专利名称：一种高活性电镀级氧化铜的生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及高活性电镀级氧化铜的生产工艺，特别是涉及利用线路板酸性蚀刻废 液生产高活性电镀级氧化铜的生产工艺。
背景技术：
在PCB制造工艺中，传统的镀铜工艺是采用可溶性阳极工艺，以磷铜球作为阳极 并补充铜源，但是在电镀的过程中会产生阳极泥并会进行富集，最后导致电镀层的不良，因 此传统的可溶性阳极镀铜工艺具有工艺稳定性差，效率低等特点。目前市场上PCB制造业中，开始逐渐采用水平电镀工艺，由于阳极是不可溶的，用 氧化铜代替磷铜球作为铜源，同时可以中和电镀过程中产生的H+，保证电镀液PH值的稳 定。因此，该工艺中要求电镀级氧化铜有较高的活性，即在电镀液中能够快速溶解(30秒以 内)，并且要求有较低的杂质含量，关于氧化铜的生产工艺，在目前公开的一些发明专利中 也有涉及，主要有以下几种常用的工艺(1)申请号为01127175. 2公开的以硫酸铜及铜料为原料，经80_85°C的低温氧化， 经结晶得到硫酸铜，然后与氢氧化钠反应，再经球磨、压滤、洗涤、烘干、粉碎制得活性氧化 铜的工艺。 (2)申请号为200710076208. 1公开的以碱性蚀刻废液经蒸氨生产氧化铜的工艺。(3)申请号为200710071896. 2公开的用硝酸铜与氢氧化钠反应经压滤、干燥、焙 烧制氧化铜工艺。(4)申请号为200810067243. 1以合成碱式氯化铜为前驱体，再经过与氢氧化钠反
应生产单斜晶系氧化铜的生产工艺。以上专利方法各有千秋，同时也有各自明显的缺点方法(1)制氧化铜过程溶液 会出现粘稠状态，要经过多次洗涤工序，因此会产生大量的洗涤废水；方法(2)制氧化铜， 由于是用碱性蚀刻废液在高温、强碱状态下长时间蒸氨制得，因此氧化铜活性也较低；方法 (3)制氧化铜过程中，会产生二氧化氮或一氧化氮废气，对环境造成一定的污染；方法(4) 制单斜晶系氧化铜，未对其活性进行实验验证。
发明内容
本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种在电镀液中能够快速溶解，并 且要求有较低的杂质含量的高活性电镀级氧化铜的生产工艺，本发明工艺以线路板酸性蚀 刻废液为原料，采用微波干燥及超声波洗涤的新工艺生产电镀级氧化铜，具有生产成本低， 工艺简单等特点。本发明的技术方案如下一种高活性电镀级氧化铜的生产工艺，其特征在于该生 产工艺包括以下步骤(1)在反应釜中加入酸性蚀刻废液和碱性溶液，调节溶液PH值到9-13，然后进行 加热，加热至50-10(TC，搅拌状态下反应30-60分钟；
(2)将反应好的物料用泵打入板框压滤机进行压滤，得到氧化铜滤饼，然后进行微 波干燥，分离后的滤液进入废水处理系统；(3)干燥后的氧化铜经粉碎机进行粉碎；(4)粉碎后的氧化铜转移至水洗桶中进行洗涤，在搅拌状态下洗涤20-40分钟；(5)经过离心后的氧化铜再转移到另一水桶中进行洗涤，重复步骤(4)的过程；(6)经过两次水洗后的氧化铜经再次离心后转移至超声波洗涤槽内进行洗涤，洗 涤后的氧化铜经过离心后再次进入微波干燥；(7)将干燥后的氧化铜粉碎，然后进行真空包装，即可完成生产工艺。作为本发明的一种改进，在本发明中，所述步骤(1)中加入的酸性蚀刻废液是浓 度为1_10%，占反应釜总体积30-80%的氯化铜或者硝酸铜或者硫酸铜蚀刻废液。
作为本发明的一种改进，在本发明中，所述步骤(1)中加入的碱性溶液是浓度为 10-50%的氢氧化钠或者氢氧化钾溶液。作为本发明的一种改进，在本发明中，步骤(2)中的微波干燥是将氧化铜滤饼均 勻地涂于微波干燥设备的传送带表面，厚度约为1-lOmm，传送带进料速度1-lOm/min，微波 功率 10-60kw。作为本发明的一种改进，在本发明中，将步骤(3)中氧化铜粉碎至100-500目。作为本发明的一种改进，在本发明中，步骤(6)中的超声波洗涤时将经过两次水 洗后的氧化铜经再次离心后转移至超声波洗涤槽内，加入纯净水，混合均勻后开启超声波 发生装置，在2-5kw的功率下，洗涤5-20秒。作为本发明的一种改进，在本发明中，将所述步骤(7)中的氧化铜粉碎至 800-1000 目。作为本发明的一种改进，在本发明中，所述加入的碱性溶液为30%的氢氧化钠或 者氢氧化钾溶液。作为本发明的一种改进，在本发明中，将步骤(3)中氧化铜粉碎至300目。作为本发明的一种改进，在本发明中，所述步骤(1)中反应釜中的溶液加热至 80 "C。相对于现有技术，本发明具有如下优点该工艺生产出来的氧化铜在电镀液中能 够快速溶解，即30秒以内完全溶解，并且有较低的杂质含量，本发明工艺以线路板酸性蚀 刻废液为原料，采用微波干燥及超声波洗涤的新工艺生产电镀级氧化铜，具有生产成本低， 工艺简单，生产过程中对环境污染小，生产出的氧化铜活性高等优点。
图1为本发明生产过程流程图；
具体实施例方式下面结合附图对本发明的生产工艺描述如下实施例1 以酸性氯化铜蚀刻废液和氢氧化钠为主要原料的生产工艺如下1、在2m3的反应釜中加入500kg，铜含量为10%的酸性氯化铜蚀刻废液，在搅拌状态下加入30%的氢氧化钠溶液，调节PH值至9-13，开启蒸汽阀门加热，当温度达到80°C时， 停止加热并保温30-60分钟；发生的反应主要有Η++0Η- = H2OCu2++20H- = Cu (OH) 2Cu (OH) 2 = CuCHH2O2、将反应好的物料用泵打入板框压滤机进行压滤，得到氧化铜滤饼，分离后的滤 液进入废水处理系统；压滤的过程是一个固液分离过程，目的是让氧化铜与液体分离，是一 般过程，无特殊要求；将得到的氧化铜滤饼均勻地涂于微波干燥设备的传送带表面，厚度约 为1-lOmm，设置传送带进料速度1-lOm/min，微波功率10_60kw，保证微波穿透氧化铜涂层， 使氧化铜物料中包裹的未分解的氢氧化铜完全分解，同时使氧化铜形成多孔状结构，微波 加热时，氧化铜的涂层不能太厚，以防止微波不能有效穿透氧化铜，使得氧化铜中包裹有末 分解的氢氧化铜，此外也要控制微波的功率，防止氧化铜被还原成亚铜或单质铜并烧坏传 送带；3、烘干后的氧化铜进入粉碎机粉碎至300目；
4、粉碎后的氧化铜转移至1号水洗桶中，加入约1-2T的纯水，在搅拌状态下洗涤 30分钟；5、经离心后的氧化铜再转移入2号水洗桶中，重复以上步骤；6、经过两次水洗后的氧化铜经再次离心后转移至超声波洗涤槽内，加入IOOOkg 的纯水，混勻后开启超声波发生装置，在5kw的功率下，洗涤10秒，洗涤后的氧化铜经离心 后再次进入微波干燥系统；7、微波干燥的操作同步骤2，烘干的氧化铜含量达99%以上后开始出料，干燥后 的氧化铜再进行细粉碎至900目，然后真空包装出售。以此方法制得的氧化铜含量高，可达99%以上，溶解速度快，在17秒左右。实施例2 以酸性硫酸铜蚀刻废液和氢氧化钾为主要原料的生产工艺如下1、在2m3的反应釜中加入1000KG，铜含量为4%的酸性硫酸铜蚀刻废液，在搅拌状 态下加入50%的氢氧化钾溶液，调节PH值至9-13，开启蒸汽阀门加热，当温度达到100°C 时，停止加热并保温30-60分钟，发生的反应主要有Η++0Γ = H2OCu2++20F = Cu (OH) 2Cu (OH) 2 = CuCHH2O2、同实施例1中的步骤2 ；3、烘干后的氧化铜进入粉碎机粉碎至100目；4、粉碎后的氧化铜转移至1号水洗桶中，加入约1-2T的纯水，在搅拌状态下洗涤 20分钟；5、经离心后的氧化铜再转移入2号水洗桶中，重复以上步骤；6、经过两次水洗后的氧化铜经再次离心后转移至超声波洗涤槽内，加入IOOOkg 的纯水，混勻后开启超声波发生装置，在2kw的功率下，洗涤20秒，洗涤后的氧化铜经离心 后再次进入微波干燥系统；
7、微波干燥的操作同步骤2，烘干的氧化铜含量达99%以上后开始出料，干燥后 的氧化铜再进行细粉碎至1000目，然后真空包装出售。以此方法制得的氧化铜含量高，可达99%以上，溶解速度快，在19秒左右。实施例3 以酸性硝酸铜蚀刻废液和氢氧化钠为主要原料的生产工艺如下1、在2m3的反应釜中加入800KG，铜含量为2%的酸性硝酸铜蚀刻废液，在搅拌状 态下加入10%的氢氧化钠溶液，调节PH值至9-13，开启蒸汽阀门加热，当温度达到60°C时， 停止加热并保温30-60分钟，发生的反应主要有Η++0Γ = H2OCu2++20F = Cu (OH) 2Cu(OH)2 = CUCHH2O 2、同实施例1中的步骤2 ；3、烘干后的氧化铜进入粉碎机粉碎至500目；4、粉碎后的氧化铜转移至1号水洗桶中，加入约1-2T的纯水，在搅拌状态下洗涤 40分钟；5、经离心后的氧化铜再转移入2号水洗桶中，重复以上步骤；6、经过两次水洗后的氧化铜经再次离心后转移至超声波洗涤槽内，加入IOOOkg 的纯水，混勻后开启超声波发生装置，在4kw的功率下，洗涤8秒，洗涤后的氧化铜经离心后 再次进入微波干燥系统；7、微波干燥的操作同步骤2，烘干的氧化铜含量达99%以上后开始出料，干燥后 的氧化铜再进行细粉碎至800目，然后真空包装出售。以此方法制得的氧化铜含量高，可达99%以上，溶解速度快，在20秒左右。需要说明的是以上实施例均是本发明的较佳实施例，并不是用来限定本发明的保 护范围，对于本领域的技术人员来说，在上述实施例的基础上作出的简单的替换均属于本 发明权利要求的保护范围。
权利要求
一种高活性电镀级氧化铜的生产工艺，其特征在于该生产工艺包括以下步骤(1)在反应釜中加入酸性蚀刻废液和碱性溶液，调节溶液PH值到9-13，然后进行加热，加热至50-100℃，搅拌状态下反应30-60分钟；(2)将反应好的物料用泵打入板框压滤机进行压滤，得到氧化铜滤饼，然后进行微波干燥，分离后的滤液进入废水处理系统；(3)干燥后的氧化铜经粉碎机进行粉碎；(4)粉碎后的氧化铜转移至水洗桶中进行洗涤，在搅拌状态下洗涤20-40分钟；(5)经过离心后的氧化铜再转移到另一水桶中进行洗涤，重复步骤(4)的过程；(6)经过两次水洗后的氧化铜经再次离心后转移至超声波洗涤槽内进行洗涤，洗涤后的氧化铜经过离心后再次进入微波干燥；(7)将干燥后的氧化铜粉碎，然后进行真空包装，即可完成生产工艺。
2.根据权利要求1所述的一种高活性电镀级氧化铜的生产工艺，其特征在于所述步 骤(1)中加入的酸性蚀刻废液是浓度为1_10%，占反应釜总体积30-80%的氯化铜或者硝 酸铜或者硫酸铜蚀刻废液。
3.根据权利要求1所述的一种高活性电镀级氧化铜的生产工艺，其特征在于所述步 骤(1)中加入的碱性溶液是浓度为10-50%的氢氧化钠或者氢氧化钾溶液。
4.根据权利要求1所述的一种高活性电镀级氧化铜的生产工艺，其特征在于步骤(2) 中的微波干燥是将氧化铜滤饼均勻地涂于微波干燥设备的传送带表面，厚度约为1-lOmm， 传送带进料速度1-lOm/min，微波功率10_60kw。
5.根据权利要求1所述的一种高活性电镀级氧化铜的生产工艺，其特征在于将步骤 (3)中氧化铜粉碎至100-500目。
6.根据权利要求1所述的一种高活性电镀级氧化铜的生产工艺，其特征在于步骤(6) 中的超声波洗涤时将经过两次水洗后的氧化铜经再次离心后转移至超声波洗涤槽内，加入 纯净水，混合均勻后开启超声波发生装置，在2-5kw的功率下，洗涤5-20秒。
7.根据权利要求要求1所述的一种高活性电镀级氧化铜的生产工艺，其特征在于将 所述步骤(7)中的氧化铜粉碎至800-1000目。
8.根据权利要求要求3所述的一种高活性电镀级氧化铜的生产工艺，其特征在于所 述加入的碱性溶液为30%的氢氧化钠或者氢氧化钾溶液。
9.根据权利要求要求5所述的一种高活性电镀级氧化铜的生产工艺，其特征在于将 步骤(3)中氧化铜粉碎至300目。
10.根据权利要求1-9中任何一个权利要求所述的一种高活性电镀级氧化铜的生产工 艺，其特征在于所述步骤(1)中反应釜中的溶液加热至80°c。
全文摘要
本发明的主要内容是以线路板酸性氯化铜或者硝酸铜或者硫酸铜蚀刻废液和液体氢氧化钠或者氢氧化钾为主要原料，合成的粗品氧化铜经微波干燥、粉碎、水洗、超声波洗涤、微波再次干燥及粉碎工艺，制得含量达99％以上的氧化铜，在电镀液中能够快速溶解，即30秒以内完全溶解，并且有较低的杂质含量，本发明工艺具有生产成本低，工艺简单，生产过程中对环境污染小，生产出的氧化铜活性高等优点。
文档编号C01G3/02GK101844793SQ20101020748
公开日2010年9月29日 申请日期2010年6月24日 优先权日2010年6月24日
发明者庄永, 赵中华, 邹鸿图, 钱丽花 申请人:昆山市千灯三废净化有限公司