一种废蚀刻液的回收方法

技术领域

本发明涉及资源二次利用领域，具体涉及一种废蚀刻液的回收方法。

背景技术

目前，PCB板在制造过程中通常需要采用蚀刻技术进行处理，以便达到可以进一步使用的目的。

如CN110191589A公开一种应用于柔性电路板的双面蚀刻方法，取柔性电路板样板薄铜面向上、厚铜面向下两面同步蚀刻，通过调整传输速度、薄铜喷淋压力和厚铜喷淋压力蚀刻每一柔性电路板样板，直至满足蚀刻条件。采用薄铜面和厚铜面同步蚀刻的方式蚀刻电路板标准板，通过模拟柔性电路板蚀刻环境，以满足蚀刻要求所对应的传输速度、薄铜喷淋压力和厚铜喷淋压力为最终蚀刻条件，将最终蚀刻条件作用于柔性电路板进行蚀刻效果验证后，可直接应用最终蚀刻条件批量蚀刻柔性电路板，有效提高蚀刻效率。

CN110087397A公开了一种PCB厚铜板分段蚀刻方法，包括：步骤1：选用2块铜板，将2块铜板裁切所需要的大小；步骤2：在铜板的四角钻定位孔、靶孔、铆合孔，再制作正反两面的单面镜像线路图形；步骤3：镀铜锡，再做退膜蚀刻处理；步骤4：对板面棕化处理，再采用半固化树脂片将两套铜板铆合，热压；步骤5：打靶孔和钻出导通孔，再进行沉铜、板镀，将导通孔内镀上一层铜，进行上下层联通，再制作二次线路；步骤6：进行二次镀铜锡，然后做退膜蚀刻处理，形成完整的线路图形。解决了蚀刻后出现的线路残铜毛边的问题，进而将残铜毛边控制细小化，扩宽了厚铜板制作线宽间距的范围。

然而在蚀刻过程中，会形成大量的蚀刻废液，废液中含量大量的金属铜元素和其他有害元素，若直接排放会对环境造成显著损害。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种废蚀刻液的回收方法，解决目前含铜废蚀刻液无法实现有效回收的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种废蚀刻液的回收方法，所述回收方法包括：

将酸性含铜蚀刻废液、碱性蚀刻废液和氨水进行混合处理，经过固液分离得到固相和铜铵溶液；

对得到的所述铜铵溶液依次进行碱处理和脱氨，之后经固液分离得到氯化钠溶液和氧化铜。

通过采用特定的回收流程实现了铜蚀刻过程中产生的蚀刻废液的有效回收。使得废液的有价资源实现了再次利用，有利于环境保护，实现了资源的可持续利用，同时过程中不存在新的废弃物产生，实现了整个回收处理过程的闭环。

在实际废蚀刻液处理过程中，会优先在线利用，蚀刻剂再生等方案选择，而本发明中的废蚀刻液为一些酸性含有铝\氨氮\磷酸等蚀刻液，以及杂质富集至不能二次使用的废液。

本发明中，脱氨中收集的氨气可以返回混合处理中再次使用。

作为本发明优选的技术方案，所述混合处理中酸性含铜蚀刻废液、碱性蚀刻废液和氨水的质量比为1:(0.5-0.8):(1.2-1.5)，例如可以是1:0.5:1.2、1:0.5:1.3、1:0.5:1.4、1:0.5:1.5、1:0.6:1.2、1:0.7:1.2、1:0.8:1.2、1:0.6:1.3、1:0.6:1.4、1:0.6:1.5、1:0.7:1.3、1:0.7:1.4、1:0.7:1.5、1:0.8:1.3、1:0.8:1.4或1:0.8:1.5等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中，所述混合处理中氨水的质量浓度可以是10-40％，例如可以是10％、12％、14％、16％、18％、20％、22％、24％、26％、28％、30％、32％、34％、36％、38％或40％等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述混合处理的时间为30-45min，例如可以是30min、31min、32min、33min、34min、35min、36min、37min、38min、39min、40min、41min、42min、43min、44min或45min等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述碱处理中铜铵溶液和碱试剂的质量比为1:(1.2-1.5)，例如可以是1:1.2、1:1.21、1:1.22、1:1.23、1:1.24、1:1.25、1:1.26、1:1.27、1:1.28、1:1.29、1:1.3、1:1.31、1:1.32、1:1.33、1:1.34、1:1.35、1:1.36、1:1.37、1:1.38、1:1.39、1:1.4、1:1.41、1:1.42、1:1.43、1:1.44、1:1.45、1:1.46、1:1.47、1:1.48、1:1.49或1:1.5等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述碱试剂包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水中的1种或至少2种的组合。所述氨水可以是来自脱氨过程中产生的氨水。

本发明中，碱试剂的质量浓度为20-40％，例如可以是20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％或40％等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述碱处理的时间为45-80min，例如可以是45min、46min、48min、50min、52min、54min、56min、58min、60min、62min、64min、66min、68min、70min、72min、74min、76min、78min或80min等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述脱氨为对碱处理后的溶液进行闪蒸处理。

作为本发明优选的技术方案，所述闪蒸处理的温度为90-120℃，例如可以是90℃、91℃、92℃、93℃、94℃、95℃、96℃、97℃、98℃、99℃、100℃、101℃、102℃、103℃、104℃、105℃、106℃、107℃、108℃、109℃、110℃、111℃、112℃、113℃、114℃、115℃、116℃、117℃、118℃、119℃或120℃等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述闪蒸处理的压力为0.1-0.2MPa，例如可以是0.1MPa、0.11MPa、0.12MPa、0.13MPa、0.14MPa、0.15MPa、0.16MPa、0.17MPa、0.18MPa、0.19MPa或0.2MPa等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述回收方法包括：

将酸性含铜蚀刻废液、碱性蚀刻废液和氨水进行混合处理，经过固液分离得到固相和铜铵溶液；所述混合处理中酸性含铜蚀刻废液、碱性蚀刻废液和氨水的质量比为1:(0.5-0.8):(1.2-1.5)；所述混合处理的时间为30-45min；

对得到的所述铜铵溶液依次进行碱处理和脱氨，之后经固液分离得到氯化钠溶液和氧化铜；所述碱处理中铜铵溶液和碱试剂的质量比为1:(1.2-1.5)；所述碱试剂包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水中的1种或至少2种的组合；所述碱处理的时间为45-80min；所述脱氨为对碱处理后的溶液进行闪蒸处理；所述闪蒸处理的温度为90-120℃；所述闪蒸处理的压力为0.1-0.2MPa。

与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：

(1)避免废蚀刻液所含氨氮进入下游污染环境，实现循环利用。

(2)废蚀刻液得到高附加值的磷酸铝\氧化铜和氯化钠，而常规工艺中难以实现，所得磷酸铝的纯度≥98％，氧化铜≥98％，氯化钠≥98％。

(3)采用两步处理的方法，第一步氨中和分离铝，第二步分离回收铜，确保各产品品质。

附图说明

图1是本发明实施例1中回收方法的流程图。

下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。

具体实施方式

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：

实施例1

实施例中采用的酸性含铜蚀刻废液的组成为氯化铝，氯化铵，氯化铜，磷酸，铝2000ppm，铜80000ppm，总磷2000ppm，铵根8000ppm，碱性蚀刻废液的组成为氨水，氯化铵，氯化铜，氨氮120000ppm，铜90000ppm。

本实施例提供一种废蚀刻液的回收方法，如图1所示，所述回收方法包括：

将酸性含铜蚀刻废液、碱性蚀刻废液和氨水进行混合处理，经过固液分离得到固相和铜铵溶液；所述混合处理中酸性含铜蚀刻废液、碱性蚀刻废液和氨水的质量比为1:0.7:1.3；所述混合处理的时间为35min；

对得到的所述铜铵溶液依次进行碱处理和脱氨，之后经固液分离得到氯化钠溶液和氧化铜；所述碱处理中铜铵溶液和碱试剂的质量比为1:1.4；所述碱试剂为氢氧化钠溶液(质量浓度为40％)；所述碱处理的时间为55min；所述脱氨为对碱处理后的溶液进行闪蒸处理；所述闪蒸处理的温度为100℃；所述闪蒸处理的压力为0.14MPa。

回收指标详见表1。

实施例2

实施例中采用的酸性含铜蚀刻废液的组成为氯化铝，氯化铵，氯化铜，磷酸，铝1000ppm，铜100000ppm，总磷5000ppm，铵根2400ppm，碱性蚀刻废液的组成为氨水，氯化铵，氯化铜，氨氮100000ppm，铜86500ppm。

本实施例提供一种废蚀刻液的回收方法，所述回收方法包括：

将酸性含铜蚀刻废液、碱性蚀刻废液和氨水进行混合处理，经过固液分离得到固相和铜铵溶液；所述混合处理中酸性含铜蚀刻废液、碱性蚀刻废液和氨水的质量比为1:0.5:1.5；所述混合处理的时间为30min；

对得到的所述铜铵溶液依次进行碱处理和脱氨，之后经固液分离得到氯化钠溶液和氧化铜；所述碱处理中铜铵溶液和碱试剂的质量比为1:1.5；所述碱试剂为氢氧化钾溶液(质量浓度为35％)；所述碱处理的时间为45min；所述脱氨为对碱处理后的溶液进行闪蒸处理；所述闪蒸处理的温度为90℃；所述闪蒸处理的压力为0.1MPa。

回收指标详见表1。

实施例3

实施例中采用的酸性含铜蚀刻废液的氯化铝，氯化铵，氯化铜，磷酸，铝3394ppm，铜102392pm，总磷3432ppm，铵根3429ppm，碱性蚀刻废液的组成为氨水，氯化铵，氯化铜，氨氮95085ppm，铜8764ppm。

本实施例提供一种废蚀刻液的回收方法，所述回收方法包括：

将酸性含铜蚀刻废液、碱性蚀刻废液和氨水进行混合处理，经过固液分离得到固相和铜铵溶液；所述混合处理中酸性含铜蚀刻废液、碱性蚀刻废液和氨水的质量比为1:0.8:1.2；所述混合处理的时间为45min；

对得到的所述铜铵溶液依次进行碱处理和脱氨，之后经固液分离得到氯化钠溶液和氧化铜；所述碱处理中铜铵溶液和碱试剂的质量比为1:1.2；所述碱试剂为氨水(质量浓度为30％)；所述碱处理的时间为80min；所述脱氨为对碱处理后的溶液进行闪蒸处理；所述闪蒸处理的温度为120℃；所述闪蒸处理的压力为0.2MPa。

回收指标详见表1。

实施例4

实施例中采用的酸性含铜蚀刻废液的氯化铝，氯化铵，氯化铜，磷酸，铝3326ppm，铜97243ppm，总磷4657ppm，铵根7259ppm，碱性蚀刻废液的组成为氨水，氯化铵，氯化铜，氨氮80000ppm，铜82362ppm。

本实施例提供一种废蚀刻液的回收方法，所述回收方法包括：

将酸性含铜蚀刻废液、碱性蚀刻废液和氨水进行混合处理，经过固液分离得到固相和铜铵溶液；所述混合处理中酸性含铜蚀刻废液、碱性蚀刻废液和氨水的质量比为1:0.6:1.4；所述混合处理的时间为40min；

对得到的所述铜铵溶液依次进行碱处理和脱氨，之后经固液分离得到氯化钠溶液和氧化铜；所述碱处理中铜铵溶液和碱试剂的质量比为1:1.3；所述碱试剂为氢氧化钠溶液(质量浓度为20％)；所述碱处理的时间为65min；所述脱氨为对碱处理后的溶液进行闪蒸处理；所述闪蒸处理的温度为110℃；所述闪蒸处理的压力为0.17MPa。

回收指标详见表1。

对比例1

与实施例1的区别仅在于混合处理中不额外添加氨水。回收指标详见表1。

对比例2

与实施例1的区别仅在于酸性含铜蚀刻废液、碱性蚀刻废液和氨水的质量比为1:1.2:1.3。回收指标详见表1。

对比例3

与实施例1的区别仅在于所述混合处理中酸性含铜蚀刻废液、碱性蚀刻废液和氨水的质量比为1:0.2:1.3。回收指标详见表1。

对比例4

与实施例1的区别仅在于所述混合处理中酸性含铜蚀刻废液、碱性蚀刻废液和氨水的质量比为1:0.7:1。回收指标详见表1。

对比例5

与实施例1的区别仅在于所述混合处理中酸性含铜蚀刻废液、碱性蚀刻废液和氨水的质量比为1:0.7:2。回收指标详见表1。

表1

通过上述实施例和对比例的结果可知，不同的物料配比,会显著影响铝和铜的分离程度,从而影响磷酸铝纯度，同时物料也会影响请氢氧化铜转化为氧化铜的程度，从而影响氧化铜的品质，同样也影响氯化钠的纯度。

声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。