CN103233128A

CN103233128A - 一种从酸性废蚀刻液中回收铜的方法

Info

Publication number: CN103233128A
Application number: CN2013101745816A
Authority: CN
Inventors: 陈飙
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-05-13
Filing date: 2013-05-13
Publication date: 2013-08-07

Abstract

一种从酸性废蚀刻液中回收铜的方法。其特征是步骤如下：(1)采用体积比为5~20%Lix^®系列萃取剂-80~95%煤油或200^#溶剂油配制成有机相；(2)将上述有机相与酸性废蚀刻液按体积比1~30∶1进行萃取铜；(3)将步骤(2)所得的负载有机相与纯净水按体积比0.1~10∶1进行洗涤；(4)将步骤(3)所洗涤后的负载有机相与硫酸铜溶液液按体积比1~10∶1进行反萃取，反萃取后的有机相返回步骤(2)重复使用；水相为硫酸铜溶液；(5)将步骤(4)所得硫酸铜溶液进行电沉积铜，电沉积铜后的硫酸铜溶液返回步骤(4)重复使用。本发明的从酸性废蚀刻液中回收铜的方法，能将铜从酸性废蚀刻液中选择性分离，工艺简单，分离效果好。

Description

一种从酸性废蚀刻液中回收铜的方法

技术领域

本发明涉及一种从酸性废蚀刻液中回收铜的方法。

背景技术

印制电路板(PCB)的生产工艺流程长，蚀刻工序是PCB生产流程中比重最大的一部分。在蚀刻工序中，当蚀刻液由于溶解的物质太多而使蚀刻指标，包括速度、侧蚀系数、表面洁净性等低于工艺要求时，即成为废蚀刻液。蚀刻液包括酸性蚀刻液、碱性蚀刻液和微蚀刻液。酸性蚀刻主要应用于多层电路板的内层电路图形的制作，一般来说，每生产1m²线路板需消耗蚀刻液2~2.5L，相应的也产出废蚀刻液2~2.5L，其铜离子浓度很高，达120g/L或更高，这些废蚀刻液的主要成分有：重金属铜、铵盐、磷酸根及含碘化合物等无机物；含硫有机物、含氮杂环化合物和含氰根化合物等有机物；聚氧乙烯类化合物、聚乙烯醇类化合物等高分子化合物。PCB行业每年消耗精铜10万吨以上，产出的含铜废水中总铜含量在5万吨以上，氯化铵约l0万吨、无机及有机磷约4000吨、含硫含氮杂环有机物约1000吨，因此可以看出：废蚀刻液的污染指数很高，是典型的危险液体废物；同时废蚀刻液还是一种价值不菲的复合资源，其资源回收和再生利用的潜力巨大。

国内外对酸性废蚀刻液处理方法主要有置换法、电解法、中和沉淀法等。置换法得到海绵铜品位不高，回收铜后尾液含铜量高等缺点；电解法生产出来的铜粉虽然纯度高，性能上优于其它方法生产的铜粉，但是电解法生产铜粉的效率相对较低，耗电量较高，并且废液中的重金属离子浓度不能降得很低，排放前要进行严格的治理，并且电解法容易产生氯气；中和沉淀法处理含铜废液，工艺简单，投资少，但是硫酸铜结晶后母液含铜量较高，需进一步处理，不能对废水中的铵盐等无机物和有机物循环利用，造成严重的环境污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从酸性废蚀刻液中回收铜的方法，提高回收铜的纯度和质量，提高经济效益，以减少污水排放量。

本发明所述的酸性废蚀刻液，其为印制电路板蚀刻工序过程中蚀刻了铜的废液，该废液的H⁺浓度为0.01~3mol/L，铜离子5~160g/L及氯离子。

本发明的从酸性废蚀刻液中回收铜的方法如下：(1)采用体积比为5~20%Lix^®系列萃取剂-80~95%煤油或200^#溶剂油的有机相；(2)将上述有机相与酸性废蚀刻液按体积比1~30∶1萃取铜；(3)将步骤(2)所得的负载有机相与纯净水按体积比0.1~10∶1进行洗涤；(4)将步骤(3)洗涤后的负载有机相与含硫酸130~250g/L、铜离子5~50g/L的硫酸铜溶液按体积比1~10∶1进行反萃取，反萃取后的有机相返回步骤(2)重复使用；水相为硫酸铜溶液；(5)采用金属阴极，在电流密度50~400A/m²下电沉积步骤(4)所得硫酸铜溶液，得到电沉积铜，电沉积铜后的硫酸铜溶液返回步骤(4)重复使用。

所述Lix^®系列萃取剂为Lix84-I、Lix973或Lix984。

所述阴极为不锈钢304、不锈钢316或金属钛。

所述萃取、洗涤和反萃取级数为单级或多级。

本发明利用Lix^®系列萃取剂萃取铜的选择性，通过萃取将铜从废蚀刻液中提取出来；然后洗涤负载萃取剂，洗掉夹带的其它阳离子和氯离子，最后将铜反萃取下来，电沉积为金属铜。

本发明的从酸性废蚀刻液中回收铜的方法，能将铜从酸性废蚀刻液中选择性分离，工艺简单，分离效果好，电解出来的金属铜纯度高，含量氧量低。

具体实施方式

实施例1

某酸性废蚀刻液，其中H⁺浓度为0.012mol/L，铜离子120g/L及大量氯离子；将15%Lix84-I-85%煤油的有机相与酸性废蚀刻液按体积比为10∶1三级萃取，萃取后分析测得废水中铜浓度为0.50mg/L，经计算铜萃取率达99%；然后将负载有机相与纯净水按体积比为10∶1三级洗涤，洗涤后，将负载有机相与含硫酸130g/L、铜离子5g/L的硫酸铜溶液按体积比为10∶1相比二级反萃取，反萃取后，有机相返回重复使用，水相为硫酸铜溶液，电流密度55A/m²下，在不锈钢316阴极电沉积得到电解铜，电解铜纯度99.95%，电沉积铜后的含硫酸130g/L、铜离子5g/L硫酸铜溶液返回反萃取有机相。

实施例2

某酸性废蚀刻液，其中H⁺浓度为1.0mol/L，铜离子140g/L及大量氯离子；将20% Lix973-80%200^#溶剂油的有机相与酸性废蚀刻液按体积比为30∶1一级萃取，萃取后分析测得废水中铜浓度为3.50mg/L，经计算铜萃取率达99%；然后将负载有机相与纯净水按体积比为5∶1二级洗涤，洗涤后，将负载有机相与含硫酸245g/L、铜离子10g/L的硫酸铜溶液按体积比为5∶1相比二级反萃取，反萃取后，有机相返回重复使用，水相为硫酸铜溶液，在电流密度200A/m²下，不锈钢304阴极电沉积得到电解铜，电解铜纯度99.98%，电沉积铜后的含硫酸200g/L、铜离子26g/L硫酸铜溶液返回反萃取有机相。

实施例3

某酸性废蚀刻液，其中H⁺浓度为2.9mol/L，铜离子100g/L及大量氯离子；将5% Lix984萃取剂-95%煤油的有机相与酸性废蚀刻液按体积比为20∶1一级萃取，萃取后分析测得废水中铜浓度为5.50mg/L，经计算铜萃取率达99%；然后将负载有机相与纯净水按体积比为0.2∶1一级洗涤，洗涤后，将负载有机相与含硫酸200g/L、铜离子30g/L的硫酸铜溶液按体积比为5∶1相比二级反萃取，反萃取后，有机相返回重复使用，水相为硫酸铜溶液，在电流密度300A/m²下，金属钛板阴极电沉积得到电解铜，电解铜纯度99.96%，电沉积铜后的含硫酸180g/L、铜离子26g/L硫酸铜溶液返回反萃取有机相。

实施例4

某酸性废蚀刻液，其中H⁺浓度为0.01mol/L，铜离子6g/L及大量氯离子；将5% Lix84-I -95%煤油的有机相与酸性废蚀刻液按体积比为1∶1一级萃取，萃取后分析测得废水中铜浓度为0.60mg/L，经计算铜萃取率达99%；然后将负载有机相与纯净水按体积比为1∶1一级洗涤，洗涤后，将负载有机相与含硫酸200g/L、铜离子45g/L的硫酸铜溶液按体积比为1∶1相比一级反萃取，反萃取后，有机相返回重复使用，水相为硫酸铜溶液，在电流密度390A/m²下，不锈钢316阴极电沉积得到电解铜，电解铜纯度99.97%，电沉积铜后的含硫酸230g/L、铜离子20g/L硫酸铜溶液返回反萃取有机相。

Claims

1.一种从酸性废蚀刻液中回收铜的方法，所述酸性废蚀刻液为印制电路板蚀刻工序过程中蚀刻了铜的废液，该废液的H⁺浓度为0.01~3mol/L，铜离子5~160g/L及氯离子，其特征是步骤如下：(1)采用体积比为5~20%Lix^®系列萃取剂-80~95%煤油或200^#溶剂油的有机相；(2)将上述有机相与酸性废蚀刻液按体积比1~30∶1萃取铜；(3)将步骤(2)所得的负载有机相与纯净水按体积比0.1~10∶1进行洗涤；(4)将步骤(3)洗涤后的负载有机相与含硫酸130~250g/L、铜离子5~50g/L的硫酸铜溶液按体积比1~10∶1进行反萃取，反萃取后的有机相返回步骤(2)重复使用；水相为硫酸铜溶液；(5)采用金属阴极，在电流密度50~400A/m²下电沉积步骤(4)所得硫酸铜溶液，得到电沉积铜，电沉积铜后的硫酸铜溶液返回步骤(4)重复使用。

2.根据权利要求1所述的从酸性废蚀刻液中回收铜的方法，其特征是所述Lix^®系列萃取剂为Lix84-I、Lix973或Lix984。

3.根据权利要求1所述的从酸性废蚀刻液中回收铜的方法，其特征是所述金属阴极为不锈钢304、不锈钢316或金属钛。

4.根据权利要求1所述的从酸性废蚀刻液中回收铜的方法，其特征是所述萃取、洗涤和反萃取级数为单级或多级。