[发明专利]一种微蚀刻废液和硫酸铜废液的处理方法

说明书

技术领域

本发明属于废液回收利用领域，涉及一种微蚀刻废液和硫酸铜废液处理方法，具体涉及一种利用微蚀刻废液和硫酸铜废液制备电镀级氧化铜或电镀级硫酸铜的新方法。

背景技术

PCB电路板加工过程中，在镀覆孔、内层/多层粘合和光致抗蚀层、阻焊层涂覆加工的前处理工序中，有效的微蚀刻不但可以使板的使用效果良好，而且能够延长板的使用寿命。传统的PCB微蚀体系为过氧化物体系，主要为硫酸-双氧水体系以及硫酸-过硫酸钠体系，微蚀刻液在微蚀一定量铜的同时能清洗板面指纹、氧化物、及有机污染等污物，处理后形成微蚀刻废液。该废液铜含量低，COD含量高，回收处理难度较大，直接排放会对环境造成严重污染。

PCB电路板电镀加工过程中，使用的镀铜工艺是铁与铜离子的置换反应，当铜离子浓度下降至一定值时，镀铜反应不能正常进行，必须补加适量的硫酸铜溶液、光亮剂、整平剂等有机添加剂；而当反应后产生的亚铁离子浓度上升至一定值时，镀铜反应也不能正常进行，成为含铜废镀液，必须将其排出生产线，补充新镀液。而电镀加工后的电路板要用大量清水漂洗，漂洗后的废水与含铜废镀液混合在一起，产生了硫酸铜废液。该废液铜含量低，COD含量高，回收处理难度较大，直接排放会对环境造成严重污染。

现有微蚀刻废液的处理方法如下：

①金属置换法：金属置换法是基于金属活泼性的差异，将较活泼的铁粉或铝粉加入到微蚀刻废液中，将铜离子还原成海绵铜。该方法对铜的回收率低，且置换后得到的海绵铜纯度较低，废液中依然存在大量的硫酸、COD和一定量的铜，直接排放将对环境造成二次污染；

②中和沉淀法：中和沉淀法是用碱（烧碱、碳酸钠等）将微蚀刻废液中的硫酸中和并把铜沉淀为氧化铜或碱式碳酸铜等，但由于微蚀刻废液中含有大量的COD，直接加碱将其沉淀为铜盐，容易导致微蚀刻废液中的COD也一起共沉淀，导致铜盐的晶型不好以及铜含量偏低。而且沉铜后的微蚀刻废液中依然含有较高浓度的COD，若不处理直接排放，则会对环境造成严重污染；而若要进行处理，选择生化法则会因废水中的双氧水或过硫酸钠等强氧化剂而影响微生物活性，导致处理困难；若选择超滤膜法处理则容易导致膜堵塞，且耗材成本较高，截留后的大分子有机物浓液还需进行后续处理；若选择蒸发浓缩的方法则能耗太高；

③电沉积法：利用电沉积铜工艺来处理微蚀刻废液，虽能得到电解板状铜，但处理能耗高，且微蚀废液在电极阴极的还原作用下使过硫酸钠和双氧水等氧化剂被还原，不仅造成这些氧化剂的资源浪费，而且废水中的COD依然没有去除，仍需进一步处理。

现有硫酸铜废液的处理方法如下：

①金属置换法：金属置换法是基于金属活泼性的差异，将较活泼的铁粉或铝粉加入到硫酸铜废液中，将铜离子还原成海绵铜。该方法对铜的回收率低，且置换后得到的海绵铜纯度较低，废液中依然存在大量的硫酸、COD和一定量的铜，直接排放将对环境造成二次污染。

②中和沉淀法：中和沉淀法是用碱（烧碱、碳酸钠等）将硫酸铜废液中的硫酸中和并把铜沉淀为氧化铜或碱式碳酸铜等，但由于硫酸铜废液中含有大量的COD，直接加碱将其沉淀为铜盐，容易导致硫酸铜废液中的COD也一起共沉淀，导致铜盐的晶型不好以及铜含量偏低。而且沉铜后的硫酸铜废液中依然含有较高浓度的COD，若不处理直接排放，则会对环境造成严重污染；而若要进行处理，选择生化法则会因废水中的亚铁离子和铁离子浓度较高而影响微生物活性，导致处理困难；若选择超滤膜法处理则容易导致膜堵塞，且耗材成本较高，截留后的大分子有机物浓液还需进行后续处理；若选择蒸发浓缩的方法则能耗太高。

③电沉积法：利用电沉积铜工艺来处理硫酸铜废液，虽能得到电解板状铜，但处理能耗高，且回收铜后废液中的COD依然没有去除，仍需进一步处理。

综上所述，现有对微蚀刻废液和硫酸铜废液的处理的方法均存在能耗大，效率低等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种微蚀刻废液和硫酸铜废液的处理方法，该方法可以充分利用微蚀刻废液和硫酸铜废液中的有效成分，几乎完全地除去废液中的COD，同时对废液中的金属离子的分离有显著效果，利用该处理方法得到的余液，可以用于生产氧化铜或硫酸铜产品，获得的氧化铜硫酸铜产品纯度高，通过工艺的控制甚至可以生产电镀级氧化铜或电镀级硫酸铜。

本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：

一种微蚀刻废液和硫酸铜废液的处理方法，包括以下步骤：