[实用新型]一种电路板蚀刻废水的氨氮回收装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种废水回收装置，特别是一种电路板蚀刻废水的氨氮回收装置。 

背景技术

酸性氯化铜蚀刻液 

1) 蚀刻机理： Cu+CuCl₂→Cu₂Cl₂

Cu₂Cl₂+4Cl^-→2(CuCl₃)^2-

2) 影响蚀刻速率的因素：影响蚀刻速率的主要因素是溶液中Cl^-、Cu⁺、Cu²⁺的含量及蚀刻液的温度等。 

a、Cl^-含量的影响：溶液中氯离子浓度与蚀刻速率有着密切的关系，当盐酸浓度升高时，蚀刻时间减少。在含有6N的HCl溶液中蚀刻时间至少是在水溶液里的1/3，并且能够提高溶铜量。但是，盐酸浓度不可超过6N，高于6N盐酸的挥发量大且对设备腐蚀，并且随着酸浓度的增加，氯化铜的溶解度迅速降低。 

添加Cl^-可以提高蚀刻速率的原因是：在氯化铜溶液中发生铜的蚀刻反应时，生成的Cu₂Cl₂不易溶于水，则在铜的表面形成一层氯化亚铜膜，这种膜能够阻止反应的进一步进行。过量的Cl^-能与Cu₂Cl₂络合形成可溶性的络离子(CuCl₃)^2-，从铜表面上溶解下来，从而提高了蚀刻速率。 

b、Cu⁺含量的影响：根据蚀刻反应机理，随着铜的蚀刻就会形成一价铜离子。较微量的Cu⁺就会显著的降低蚀刻速率。所以在蚀刻操作中要保持Cu⁺的含量在一个低的范围内。 

c、Cu²⁺含量的影响：溶液中的Cu²⁺含量对蚀刻速率有一定的影响。一般情况下，溶液中Cu²⁺浓度低于2mol/L时，蚀刻速率较低；在2mol/L时速率较高。随着蚀刻反应的不断进行，蚀刻液中铜的含量会逐渐增加。当铜含量增加到一定浓度时，蚀刻速率就会下降。为了保持蚀刻液具有恒定的蚀刻速率，必须把溶液中的含铜量控制在一定的范围内。 

d、温度对蚀刻速率的影响：随着温度的升高，蚀刻速率加快，但是温度也不宜过高，一般控制在45~55℃范围内。温度太高会引起HCl过多地挥发，造成溶液组分比例失调。另外，如果蚀刻液温度过高，某些抗蚀层会被损坏。 

碱性氯化铜蚀刻液 

1) 蚀刻机理： CuCl₂+4NH₃→Cu(NH₃)₄Cl₂

Cu(NH₃)₄Cl₂+Cu→2Cu(NH₃)₂Cl 

2) 影响蚀刻速率的因素：蚀刻液中的Cu²⁺浓度、pH值、氯化铵浓度以及蚀刻液的温度对蚀刻速率均有影响。 

a、Cu²⁺离子浓度的影响：Cu²⁺是氧化剂，所以Cu²⁺的浓度是影响蚀刻速率的主要因素。研究铜浓度与蚀刻速率的关系表明：在0~82g/L时，蚀刻时间长；在82~120g/L时，蚀刻速率较低，且溶液控制困难；在135~165g/L时，蚀刻速率高且溶液稳定；在165~225g/L时，溶液不稳定，趋向于产生沉淀。 

b、溶液pH值的影响：蚀刻液的pH值应保持在8.0~8.8之间，当pH值降到8.0以下时，一方面对金属抗蚀层不利；另一方面，蚀刻液中的铜不能被完全络合成铜氨络离子，溶液要出现沉淀，并在槽底形成泥状沉淀，这些泥状沉淀能在加热器上结成硬皮，可能损坏加热器，还会堵塞泵和喷嘴，给蚀刻造成困难。如果溶液pH值过高，蚀刻液中氨过饱和，游离氨释放到大气中，导致环境污染；同时，溶液的pH值增大也会增大侧蚀的程度，从而影响蚀刻的精度。