含铜蚀刻废液利用处置新工艺分析

含铜蚀刻废液利用处置新工艺分析
摘要:含铜蚀刻废液是PCB产业的一种必然产物,对其进行回收处置能够提炼出铜盐或者金属铜,具有较高的经济价值和深远的社会意义。

文章对我国当前的含铜蚀刻废液利用处置的几种新工艺进行了探讨,希望本文的研究对于我们更好的处置含铜蚀刻废液,减少其环境污染,并且创造新的经济价值能够提供一定的参考和借鉴意义。

关键词:含铜蚀刻废液处置工艺经济价值社会价值
1 含铜蚀刻废液的产生与分类
PCB产业所产生的含铜蚀刻废液是对环境存在较大潜在威胁的危险废物。

本文通过比较两种主要工艺——中和沉淀法与溶剂萃取法,以“再生利用”并实现“零”排放为目的,论述了含铜蚀刻废液综合利用方面的研究进展。

对线路板进行蚀刻根据蚀刻液的不同,包括了氯盐、硫酸盐以及硝酸盐蚀刻液,但是使用最为广泛的是氯盐蚀刻液,在蚀刻的过程中,会产生对应的含铜蚀刻废液。

2 含铜蚀刻废液的处置新工艺
2.1 化学沉淀法
化学沉淀法是指采用化学药剂与含铜蚀刻废液发生反应,从而使
得含铜蚀刻废液中的铜能够被析出。

这种工艺包括了硫化沉淀法、烧碱法、纯碱法、石灰法以及氨法,其中硫化沉淀法的得到的产品是硫化铜泥,该种产品只能够用作火法炼铜的原料,其产品附加值相对较低,一般用在废水深度脱铜。

石灰石法沉淀得到的是碱式氯化铜、氢氧化铜泥,但是有较多杂质,产品附加值较低。

纯碱法沉淀能够得到纯度较高的碱式碳酸铜,产品附加值较高。

而烧碱法与氨法工艺能够对PH值进行调节,从而得到碱式氯化铜以及氢氧化铜,产品附加值较高,但是由于引入了氨,在废水处理中还需要脱氨,成本过高。

比如,运用纯碱法制备氯化铜,其关键就是要通过纯碱使得含铜蚀刻废液中的酸液能够被碱中和,同时将钠盐与铜盐进行分离,其基本的工艺流程如图1所示。

2.2 还原法
还原法也是一种含铜蚀刻废液的处置利用新工艺,当前常见的方法主要有金属还原法以及亚硫酸盐还原法,前者能够生产出海绵铜,但是产品附加值相对较低。

而后则,则能够产生氯化亚铜,其产品的附加值较高。

比如,采用亚硫酸钠可以制备氯化亚铜,其生产工艺原理为: 2CuCl2+Na2SO3→2CuCl+NaCl+SO3
其具体的工艺流程如图2所示。

其得到的氯化亚铜能够符合国家GB/T1619-79标准。

2.3 火法熔炼与萃取、电积工艺
火法熔炼主要是对采用湿法分离之后得到的一定量的铜泥进行熔炼,从而生产出粗通产品,这一工艺可以与硫化沉淀法以及相结合,对硫化铜泥进行提炼。

萃取分离法经常与电积还原技术联合使用,电积还原法实际上对于含铜蚀刻废液的处置并不是特别的适用,一般也多见于对酸性蚀刻废液进行循环利用之中,主要原理就是降低其铜含量,使其能够继续用于蚀刻PCB板多余的铜。

萃取电积工艺现代湿法炼的主要工艺。

电积主要工艺参数:同极距10cm,阴极表面电解液流速为0.12m3/(h·m2),温度46℃,电流密度为190～240A/m2。

首先通过运用LIX984、M5640、BK992等萃取液,在PH值为pH1.5～3,铜浓度为5～10g/L的环境下能够有较好的提炼效果。

然后采用电积工艺生产电解铜,生产1t电解铜的耗电量达到了2500kW/h,因此能耗相对较高,成本高昂,使得萃取电积工艺的实际应用范围有限。

3 结语
含铜蚀刻废液本身既含有强酸性酸液,同时又含有大量的铜,直接排放不仅仅会造成环境的重度污染,同时又是一种经济浪费。

通过对含铜蚀刻废液进行回收处置利用,将其酸液中和并且提炼出铜产品,不仅仅能够使得含铜蚀刻废液达到工业废水排放标准,同时又能够创造较高的经济价值。

文章对含铜蚀刻废液的产生与分类进行了简单的介绍,并且着重分析了几种常见的含铜蚀刻废液及其优缺点,包括了化学沉淀法、还原法、火法熔炼与萃取、电积工艺。

希望通过本文的研究能够有助于我们更好的处置含铜蚀刻废液,减少其环境污染,并且创造新的经济价值。

参考文献
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