[发明专利]用碱性蚀刻废液生产纳米铜粉且废液可再生的方法及装置

说明书

技术领域

    本发明适用于印制线路板蚀刻领域，尤其涉及一种用碱性蚀刻废液生产纳米铜粉且废液可再生的方法及装置。

 

背景技术

制线路板蚀刻工序通常采用碱性蚀刻，线路板图形部位电镀金属体系抗蚀合金镀层或者涂敷有机化合物体系的抗蚀剂后，用氯化铜溶液将露出的铜溶解，然后去除抗蚀层。蚀刻废液含有高浓度的铜、氯、铵离子，属危险废物，直接排放不仅造成资源的浪费，而且会产生严重的环境问题，因此，开发蚀刻液循环使用技术成为业内的关注点。

而根据市场的不同要求，蚀刻液再生后的产物也根据需要的不同，使用不同的方法处理碱性蚀刻液。

 

发明内容

本发明提供一种用碱性蚀刻废液生产纳米铜粉且废液可再生的方法及装置，解决现有技术中再生方法污染高、效益低、产出物单一的技术问题。

 本发明的目的通过以下技术方案来实现：   

    一种用碱性蚀刻废液生产纳米铜粉和蚀刻废液循环使用的方法，包括在印制线路板行业蚀刻工艺的产线上，通过碱性蚀刻液来蚀刻线路上多余的铜层得到碱性蚀刻废液，继而，先确定碱性蚀刻废液中铜离子的含量，然后在碱性蚀刻废液中加入和铜离子的摩尔量之比为（0.8-1）：1的水合肼，搅拌，使碱性蚀刻废液中的铜离子被还原为单质纳米铜粉，最后经过过滤沉淀，得到纳米铜粉和碱性蚀刻再生液。

优选的，所述碱性蚀刻再生液的再生使用的步骤是：分析碱性蚀刻再生液的氯离子浓度和PH值，然后采用补加氯化铵和液氨的方式使碱性蚀刻再生液的氯离子浓度和PH值达到产线要求的参数。

    用碱性蚀刻废液生产纳米铜粉且废液可再生的装置，所述装置包括用于将含铜离子的蚀刻废液与水合肼搅拌混合并发生反应的反应器、用于澄清反应器中生成的纳米铜粉和碱性蚀刻再生液的澄清器和用于将澄清器中的纳米铜粉和碱性蚀刻液分离并将纳米铜粉洗涤干净的过滤洗涤器，所述反应器、澄清器和过滤洗涤器通过连接管依次相连。

优选的，所述过滤洗涤器为压滤装置或离心装置。

与现有技术相比，本发明的技术方案的优点为：

本发明的用碱性蚀刻废液生产纳米铜粉且废液可再生的方法及装置，由于水合肼和蚀刻液中的铜反应，所得到的产物为低含铜的碱性蚀刻再生液和纳米铜粉沉淀，均可以再回收利用，不产生污染环境的物质，该方法最后的产物均可以再次使用或作为工业原料，生产效益高。

 

附图说明

图1是本发明的用碱性蚀刻废液生产纳米铜粉且废液可再生的方法的流程示意图。

图2是本发明的用碱性蚀刻废液生产纳米铜粉且废液可再生的装置的结构示意图。

图中标号说明：1、反应器，2、澄清器，3、过滤洗涤器，4.连接管。

 

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种用碱性蚀刻废液生产纳米铜粉且废液可再生的方法，包括如下步骤：

在碱性蚀刻废液中加入预定量的水合肼，搅拌反应后过滤，收集滤液，得到低含铜的碱性蚀刻再生液和纳米铜粉。

本发明实施例的碱性蚀刻废液是指主要含有络氨铜的溶液，该蚀刻液的来源是：在印制线路板行业的蚀刻工艺中，用碱性蚀刻液来蚀刻线路上多余的铜层，由于碱性蚀刻液主要成分是氨水和氯化铵，因此蚀刻后溶液中含有铜离子，在蚀刻液中以络氨铜的形式存在。

含有铜离子的碱性蚀刻液加入水合肼后，铜离子和水合肼反应，被还原成纳米铜粉，水合肼还原铜离子是反应产生氮气和水，因此不会对溶液产生污染。由于加入的水合肼不是过量，将反应产物过滤分离后降低铜离子的碱性蚀刻液，又有了蚀刻的活性。由此实现碱性蚀刻液再生、循环使用。

参阅图1，图1显示本发明实施例的一种用碱性蚀刻废液生产纳米铜粉且废液可再生的方法的流程图，具体步骤如下：

在步骤S1中，在含铜的碱性蚀刻废液中加入预定量的水合肼，搅拌反应。

本步骤铜离子和水合肼间的反应式如下：

2Cu²⁺+N₂H₄·H₂O+4OH^—=2Cu↓+N₂+5H₂O