【摘要】：蝕刻是印制電路板制造的重要工序,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量高銅蝕刻廢液,蝕刻廢液屬于危險(xiǎn)液體廢物,含有大量的銅、氯等污染成分,如果不經(jīng)過嚴(yán)格的處理就直接排放到環(huán)境中,不僅造成資源的浪費(fèi)和損失,而且也會(huì)對人類和自然環(huán)境造成很大的危害。另外,蝕刻廢液中的銅離子及氯離子也具有很高的回收價(jià)值,在當(dāng)今資源日益緊缺且環(huán)境形勢日益嚴(yán)峻的境況下,如何嚴(yán)格并妥當(dāng)處理這么大產(chǎn)量的廢液是個(gè)十分重要的問題。為了實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有蝕刻線上再生無縫對接,本文研究了廣州廣合公司生產(chǎn)過程,并依此推斷出在25℃下,溶液的一價(jià)銅離子濃度從1.2 g/L降至0.4 g/L。氧化還原電位需從447 mv升至500 mv。為了實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn),本文首先采用空氣/氧氣再生酸性蝕刻廢液,設(shè)計(jì)了鼓泡塔和填料塔。結(jié)果顯示,在鼓泡塔內(nèi),用空氣再生酸性蝕刻液的時(shí)間為35分鐘,用氧氣再生酸性蝕刻液的反應(yīng)時(shí)間為15分鐘。在填料塔內(nèi),用空氣再生酸性蝕刻液的時(shí)間為24分鐘,用氧氣再生酸性蝕刻液的反應(yīng)時(shí)間為13分鐘。故而因此推斷,故而利用氣液反應(yīng)氧化酸性蝕刻廢液的反應(yīng)時(shí)間有一個(gè)極限值。利用空氣/氧氣氧化再生體系在常壓下的再生反應(yīng)時(shí)間極限值預(yù)計(jì)在12分鐘左右。為了進(jìn)一步利用該過程得到更多的經(jīng)濟(jì)效應(yīng),本文采用電解生成氯氣氧化再生酸性蝕刻液,電沉積生成銅進(jìn)一步擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)利益的方式來實(shí)現(xiàn)。在本次實(shí)驗(yàn)所設(shè)計(jì)的陽極室500 ml容量的填料塔中,當(dāng)陽極電流設(shè)計(jì)為1.5 A,過塔時(shí)間為10 min時(shí)酸性蝕刻廢液可實(shí)現(xiàn)再生。在陰極室,陰當(dāng)一價(jià)銅離子抑制劑的量為標(biāo)準(zhǔn)量的兩倍時(shí),陰極電流密度1000 A/m2時(shí),陰極的出銅率可達(dá)到100%,同時(shí),由于陽極室中酸性蝕刻廢液得到再生,陰極室中可以得到較好的電解銅粉,在實(shí)現(xiàn)酸性蝕刻液線上再生的同時(shí)也得到了更好的經(jīng)濟(jì)收益。該方法具有較廣闊的推廣前景。
【圖文】：

圖 1-1 氧化銅回收法流程Fig1-1 The process of the recovery of copper oxide1.4.3.3 氯化亞銅回收法氯化亞銅回收法主要還是利用二價(jià)銅離子與單質(zhì)銅反應(yīng)，在經(jīng)過稀釋的溶液中生不穩(wěn)定的[CuCl2]-配合物，再由其水解生成氯化亞銅的沉淀而制成。此法不僅僅回收了離子，同時(shí)也能夠回收氯離子，并且氯化亞銅具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。江麗[45]等人在廢的蝕刻液中加入銅粉和氯化鈉，加水不斷攪拌出現(xiàn)沉淀，溶液變?yōu)樽睾稚�，過濾得到化亞銅。毛諳章[46]等人以亞硫酸鈉還原酸性蝕刻廢液制備氯化亞銅時(shí)，詳細(xì)分析了該系中的銅、氯離子的總物質(zhì)的量的比，以及還原劑和銅離子的比，反應(yīng)時(shí)間、溫度、p值等物理參數(shù)對最終受益以及所得物純度的影響。研究表明，當(dāng) n(Cl-): n(Cu2n(Na2SO3)=1.4:1:1.4、在 30℃下反應(yīng) 1 個(gè)小時(shí)，使得氯化亞銅的回收率高達(dá) 94%。

圖 1-2 氯化亞銅回收法Fig1-2 The process of the recovery of cuprous chloride然簡便易操作，但所得到的氯化亞銅卻不易處理，暴露在空氣中同時(shí)，在處理含銅廢水的同時(shí)也在消耗銅，經(jīng)濟(jì)上并不合理。酸銅回收法回收法主要是在使用酸堿蝕刻廢液中和生成氧化銅之后再加入硫人經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)反應(yīng)溫度為 90℃，pH 值在 9.5~10 之合適于后續(xù)操作的，加入硫酸之后，將 pH 值控制在 1.5~2.0 之間為合適。但此工藝需要消耗大量的堿和硫酸，經(jīng)濟(jì)上并不合理。一種采用蒸發(fā)的方式將 HCl 蒸走，回收氯化氫，并在體系中加入種工藝。該工藝雖然可以得到硫酸銅和鹽酸兩種產(chǎn)品，但不可避大，，同時(shí)需要升溫，導(dǎo)致工藝所對應(yīng)的設(shè)備要求極高，設(shè)備投資時(shí)將會(huì)放出大量的熱，添加硫酸的工藝控制不易。此熱能如何有
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X76;TF811

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1 于天仁;

本文編號：2627897