处理蚀刻废液的方法及其处理设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及循环再利用的环保技术领域，具体地涉及一种处理蚀刻废液的方法及其处理设备。
【背景技术】
[0002]在制造印刷线路板(PCB)的蚀刻工序中，需要使用大量碱性蚀刻液或酸性蚀刻液处理印刷线路板，由此该蚀刻工序产生大量含铜、氨、砷等物质的碱性蚀刻废液或者酸性蚀刻废液。目前，有些厂家采用酸性蚀刻工艺，有些厂家则采用碱性蚀刻工艺，酸性蚀刻适合做内层、快板、普通单双面板，其蚀刻速度较慢；碱性蚀刻适合做高精密板，其蚀刻速度快。若不对这些酸性或碱性蚀刻废液进行处理，将对环境造成污染，而且浪费该蚀刻废液中的有用材料如铜。
[0003]目前，对碱性或酸性蚀刻废液的处理方法有:电解提铜处理法，例如，发明专利CN102206823A中所记载的电解处理法，该方法的缺点是工艺复杂、投资大；溶剂萃取法，即将萃取剂加入到碱性蚀刻废液中，得到含铜溶液及蚀刻再生液，该方法的缺点是需要使用昂贵的萃取剂、工艺繁琐；以及用还原提纯铜的方法，例如，发明专利CN102019430A中所记载的用水合肼还原来提纯铜的方法，该方法的缺点是工艺控制复杂，成本高。
[0004]因此，目前需要开发一种处理蚀刻废液的方法，该方法的工艺简单、成本低廉，可以大批量地处理蚀刻废液，并且实现铜和氨的回收再利用，蚀刻废液达到国家规定的排放标准，例如，蚀刻废液的COD降低至40mg/L以下,砷含量降低至0.8ppm以下。
【发明内容】
[0005]针对以上技术问题，本发明的目的之一是提供一种处理蚀刻废液的方法，该方法简单、成本低廉，可以大批量地处理蚀刻废液，并且实现铜和氨的回收再利用以及蚀刻废液的安全达标处理。
[0006]本发明的另一目的是提供一种处理蚀刻废液的设备，该设备适用于根据本发明的处理蚀刻废液的方法，其可以以简单、成本低廉且大批量地处理蚀刻废液的方式实现铜和氨的回收再利用以及蚀刻废液的安全达标处理。
[0007]本发明通过如下技术方案来实现一个或多个上述技术目的:
[0008]根据本发明的一个方面，提供一种处理蚀刻废液的方法，包括:
[0009]I)提供酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液，将酸性蚀刻废液与碱性蚀刻废液混合以获得混合的蚀刻废液；
[0010]2)调节所述混合的蚀刻废液的pH值并且加热至75V?100°C，使得所述混合的蚀刻废液中的铜离子通过中和反应而被沉淀下来，铵离子通过中和反应以氨气形式释放出来；
[0011]3)将含铜的沉淀物从所述混合的蚀刻废液中分离出来，得到含铜的沉淀物和滤液；以及
[0012]4)向所述滤液中添加絮凝剂以絮凝滤液中的悬浊颗粒和呈悬浮胶状的砷。
[0013]优选地，所述方法还包括收集氨气并且将其通入水中，并且通入二氧化碳以制备碳酸氢铵。
[0014]根据本发明的另一个方面，提供一种用于处理蚀刻废液的设备，包括:
[0015]用于混合和反应的装置，包括容纳蚀刻废液的容器、用于将酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液分别弓I入至该容器的弓I入单元以及加热容器中的蚀刻废液的加热单元；
[0016]pH值控制装置，包括滴加酸性溶液或者碱性溶液的滴加单元和测量所述容器中的溶液的pH值的测量单元；
[0017]分离装置，用于将含铜的沉淀物或者絮凝物与滤液分离的装置；
[0018]絮凝装置，用于将滤液中的悬浊颗粒和呈悬浮胶状的砷絮凝，其包括容纳滤液的容器和滴加絮凝剂的滴加单元；以及
[0019]氨气收集装置，用于收集通过中和反应释放出来的氨气。
[0020]优选地，所述设备进一步包括碳酸氢铵生成装置，用于将收集的氨气通入已经引入二氧化碳的水中以生成碳酸氢铵。
[0021]进一步优选地，所述设备还包括用于检测废液和絮凝后的滤液中的COD和砷的含量的装置。
[0022]根据本发明的处理蚀刻废液的方法可以以简单、成本低廉的方式大批量地处理蚀刻废液，从而实现铜和氨的回收再利用以及蚀刻废液的安全达标处理。特别是，通过采用絮凝方法去除蚀刻废液中胶粒体的砷以及悬浊颗粒，从而使蚀刻废液中的COD含量从3000?5000mg/L降至40mg/L以下,砷含量从15ppm降至0.8ppm以下,达到国家规定的废液排放标准。
【附图说明】
[0023]图1是根据本发明实施方式的用于处理蚀刻废液的处理设备。
【具体实施方式】
[0024]以下将描述本发明的【具体实施方式】。这些【具体实施方式】用于解释本发明所要求保护的技术方案，但是不能将本发明的保护范围限于这些具体的实施方式。
[0025]根据本发明的一个方面，提供一种处理蚀刻废液的方法，包括:
[0026]I)提供酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液，将酸性蚀刻废液与碱性蚀刻废液混合以获得混合的蚀刻废液；
[0027]2)调节所述混合的蚀刻废液的pH值并且加热至75V?100°C，使得所述混合的蚀刻废液中的铜离子通过中和反应而被沉淀下来，铵离子通过中和反应以氨气形式释放出来；
[0028]3)将含铜的沉淀物从所述混合的蚀刻废液中分离出来，得到含铜的沉淀物和滤液；以及
[0029]4)向所述滤液中添加絮凝剂以絮凝滤液中的悬浊颗粒和呈悬浮胶状的砷。
[0030]根据本发明的优选实施方式，用苛性碱颗粒、碱性溶液或者酸性溶液调节所述混合的蚀刻废液的pH值。优选地，所述酸性溶液是盐酸、硝酸或者硫酸中的至少一种。优选地，所述碱性溶液是氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液中的至少一种。
[0031]根据本发明的优选实施方式，所述絮凝剂是氢氧化铝、氢氧化铁和聚三氯化铝中的至少一种。
[0032]根据本发明的优选实施方式，将酸性蚀刻废液与碱性蚀刻废液以大于2:1的体积比混合，获得混合的蚀刻废液，并且添加酸性或碱性溶液将所述混合的蚀刻废液的pH值调节至6?8。
[0033]根据本发明的优选实施方式，所述含铜的沉淀物为氧化铜。
[0034]根据本发明的优选实施方式，将酸性蚀刻废液与碱性蚀刻废液以小于1:1的体积比混合，以获得混合的蚀刻废液，并且添加酸性或碱性溶液将所述混合的蚀刻废液的pH值调节至12?13。
[0035]根据本发明的优选实施方式，所述含铜的沉淀物为氢氧化铜和氧化铜的混合物。
[0036]根据本发明的优选实施方式，步骤3)中的分离是过滤或离心分离。
[0037]根据本发明的优选实施方式，所述方法还包括收集氨气并且将其通入水中，并且通入二氧化碳以制备碳酸氢铵。
[0038]根据本发明的优选实施方式，向含铜的沉淀物中加入硫酸来制备得到硫酸铜溶液，经结晶以制备CuSO4.5H20晶体。
[0039]根据本发明的优选实施方式，所述絮凝剂可以重复使用多次，优选为5次。
[0040]根据本发明的优选实施方式，将絮凝后的絮凝物通过过滤或者离心来分离。
[0041]根据本发明的优选实施方式，经絮凝后的蚀刻废液的COD降低至40mg/L以下，砷含量降低至0.8ppm以下。
[0042]根据本发明的一个方面，提供一种用于处理蚀刻废液的设备，包括:
[0043]用于混合和反应的装置，包括容纳蚀刻废液的容器、用于将酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液分别弓I入至该容器的弓I入单元以及加热容器中的蚀刻废液的加热单元；
[0044]pH值控制装置，包括滴加酸性溶液或者碱性溶液的滴加单元和测量所述容器中的溶液的pH值的测量单元；
[0045]分离装置，用于将含铜的沉淀物或者絮凝物与滤液分离的装置；
[0046]絮凝装置，用于将滤液中的悬浊颗粒和呈悬浮胶状的砷絮凝，其包括容纳滤液的容器和滴加絮凝剂的滴加单元；以及
[0047]氨气收集装置，用于收集通过中和反应释放出来的氨气。
[0048]根据本发明的优选实施方式，所述设备进一步包括碳酸氢铵生成装置，用于将收集的氨气通入已经引入二氧化碳的水中以生成碳酸氢铵。
[0049]根据本发明的优选实施方式，所述设备进一步包括用于检测废液和絮凝后的滤液中的COD和砷的含量的装置。
[0050]根据本发明的优选实施方式，所述分离装置是离心分离装置或者过滤装置。
[0051]根据本发明的优选实施方式，所述加热单元为包裹用于混合和反应的装置的加热套或置于用于混合和反应的装置的底部的电加热盘。
[0052]根据本发明的优选实施方式，用于混合和反应的装置进一步包括搅拌单元。
[0053]以下根据附图详细描述本发明的【具体实施方式】。
[0054]如图1所示，用于混合和反应的装置I包括用于容纳蚀刻废液的容器11、用于将酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液分别引入至该容器的引入单元12、13以及加热容器中的蚀刻废液的加热单元14。进一步地,所述混合和反应的装置I还包括电动搅拌单元15和透明液面可视窗16。分别通过引入单元12、13将酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液引入至用于容纳蚀刻废液的容器11，在电动搅拌单元15的搅拌下，酸性蚀刻废液和碱性蚀