关于碱性蚀刻废液的应用研究

关于碱性蚀刻废液的应用研究摘要：印制电路板制造过程中能够产生一种大量的含铜废液，即碱性蚀刻废液，而对这种工业废水的回收处理和再利用具备可观的经济收益和深远的环保意义。本文梳理了碱性蚀刻废液处理及回收有用部分的工艺流程、技术特点和产品质量，综合比较了不同处理路径的优势和劣势，简要介绍了沉淀母液里面少量铜离子的去除办法，即让它再生回用于碱性蚀刻液的连续生产。碱性蚀刻废液的再生利用能够提高生产效率，起到节约资源和保护环境的作用，也符合可持续的科学发展观。关键词：碱性蚀刻废液；铜的回收；综合利用1.概述碱性蚀刻废液是多层印制电路板（PCB）外层电路图形制作过程及纯锡印制电路板蚀刻过程中产生的一种碱性含铜废水，其大致组成为 CuCl2、NH4Cl 和 NH3·H2O，其中铜元素的浓度为140~160 g/L，pH 为 8.0~8.5，密度约为 1.2 g/mL[1]。如果作为废水对外排放，碱性 PCB 废液对河流、土壤等环境造成严重的危害且时间久、消解难，同时也造成巨大的资源浪费。伴随着电子产业的逐步扩大，碱性蚀刻废液的排放速率正逐年增加，对环境的危害也随之越来越大。从上世纪年七十年代以来，学者及工程师们均深入探索 PCB 废水的净化技术以及走向实际工业化。迄今为止，已然提出并投入工业化的有诸如金属置换法 [2,3]，酸碱中和法[4]和溶剂萃取电解沉积法[5,6]之类的技术手段。本文主要进行文献整理，综合分析比较各种碱性蚀刻废水的处理技术以及相关具有一定典型性的工艺，就资源循环回收利用这一方面，综述了数类以碱性 PCB 废水为原料生产铜的技术路线。除此之外，在分离含铜溶液之后，将母液重新加工得到碱性 PCB 液，不仅能够制取丰富的 NH4Cl，而且能够降低废液的外排，给与 PCB 厂家经营人员一定的技术指导。2.碱性蚀刻废液处理方式目前，碱性蚀刻废液主要有三种处理方式，即在线(on-line)方式、进线方式(in-line)和线外(off-line)方式等[1]。分别用在线流程、进线流程和线外流程来进行描述，如图 1 所示。图 1 碱性蚀刻废液处理流程在线流程一般选取溶剂萃取工艺，它可以和 PCB 制造主流程组装成一个整体化流程，处理过程与生产过程进行耦合，可以在一个地点同时进行。经过溶剂萃取所获取的含 Cu 溶液里面的 Cu 元素的质量分数其实并不算高，在通过工艺控制等手段之后能够循环回流至碱性蚀刻主流程。反萃取液一般能够通过电解沉积工艺或者是结晶工艺进行加工，其可最终制备得到 Cu及其无机酸盐...