一种碱性蚀刻液的再生循环利用方法与流程

1.本发明涉及废液资源化处理和有色金属回收技术领域，尤其涉及一种碱性蚀刻液的再生循环利用方法。


背景技术：

2.随着印刷线路板(pcb板)行业越来越迅猛的发展，pcb板在生产制作过程中需要大量的蚀刻液，在线路板碱性蚀刻过程中，蚀刻液中因铜离子浓度升高而降低蚀刻效果，此时这种蚀刻液也就失去了蚀刻能力，变成蚀刻废液。这种废液毒性大、腐蚀性强，而目前常用的碱性蚀刻废液处理方法就是将不经任何处理的碱性蚀刻废液直接卖给有资质的废液回收公司，pcb板制作厂再持续购买蚀刻盐及氨水配制蚀刻子液用于生产，造成资源浪费同时增加了蚀刻废液泄露的风险。
3.碱性蚀刻液的再生循环利用不仅能解决碱性蚀刻液对环境造成的影响，又可以实现变废为宝，将资源回收再利用，是一种经济价值、社会价值和生态价值共存的碱性蚀刻废液处理方式。现有的检测蚀刻液再生循环利用方法工艺复杂，制成的再生碱性蚀刻液蚀刻速度低，综合性能影响较大，且易产生二次污染。
4.授权公告号cn 102732887 b的中国专利公开了一种碱性蚀刻废液循环利用及提铜方法和系统。利用分层及电解原理，将废液中铜离子电解还原成单质铜，同时向碱性蚀刻回收液添加添加剂后成再生蚀刻液循环利用。通过该发明的方法，可以大大降低企业的生产成本，通过铜的回收，提高了企业的收益，节约资源，响应国家节能减排的号召，避免了废液泄露造成环境的污染。然而，该方法依赖于智能储存罐装置，设备投资大，工艺流程复杂，循环利用效率低。


技术实现要素：

5.本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种碱性蚀刻液的再生循环利用方法，该方法工艺简单，操作控制方法，设备投资少，能安全、高效地实现废液的回收再利用，变废为宝，实现经济效益、社会效益和生态效益的同步提升。通过碱性蚀刻液再生添加剂的添加还能有效增强再生碱性蚀刻液的综合性能；从而有效降低企业的生产成本，在回收再利用的同时，还能得到单质铜，增加了企业效益，且在整个工艺工程中，由于是循环利用，节约了资源，避免了运输过程中泄漏造成的环境问题。
6.为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种碱性蚀刻液的再生循环利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.步骤s1、废碱性蚀刻液的收集：将再生液槽中的再生蚀刻液输送至碱性蚀刻线(ses)进行蚀刻，而后将产生的废碱性蚀刻液收集到蚀刻废液槽中；
8.步骤s2、萃取与反萃取处理：将经过步骤s1制成的废碱性蚀刻液输送到萃取槽中，添加萃取剂进行萃取；然后通过过滤操作分离富铜萃取剂和萃取母液，将其置于富铜萃取剂反萃取剂中进行反萃取得到电解液；
9.步骤s3、电解提铜：将经过步骤s2制成的电解液输入电解槽中进行电解，得到铜单质；
10.步骤s4、萃取母液再生：将经过步骤s2处理得到的萃取母液中加入再生剂，混合均匀后实现再生；
11.步骤s5、循环利用：将经过步骤s4再生处理后的碱性蚀刻再生液返回蚀刻生产线再次使用。
12.较佳的，步骤s2中所述萃取剂为强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂、amberjet 1200h强酸性阳离子交换树脂中的至少一种。
13.较佳的，步骤s2中所述废碱性蚀刻液、萃取剂的质量比为(3
‑
5):1。
14.较佳的，步骤s2中所述反萃取剂为硫酸铜溶液、硝酸铜溶液中的至少一种。
15.较佳的，步骤s2中所述反萃取剂的质量百分浓度为15
‑
30％。
16.较佳的，步骤s3中所述电解阴极电流密度范围为800
‑
1800a/m2，阳极电流密度范围为100
‑
200a/m2。
17.较佳的，步骤s3所述再生剂的添加量为1l:(300
‑
500)ppm萃取母液。
18.较佳的，步骤s3所述再生剂包括如下按重量份计的如下各组分：氨水3
‑
5份、第一代聚硫脲树枝大分子2
‑
4份、碳酸氢铵4
‑
8份、双(2
‑
羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷1
‑
3份、n
‑
[(5
‑
甲基
‑
1h
‑
苯并三唑
‑1‑
基)甲基]二乙醇胺1
‑
3份、羟基脲1
‑
2份。
[0019]
本发明的另一个目的，在于提供一种根据所述碱性蚀刻液的再生循环利用方法制成的再生碱性蚀刻液。
[0020]
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明提供一种碱性蚀刻液的再生循环利用方法，该方法工艺简单，操作控制方法，设备投资少，能安全、高效地实现废液的回收再利用，变废为宝，实现经济效益、社会效益和生态效益的同步提升。通过碱性蚀刻液再生添加剂的添加还能有效增强再生碱性蚀刻液的综合性能；从而有效降低企业的生产成本，在回收再利用的同时，还能得到单质铜，增加了企业效益，且在整个工艺工程中，由于是循环利用，节约了资源，避免了运输过程中泄漏造成的环境问题。
具体实施方式
[0021]
下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明。
[0022]
一种碱性蚀刻液的再生循环利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0023]
步骤s1、废碱性蚀刻液的收集：将再生液槽中的再生蚀刻液输送至碱性蚀刻线(ses)进行蚀刻，而后将产生的废碱性蚀刻液收集到蚀刻废液槽中；
[0024]
步骤s2、萃取与反萃取处理：将经过步骤s1制成的废碱性蚀刻液输送到萃取槽中，添加萃取剂进行萃取；然后通过过滤操作分离富铜萃取剂和萃取母液，将其置于富铜萃取剂反萃取剂中进行反萃取得到电解液；
[0025]
步骤s3、电解提铜：将经过步骤s2制成的电解液输入电解槽中进行电解，得到铜单质；
[0026]
步骤s4、萃取母液再生：将经过步骤s2处理得到的萃取母液中加入再生剂，混合均匀后实现再生；
[0027]
步骤s5、循环利用：将经过步骤s4再生处理后的碱性蚀刻再生液返回蚀刻生产线
再次使用。
[0028]
较佳的，步骤s2中所述萃取剂为强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂、amberjet 1200h强酸性阳离子交换树脂中的至少一种。
[0029]
较佳的，步骤s2中所述废碱性蚀刻液、萃取剂的质量比为(3
‑
5):1。
[0030]
较佳的，步骤s2中所述反萃取剂为硫酸铜溶液、硝酸铜溶液中的至少一种。
[0031]
较佳的，步骤s2中所述反萃取剂的质量百分浓度为15
‑
30％。
[0032]
较佳的，步骤s3中所述电解阴极电流密度范围为800
‑
1800a/m2，阳极电流密度范围为100
‑
200a/m2。
[0033]
较佳的，步骤s3所述再生剂的添加量为1l:(300
‑
500)ppm萃取母液。
[0034]
较佳的，步骤s3所述再生剂包括如下按重量份计的如下各组分：氨水3
‑
5份、第一代聚硫脲树枝大分子2
‑
4份、碳酸氢铵4
‑
8份、双(2
‑
羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷1
‑
3份、n
‑
[(5
‑
甲基
‑
1h
‑
苯并三唑
‑1‑
基)甲基]二乙醇胺1
‑
3份、羟基脲1
‑
2份。
[0035]
较佳的，所述第一代聚硫脲树枝大分子的制备方法参见cn105524285a实施例1。
[0036]
本发明的另一个目的，在于提供一种根据所述碱性蚀刻液的再生循环利用方法制成的再生碱性蚀刻液。
[0037]
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明提供一种碱性蚀刻液的再生循环利用方法，该方法工艺简单，操作控制方法，设备投资少，能安全、高效地实现废液的回收再利用，变废为宝，实现经济效益、社会效益和生态效益的同步提升。通过碱性蚀刻液再生添加剂的添加还能有效增强再生碱性蚀刻液的综合性能；从而有效降低企业的生产成本，在回收再利用的同时，还能得到单质铜，增加了企业效益，且在整个工艺工程中，由于是循环利用，节约了资源，避免了运输过程中泄漏造成的环境问题。
[0038]
下面将结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
[0039]
实施例1
[0040]
实施例1提供一种碱性蚀刻液的再生循环利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0041]
步骤s1、废碱性蚀刻液的收集：将再生液槽中的再生蚀刻液输送至碱性蚀刻线(ses)进行蚀刻，而后将产生的废碱性蚀刻液收集到蚀刻废液槽中；
[0042]
步骤s2、萃取与反萃取处理：将经过步骤s1制成的废碱性蚀刻液输送到萃取槽中，添加萃取剂进行萃取；然后通过过滤操作分离富铜萃取剂和萃取母液，将其置于富铜萃取剂反萃取剂中进行反萃取得到电解液；
[0043]
步骤s3、电解提铜：将经过步骤s2制成的电解液输入电解槽中进行电解，得到铜单质；
[0044]
步骤s4、萃取母液再生：将经过步骤s2处理得到的萃取母液中加入再生剂，混合均匀后实现再生；
[0045]
步骤s5、循环利用：将经过步骤s4再生处理后的碱性蚀刻再生液返回蚀刻生产线再次使用。
[0046]
步骤s2中所述萃取剂为强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂；所述废碱性蚀刻液、萃取剂的质量比为3:1；所述反萃取剂为硫酸铜溶液；所述反萃取剂的质量百分浓度为15％。
[0047]
步骤s3中所述电解阴极电流密度范围为800a/m2，阳极电流密度范围为100a/m2；所
述再生剂的添加量为1l:300ppm萃取母液。
[0048]
步骤s3所述再生剂包括如下按重量份计的如下各组分：氨水3份、第一代聚硫脲树枝大分子2份、碳酸氢铵4份、双(2
‑
羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷1份、n
‑
[(5
‑
甲基
‑
1h
‑
苯并三唑
‑1‑
基)甲基]二乙醇胺1份、羟基脲1份。
[0049]
一种根据所述碱性蚀刻液的再生循环利用方法制成的再生碱性蚀刻液。
[0050]
实施例2
[0051]
实施例2提供一种碱性蚀刻液的再生循环利用方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤s3所述再生剂包括如下按重量份计的如下各组分：氨水3.5份、第一代聚硫脲树枝大分子2.5份、碳酸氢铵5份、双(2
‑
羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷1.5份、n
‑
[(5
‑
甲基
‑
1h
‑
苯并三唑
‑1‑
基)甲基]二乙醇胺1.5份、羟基脲1.2份。
[0052]
实施例3
[0053]
实施例3提供一种碱性蚀刻液的再生循环利用方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤s3所述再生剂包括如下按重量份计的如下各组分：氨水4份、第一代聚硫脲树枝大分子3份、碳酸氢铵6份、双(2
‑
羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷2份、n
‑
[(5
‑
甲基
‑
1h
‑
苯并三唑
‑1‑
基)甲基]二乙醇胺2份、羟基脲1.5份。
[0054]
实施例4
[0055]
实施例4提供一种碱性蚀刻液的再生循环利用方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤s3所述再生剂包括如下按重量份计的如下各组分：氨水4.5份、第一代聚硫脲树枝大分子3.5份、碳酸氢铵7份、双(2
‑
羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷2.5份、n
‑
[(5
‑
甲基
‑
1h
‑
苯并三唑
‑1‑
基)甲基]二乙醇胺2.5份、羟基脲1.8份。
[0056]
实施例5
[0057]
实施例5提供一种碱性蚀刻液的再生循环利用方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤s3所述再生剂包括如下按重量份计的如下各组分：氨水5份、第一代聚硫脲树枝大分子4份、碳酸氢铵8份、双(2
‑
羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷3份、n
‑
[(5
‑
甲基
‑
1h
‑
苯并三唑
‑1‑
基)甲基]二乙醇胺3份、羟基脲2份。
[0058]
对比例1
[0059]
对比例1提供一种碱性蚀刻液的再生循环利用方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤s3所述再生剂不包括第一代聚硫脲树枝大分子。
[0060]
对比例2
[0061]
对比例2提供一种碱性蚀刻液的再生循环利用方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤s3所述再生剂不包括双(2
‑
羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷。
[0062]
对比例3
[0063]
对比例3提供一种碱性蚀刻液的再生循环利用方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤s3所述再生剂不包括n
‑
[(5
‑
甲基
‑
1h
‑
苯并三唑
‑1‑
基)甲基]二乙醇胺。
[0064]
对比例4
[0065]
对比例4提供一种碱性蚀刻液的再生循环利用方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤s3所述再生剂不包括羟基脲。
[0066]
为了进一步说明各实施例的有益技术效果，按照各例的方法得到的再生碱性蚀刻液进行蚀刻，并统计计算蚀刻速率。测试结果见表1。
[0067]
表1
[0068][0069]
从上表可以看出，本发明实施例涉及的碱性蚀刻液的再生循环利用方法得到的再生碱性蚀刻液蚀刻效果更好，这是各步骤各添加剂协同作用的结果。
[0070]
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据依据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。