定时间后取出铜片,用清水冲洗铜片,擦干后即实验完成了。
三、结果与分析我做的是浸泡20min的实验,结果可以明显的看到刻蚀的现象。
实验还可以发现,我分别做了用石蜡和用胶布包裹的效果,发现用胶布的效果比用石蜡的效果要好很多,刻蚀出来的字要清除的很多。
小组讨论:组别实验现象1组(浸泡2组(浸泡3组(浸泡4组(浸泡5组(浸泡6组(浸泡5min)10min)15min)20min)25min)30min)初步分析由于浸泡时间太短,无明显现象看到模糊的“爱心”图样,刻蚀的效果还可以这张铜片的刻蚀效果最佳刻蚀效果较好,字样很清晰“寒”清晰可见,刻蚀效果显著铜片上字样清晰,刻蚀效果显著结果分析:经实验结果可以得到,在讨论刻蚀的实践的比较时,浸泡五分钟的那组无什么现象,实验失败,分析原因是浸泡时间太短,来不及反应。
以后的每组依次现象更加明显,浸泡10min的铜片虽然不是很明显的看出刻蚀的效果,但是还是可以看出效果,浸泡15min以后现象基本没什么区别,都差不多,现象都能明显看见,所以15min-20min浸泡时间为宜。
目前PCB行业酸性蚀刻制程废酸性蚀刻液处理方法浅谈

目前PCB行业酸性蚀刻制程废酸性蚀刻液处理方法浅谈关于目前PCB行业酸性蚀刻制程废酸性蚀刻液处理方法浅谈目前PCB铜回收行业正在蓬勃发展,自2002年以来国际铜价飙升,企业越来越重视开流节源,铜回收设备制造企业如雨后春笋般遍地开花。
但由于含铜废液回收铜行业入行门槛低,各企业素质参差不齐。
真正成规模,有实力的铜回收设备企业很少,大多数企业员工不超过20人,业务能力开展差,能安装一套设备也美其名曰环保科技公司。
此种现象造就PCB 企业无法真正了解到技术的发展程度,技术的可行性以及盲目安装设备后对自身造成的损失等;本文通过针对目前许多铜回收企业自称“已突破技术瓶颈,技术成熟稳定”的《PCB 酸性蚀刻废液再生与铜回收装置》的分析来让广大PCB企业更加直观更加清楚的了解目前的技术发展。
首先,要了解一个技术的稳定性我们需要了解其工艺流程及产物、企业工艺介绍是否符合生产工艺等。
众所周知PCB酸性蚀刻制程在蚀刻过程中,氯化铜中的Cu2+具有氧化性,能将板面上的铜氧化爲Cu+,形成的Cu2Cl2是不易溶于水的,在有过量的Cl-存在下,可形成可溶性的络离子,随着蚀刻的进行,溶液中的Cu+越来越多,蚀刻能力很快下降,以至最后失去蚀刻能力。
爲保持蚀刻能力,一般通过加入氧化剂对蚀刻液进行再生,使Cu+氧化重新转变爲Cu2+,使蚀刻得以连续的进行。
酸性废蚀刻液中酸性子液只是很少一部分,而大部分为生产中所添加的盐酸。
一般低酸生产子液与盐酸的比例大概为:1:1.5-2,高酸生产子液与盐酸比例大概为1:2-3。
通过酸性蚀刻的生产工艺我们可以得出,目前许多蚀刻铜回收企业所描述的酸性铜回收系统处理后废液可完全回用是不可能达到的。
以月废酸性蚀刻液100T为例,经提铜后回用再生液100T,酸性蚀刻生产中盐酸添加与再生液中的氯离子、铜离子含量均无关,固在处理完100T废液后将会超过150T的废液产生,如此循环废液量将是无限增长。
有人说可以回用一部分,另一部分排入PCB厂废水处理站。
酸性蚀刻废液处理及铜回收系统

酸性蚀刻废液处理及铜回收系统李建光【摘要】我公司经过多年的研究实验,在成功研制出了"氨性蚀刻液在线循环再生系统"的基础上,又成功研制出了"酸性蚀刻废液处理及铜回收系统",彻底解决了印制电路板行业的一大难题,废液进入系统后首先用调节剂对酸性蚀刻废液进行组份调节预处理,把酸性蚀刻废液转化成适合萃取的体系,然后采用成熟的多级萃取膜处理技术,选用合适的萃取剂进行萃取-反萃取-电沉积工艺实现铜的回收,产出高附加值标准阴极铜,铜含量99.95%以上,萃余液经膜处理后由使用厂方根据自身条件选择三种处理方法.【期刊名称】《印制电路信息》【年(卷),期】2010(000)001【总页数】3页(P60-61,68)【关键词】酸性蚀刻液;废液处理;铜回收系统【作者】李建光【作者单位】深圳市洁驰科技有限公司,广东,深圳,518100【正文语种】中文【中图分类】X321 萃取铜后废液处理方法(1)萃余液通过膜处理后直接可通过添加少量药品(添加量约为8%)成为碱性蚀刻液成品,可供给使用碱性蚀刻液的厂家使用增加效益,且蚀刻液与新调配液完全同等质量。
通过此方法实现了废液通过处理后转化为无铜碱性蚀刻液化工产品。
此方法可减少30%左右的设备投资。
资源得到综合利用,无任何危险废液排放。
(2)萃余液通过膜处理后再进行pH值和组份微调—进行减压蒸馏,得到氯化铵和蒸馏水,氯化铵可以用于碱性蚀刻液的调配或作为商品销售(1吨废酸性蚀刻液生产260 kg氯化氨),蒸馏水可循环用于生产,通过此工艺不仅实现了酸性废液的无害化处理,而且对废液中的有用成分(铜、氨、钠)进行完全回收,实现了废液的资源化综合利用和有害物质零排放。
但设备投资增加30%左右。
(3)萃余液通过膜处理后由离子膜电解工艺处理萃余液,阳极生产适合电路扳蚀刻工序用的浓盐酸,阴极生产酸性蚀刻液铜回收系统预处理用的调节剂。
此方法生产的高浓度盐酸和调节剂循环用于蚀刻工序和铜回收预处理系统。
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关于目前PCB行业酸性蚀刻制程废酸性蚀刻液处理方法浅谈
目前PCB铜回收行业正在蓬勃发展,自2002年以来国际铜价飙升,企业越来越重视开流节源,铜回收设备制造企业如雨后春笋般遍地开花。
但由于含铜废液回收铜行业入行门槛低,各企业素质参差不齐。
真正成规模,有实力的铜回收设备企业很少,大多数企业员工不超过20人,业务能力开展差,能安装一套设备也美其名曰环保科技公司。
此种现象造就PCB 企业无法真正了解到技术的发展程度,技术的可行性以及盲目安装设备后对自身造成的损失等;本文通过针对目前许多铜回收企业自称“已突破技术瓶颈,技术成熟稳定”的《PCB 酸性蚀刻废液再生与铜回收装置》的分析来让广大PCB企业更加直观更加清楚的了解目前的技术发展。
首先,要了解一个技术的稳定性我们需要了解其工艺流程及产物、企业工艺介绍是否符合生产工艺等。
众所周知PCB酸性蚀刻制程在蚀刻过程中,氯化铜中的Cu2+具有氧化性,能将板面上的铜氧化爲Cu+,形成的Cu2Cl2是不易溶于水的,在有过量的Cl-存在下,可形成可溶性的络离子,随着蚀刻的进行,溶液中的Cu+越来越多,蚀刻能力很快下降,以至最后失去蚀刻能力。
爲保持蚀刻能力,一般通过加入氧化剂对蚀刻液进行再生,使Cu+氧化重新转变爲Cu2+,使蚀刻得以连续的进行。
酸性废蚀刻液中酸性子液只是很少一部分,而大部分为生产中所添加的盐酸。
一般低酸生产子液与盐酸的比例大概为:1:1.5-2,高酸生产子液与盐酸比例大概为1:2-3。
通过酸性蚀刻的生产工艺我们可以得出,目前许多蚀刻铜回收企业所描述的酸性铜回收系统处理后废液可完全回用是不可能达到的。
以月废酸性蚀刻液100T为例,经提铜后回用再生液100T,酸性蚀刻生产中盐酸添加与再生液中的氯离子、铜离子含量均无关,固在处理完100T废液后将会超过150T的废液产生,如此循环废液量将是无限增长。
有人说可以回用一部分,另一部分排入PCB厂废水处理站。
针对此点,我可以很负责人的讲,目前没有一家企业的酸性铜回收处理设备能将废酸性蚀刻液中的铜提取完,排入废水站的废水,PCB企业自身根本无法处理达标。
目前酸性蚀刻废液提铜设备有两种处理方法:一种是萃取法,一种是直接电解法。
萃取法:通过调整废酸性蚀刻液的PH值后,再通过一种萃取剂分离其中的铜离子。
但此方法根本就算不上成熟技术。
1.调整PH值时需加入其他碱性物质(某些企业所说自行研发的添加剂纯属扯淡)。
且经过一次萃取后就要重新调整PH。
所以废液体积会不断增大。
2.萃取能力低。
酸性萃取剂每次萃取铜最多8g/L,很多企业在处理是都是将废液稀释至15-20g/L后再萃取。
在铜离子剩余3-5g/L后排放至废水站(不可能将铜离子萃取到零)。
(如此大量含铜废水PCB厂很难处理合格)。
3.处理后的废液根本不能循环利用,且每月都需要外卖废蚀刻液(卖液就是铜流失)。
以上几点我们可以从卖废液再生液回用及废水排放方面判定此法目前不可取。
直接电解法:直接电解法笔者在2005年左右就开始使用,此方法在本人所了解的案例中还没有真正成熟的。
记得在今年有长沙一位做该项目的经理跟笔者探讨此技术。
笔者3个问题便使该经理无言以对。
该方法的原理:通过电化学原理直接对废酸性蚀刻液施加低电压高电流直流电(阴阳极间有离子交换膜,将电解槽分成阳极室与阴极室)。
使铜离子向阴极移动,生成单质铜粉,再将铜粉干燥,电解后废液回用。
(类似于电解工艺制碱)从理论上讲该方法是可行的,但在实际操作中该方法弊端太多。
1.直接电解废蚀刻液阳极将析出大量氯
气,(可通过法拉第定律计算氯气析出量)氯气为剧毒气体比重比空气低。
万一发生泄漏就是重大事故,若需达标处理成本非常大企业还不如直接卖废液省事。
2.设备故障率高,离子膜更换频繁。
设备维修成本高。
3.电解槽电流效率低。
以废液含铜量130g/L计算,从130电解至1克以下。
电流效率达不到50%。
如此能耗企业安装该设备何谈效益。
4.废液始终是要外卖或排放至废水站。
以上两种处理方法按目前废蚀刻液收购价格,企业根本无需安装此类设备。
直接由回收商回收即不会损失太大效益也不会有不必要的麻烦产生。
很多铜回收产商在计算成本效益分析时都是按子液多少T,废液就多少T计算。
这样计算完全是在误导PCB企业。
任何铜回收产商都不可能承担盐酸成本。
而子液成本在占一小部分而已。
固在一般效益分析中PCB 企业看到的永远是几倍的收益。
目前真正酸性蚀刻废液回收最有效最成熟的技术为氧化铜生产技术,月废液量上100T 的企业都可安装,成本低,设备投资少。
处理速度快量大。
且经测算氧化铜产品的经济效益综合各项对比比电解铜更加适应与PCB企业。
一套氧化铜设备,可以处理:蚀刻液,微蚀液。
硝酸含铜液,黑化棕化含铜液等。
综合性比电解铜更加有竞争力。