铜蚀刻废液制备氧化铜

文献 报道 ， 氧化 铜 在 ８ 氢 Ｏ℃ 以 上 就 分 解 成 氧 化 铜， 但是 当温度 升 到 １ ０ ０ ０℃ 时 ， 化 铜 进一 步 分 解 成 氧 氧 化亚 铜 ， 以分 解 温度 一 定要 控 制 在 １ ０ ０ ０℃ 所 ０ ～１ ０
之间。
从 图 ３可 以看 出 ， ５倍 于 沉 淀 的 自来 水 洗 涤 ３ 取 次、 纯净水 洗 涤 ３ 后 ， 品 中基本 不含 氯离子 和 铵离 次 产
Ｉ ．０ Ｉ － 一 — 蠖 鼷 ／ ８
加 的影 响 ， 果见 图 １ 结 。
： 。
０
质量／ ｇ 温度／ ℃ 分 解 前 分 解 后 质 量 差／ ｇ
１
７
９
１ ０
１ ２
ｐ ｎ值
图 １ ｐ Ｈ值 对 氢 氧化 铜 沉 淀 的 影 响
Ｆｉ ． Ｅｆ ｅ ｔｏ Ｈ ａ ｕ ｎ ｏ ｐｅ ｄ ｏ ｉ ｅ ｉ ｔ ｔｏ ｇ１ ｆ ｃ ｆ ｐ ｖ ｌ ｅ ｏ ｃ ｐ ｒ ｈｙ ｒ ｘ ｄｅ ｐｒ ｃ ｐｉ ａ ｉ ｎ
铜 蚀 刻 废 液 制 备 氧 化 铜
张晃初 龚 俊 潘湛 昌。 肖楚 民 胡光辉 魏 志钢 。 。 ， ， 。
（ ． 宏科技 （ １胜 惠州） 限公 司 ， 东 惠 州 ５ ６ ０ ； ． 东工 业 大学轻ｘ ￣ ｘ 学院 ， 东 广 州 ５ ０ ０ ） 有 广 １０ ０２ 广 ＿ － 广 １ ０ ６
物。
１ ３ 分 析 检 测 ．
蚀 刻 废 液 ， 中 酸 性 蚀 刻 废 液 主要 含 氯 化 铜 和 盐 酸 其 等 、 性蚀 刻 废 液 主 要 含 铜 氨 配 离 子 。 目前 蚀 刻 废 碱 液 的处 理方 法 有 溶 剂 萃 取 法 、 学 沉 淀 法 、 子 交 换 化 离 法 、 络 处 理 法 、 解 法 等口 ］ 破 电 。沉 淀 法 是 通 过 加 入 试 剂 ， 废 液 中 的铜 离 子 转 变 成 氢 氧 化 铜 沉 淀 ， 后 将 然 加 热 煅烧 ， 到最 终 产 品 氧化 铜 。该 方 法 不 仅 经 济 ， 得 而且 去 除 铜 效 果 较 好 ， 由 于 废 液 中含 有 大 量 的氯 但 离子 和 铵 离 子 ， 品在 沉 淀 过 程 中会 吸 附 这 些 杂 质 产
３ ０
４ ０
０ ４ ５ ． ６ ８
ｐ Ｈ值
从表 ２可 以看 出 ， 氧化 铜 沉 淀在 ５ ０℃ 下分 解 氢 ０
图２ ｐ Ｈ值 对 碱 式 氯化 铜 沉 淀 的影 响
Ｆｉ．２ Ｅｆｅ ｔｏ ｇ ｆ ｃ ｆｐＨ ａｌｅ ｏ ａ ｉ ｏ ｅ ｖ ｕ ｎ ｂ ｓｃ ｃ ｐｐ ｒ
离子 而 常 常达 不 到 工 业 应 用 标 准 。作 者 在 此 采 用 沉
Ｃ 含 量测 定 ： 稀 释 滤 液 １ ， 入 １ ｕ 取 ０ｍＬ 加 ０ ｍＬ ＫＩ 溶液 ， 即用 ＮａＳ Ｏ 立 。溶 液 滴定 至 淡 黄 色 ， 后加 然 入淀粉 溶 液 ５ｍＬ 继续 滴 定 至 淡 蓝 色 ， 加 入 １ ， 再 ０ｍＬ
ＫＣ Ｓ Ｎ溶 液 ， 摇匀 ， 色转深 ， 蓝 再滴 至 蓝色恰好 消 失 ， 此
时溶 液为米 色 Ｃ Ｓ Ｎ 悬浮液 。 ｕＣ
氯 离子 含 量 测 定 ： 酸 性 条 件 下 ， 入 过 量 ０ ５ 在 加 ． ｏ ｌ ＿ Ａｇ 。 ｔｏ ・Ｌ 。 ＮＯ 溶 液 ， Ｃ 定 量 沉 淀 后 ， 量 的 Ａｇ １ 过 Ａｇ ＮＯ。 Ｆ 件 为 指 示 剂 用 ＫＳ Ｎ 溶 液 滴 定 ， 过 量 以 ｅ Ｃ 微
子。
取 一定量 的氢氧化 铜 沉 淀 （ 有 一 定 量水 分 ） 在 含 ，
２ ４ 产 品 表 征 ．
不 同温 度下加 热 ３ ｉ ， ０ｒ ｎ 考察 分 解 温度 对 沉 淀分 解 的 ａ
影 响 ， 果见 表 １ 结 。
取酸 性产 品 、 碱 混合 处 理 产 品和标 准产 品进 行 酸
算 铵离子 的含 量 。
Ｅ型直 热式 电热 恒温 干燥 箱 ， ＨＢ Ｉ 型循 环 水 式 ． —Ｉ Ｓ ｌ 多用 真空抽 滤装 置 ， 密 型电子 天平 ， 氏漏斗 。 精 布
１ ２ 方 法 ．
２ 结 果 与 讨 论
２１ ｐ ． Ｈ值 的影 响
按一 定 比例 将 酸 性 蚀 刻 废 液 与 碱 性 蚀 刻 废 液 混 合 、 滤 ， 淀 出来 的物 质 经 加碱 转 化 成 二 次 沉淀 ， 过 沉 洗
间 分 别 为 ５ ０℃ 和 ３ ｎ 采 用 自来 水 洗 ３次 、 净 水 洗 ３次 的 洗 涤 方 式 ， 有 效 去 除 沉 淀 中 的 杂 质 氯 离子 和 铵 离 ０ ０ｍｉ， 纯 可
子 。
关 键 字 ： 化 铜 ； 蚀 刻 废 液 ； 淀 法 ； 刷 电路 板 氧 铜 沉 印
３。
由图 ２可 以看 出 ， Ｈ 值 控 制 在 ４ ３ 此 时 酸性 蚀 ｐ ．（
刻废 液 和碱性蚀 刻废 液 的体 积 比为 １Ｏ １ 时 ， 液 ． ５： ） 母 中残 留的 Ｃ 抖浓度最 低 ， ｕ 碱式 氯化 铜沉淀 较完 全 。 ２ ２ 氢 氧化铜 沉淀 分解 温度 和时 间的确 定 ．
释 滤液 １ ０ ｍＬ， １ｔｏ ・ 的 ＮａＳ ３ 液 滴 定 ， 用 ｌ Ｌ ｏ ２２ 溶 Ｏ
基 金 项 目 ： 东省 科 技 计 划 资助 项 目（０ １ ０ １０ ０ ３ ， 东工 业 大 学 一 胜 宏 科 技 （ 州 ） 限 公 司产 学 研 资 助 项 目 广 ２ １Ｂ ３ ０ ０ １ ） 广 惠 有
涤、 干燥 、 烧 ， 到氧化 铜产物 。 煅 得
２ １ １ ｐ 值对 氢氧 化铜 沉淀 的影 响 ． ． Ｈ
取 １ ０ｍＬ废 液 ， 入不 同量 １ｔｏ ・ 的氢 氧化 加 ｌ Ｌ ｏ 钠 溶液 ， 测定 其 ｐ 值 ， Ｈ 过滤 ， 将滤 液稀 释 １ ０倍 。取稀
单独 取酸性 蚀刻 废液 直接加 碱 同法制 备 氧化铜 产
中 图分 类 号 ： ８ ． Ｘ７１１
文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ：６ ２ ５２ （０ ２ ０ —０ ７ — ０ １ ７ — ４ ５ ２ １ ）３ ０ ９ ３
印刷 电路 板 的蚀 刻 液 分 为 酸 性 和 碱 性 两 大 类 ，
因此 印刷 电路 板 经 蚀 刻 后 产生 酸 性 蚀 刻 废 液 和 碱 性
ｃ ｏ ｉ ｅ ｉ ｔ ｔｏ ｈｌ ｒ ｄｅ ｐｒ ｃ ｐｉａ ｉ ｎ
３ ｎ后 ， ０ｍｉ 固体质量 不再 变 化 。从 经 济 和效 率 方 面考
虑， 选择 最佳 的分解 温 度和 时间 为 ５ ０℃ 、０ｍｉ。 ０ ３ ｎ ２ ３ 杂质 氯离子 和铵 离子 的去 除 ． 由于 自来水 中 的氯 含 量远 远 超 过 了产 品 的要 求 ， 所 以采取先 用 自来水 洗 涤后 用 纯 净 水 洗 涤 的方 法 （ 自 来 水 和纯净 水体 积均 为沉 淀的 ５倍 ） 洗涤 沉淀 ， 考察 洗 涤方 式对氯 离子 和铵 离 子 去 除效 果 的影 响 ， 果 见 图 结
ｐ 值对 碱式氯 化铜 沉淀 的影 响 ， 果见 图 ２ Ｈ 结 。
∞
质 量 差 ／ ｇ
船 时间／ ｎ ｍｉ —
分 解ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ前
１ Ｏ
２ ０
质量 ／ ｇ —
分 解 后
１ １ １
１
０ ４ ２ ． ３ ６
∞ ∞ ∞ ∞０．４４２２ ∞ 叽
Ｏ ４ ５ ． ６ Ｏ
由图 １ 知 ，Ｈ 值 为 ９ Ｃ 浓 度 为 ０ ０ ｏ ・ 可 ｐ （ｕ ． ５ｔ ｌ ｏ Ｌ ） ， 液 中残 留的 Ｃ 浓 度 最 低 ， 氧化 铜 沉 淀 时 母 ｕ 氢
较 完全 。 ２ １ ２ ｐ 值对 碱式 氯化 铜沉 淀 的影 响 ． ． Ｈ 将 酸性蚀 刻废 液 和碱性蚀 刻废 液按 不 同的 比例混 从 表 １可 以 看 出 ， 佳 的 分 解 温 度 是 ５ ０～ 最 ０
Ｔａ ．２ ｂ Ｅｆｅ ｔｏ ｅ ｏ ｆｃ ｆｄ ｃ ｍｐｏ ｉｉｎ ｉ ｅ ｏ ｈ ｅ ｏ ｐｏ ｉｉｎ ｓｔｏ ｔｍ ｎ ｔ ｅ ｄ ｃ ｍ ｓ ｏ ； １ ｔ ｏ ｏ ｅ ｙ ｏ ｄ ∞ｃｐｉａ ｉ∞ ｆｃ ｐｐ ｒ ｈ ｄｒ ｘｉｅ ｐｒ ｉ ∞ ｔｏ ｅ ｔ ｎ
基 四胺 ， 反应 在过 量 甲醛 存在 下能 较迅 速完 成 ， 此 并析
出一定量 的 酸 ， 出 的酸 以酚 酞作 指示 剂 ， 析 用标 准 氢氧
盐 酸 ， 氧化 钠 ， 代 硫 酸钠 ， 化 钾 ， 酸银 ， 氢 硫 碘 硝 硫
氰 化 钾 ， 酞 ， 粉指 示剂 。 酚 淀
化钠 溶液 滴定 ， 然后 根据 所消 耗氢 氧化钠 溶液 的量 ， 计
６ ００ ℃ 。
取 一定量 的氢 氧化 铜沉 淀 ， ５ ０℃ 下 分解 不 同 在 ０ 时间 ， 果见 表 ２ 结 。
表２ 分解 时 间对 氢 氧化 铜 沉 淀 分 解 的 影 响
合 ， 定其 ｐ 值 ， 滤 。取 ５ｍＬ滤 液 ， １ｔｏ ・ 测 Ｈ 过 用 ｌ ｏ
Ｌ 的 ＮａＳ Ｏ 滴 定 ， 得母 液 中 Ｃ 的 含 量 ， 察 。 。 测 ｕ 考
亿 亏 与 生 物 Ｚ 程 ２１，ｏ２ Ｎ． ０２ＶＩ９ ｏ３ ．
Ｃｈ ｅｍｉｔ ＆ Ｂｉｅ ｇ ｎ ｅｒ ｇ ｓｒ ｙ ｏ ｎ ｉｅ ｉ ｎ
ｄ ｉ ｌ ． ９ ９ ｊ ｉｓ ． ６ ２ ５ ２ ． ０ ２ ０ ． ２ ｏ ： Ｏ ３ ６ ／ ．ｓ ｎ １ ７ — ４ ５ ２ １ ． ３ ０ ２
收 稿 日期 ：０ １ １ — １ ２１～ ２ ２
’
作 者 简 介 ： 晃初 （９ ４ ） 男 ， 南 岳 阳人 ， 级 工 程 师 ， 要 从 事 印 刷 线 路 板 研 发 ； 讯 作 者 ： 湛 昌 ， 士 ， 授 ， — ａｌｐ ｎ 张 １７一 ， 湖 高 主 通 潘 博 教 Ｅｍ ｉ ａ— ：
摘 要 ： 用 沉 淀 法 分 别 以 酸 性 蚀 刻 废 液 、 性 和 碱 性 混 合 蚀 刻 废 液 制 取 氧 化 铜 ， 优 化 了 工 艺 条 件 。 结 果 表 采 酸 并
明 ， 性 蚀 刻 废 液 和 混 合 蚀 刻 废 液 中铜 离子 沉 淀 的 最 佳 ｐ 值 分 别 为 ９和 ４ ３ 氢 氧 化 铜 沉 淀 的 最佳 分 解 温 度 和 时 酸 Ｈ ． ，
Ｘ ＲＤ分析 ， 结果见 图 ４ 。
张 晃 初 等 ： 蚀 刻 废 液 制备 氧 化 铜 ／ ０ ２年 囊 ３期 ——————————————————————————————————— 铜 ２１
ｚａ ｃ ａｇ １ ３ ｃｒ。 ｈ ｎｈ ｎ ＠ ６ ．ｏ ｎ
张 晃 初 等 ： 蚀 刻 废 液 制 备 氧 化 铜 ／０ ２年囊 ３期 铜 ２１
Ｉ 一Ｈ ． ０Ｉ ． ， 璐＋ ｕ 测得母 液 中 Ｃ 的含 量 ／ 察７ｐ 值 对 氢氧 化 铜沉 淀 ｕ 考 ｊ 镣 Ｈ
表 １
Ｔａ ．１ ｂ
分解 温 度对 氢 氧化 铜 沉 淀 分 解 的 影 响
Ｅｆ ｅ ｔｏ ｅ ｏ ｐ ｓｔｏ ｔ ｍ ｐ ｒ ｔ ｅ ｏ ｈ ｆｃ ｆｄ ｃ ｍ ｏ ｉｉｎ ｅ ｅ ａ ｕｒ ｎ ｔ ｅ
ｄｅ ｏ ｐ ｓ ｔｏｎ ｏ ｏ ｅ ｙ ｏｘ ｄｅ ｐｒ ｃ ｐｉａ ｉ ｎ ｃ ｍ ｏ ｉｉ ｆ ｃ ｐｐ ｒ ｈ ｄｒ ｉ ｅ ｉ ｔ ｔ ｏ
的 Ｓ Ｎ一 Ｆ 抖形 成 Ｆ （ Ｃ 抖 的红 色 络 离 子 而指 Ｃ 与 ｅ ｅ Ｓ Ｎ） 示滴 定终 点 。
淀法 以蚀 刻废 液制 备氧 化 铜 ， 优化 了工 艺条 件 。 并
ｌ 实 验
１ １ 试 剂 及 仪 器 ．
铵离 子含量 测 定 ： 离子 与 甲醛 反应 生 成 六 次 甲 铵