[发明专利]一种碱性CuCl2废蚀刻液脱铜再生方法

说明书

技术领域

本发明属于化工冶金领域，具体涉及一种碱性蚀刻液脱铜再生方法。

背景技术

碱性氯化铜蚀刻液(CuCl₂-NH₄Cl-NH₃·H₂O)因其蚀刻速度快，侧蚀小，溶铜能力大，蚀刻速率容易控制，而被广泛用于电镀抗蚀印制板的蚀刻。随着蚀刻的进行，蚀刻液中铜含量不断增加，比重逐渐升高，当蚀刻液中铜的浓度达到一定高度时就要及时加以调整。工业生产采用排放比重过高的蚀刻液，添加新的补加液来控制蚀刻液的比重在允许范围内。排出的高比重蚀刻液中含铜高达 150～170g/L Cu，具有很高的综合回收价值。

国内外用于回收碱性蚀刻液中铜的方法主要有电解法、置换法、溶剂萃取法及化学沉淀法。电解法虽然能有效脱除其中的铜，但电解过程随着铜离子浓度的降低电的有效利用率低越来越低，电耗高，易产生Cl₂污染环境。置换法得到的海绵铜质量差，且溶液中的铜难以置换完全。溶剂萃取法铜的萃取蚀率不高，一般萃取率只有～50％，返回蚀刻工序溶液中残留的铜浓度太高，蚀刻速度慢。化学沉淀法虽然工艺简单，但产生大量的含Cl^-的废水，环保压力大，也不是一种理想的回收铜的方法。

发明内容

本发明就是针对现有技术的不足，提出的一种碱性CuCl₂废蚀刻液脱铜再生方法。

本发明一种碱性CuCl₂废蚀刻液脱铜再生方法，包括以下步骤：

步骤一：结晶脱铜

将印刷电路板蚀刻工序排出的废蚀刻液的pH值调至≤7.5后，于-25℃～35 ℃冷却或冷冻至少0.5h，使其中的铜以氯化铜铵复盐结晶析出，过滤得氯化铜铵复盐晶体及其结晶后液；

步骤二：铜分离回收

将步骤一所得氯化铜铵复盐直接作产品出售，或重结晶后再作产品出售；

或将步骤一所得氯化铜铵复盐加热至150-500℃分解，得氯化铜和氯化铵；

或将步骤一所得氯化铜铵复盐按固/液比1:2-10g/ml加水溶解，所得溶解液在槽电压1.8-2.2V，电流密度100-350A/m²的条件下直接电积生产阴极铜，电积后液用于配制蚀刻新液；

或将步骤一所得氯化铜铵复盐按固/液比1:2-10g/ml加水溶解，所得溶解液采用溶剂萃取其中的铜，使之转化为铜盐溶液，萃余液则被转化为NH₄Cl溶液或NH₄Cl-HCl混合溶液，所得萃余液直接用于配制蚀刻新液；或将萃余液加氨调pH至1-5后，再浓缩结晶氯化铵，所得氯化铵用于配制蚀刻新液，或作产品出售；

或将步骤一所得氯化铜铵复盐按固/液比1:2-10g/ml加水溶解，所得溶解液加入沉淀剂使其中的Cu沉淀析出，过滤得Cu的沉淀物及其沉淀后液。

本发明一种碱性CuCl₂废蚀刻液脱铜再生方法，所述废蚀刻液主要由CuCl₂、 NH₄Cl、NH₃·H₂O组成，其中铜含量为70-170g/L。

本发明一种碱性CuCl₂废蚀刻液脱铜再生方法，所述废蚀刻液调pH值采用蒸发脱氨至pH≤7.5，或经蒸发脱氨后再加酸酸化至pH≤7.5，或直接加酸酸化至pH≤7.5。

本发明一种碱性CuCl₂废蚀刻液脱铜再生方法，所加的酸选自盐酸、硫酸、硝酸、磷酸中的至少一种。

本发明一种碱性CuCl₂废蚀刻液脱铜再生方法，废蚀刻液调pH≤7.5后，于 -25℃～35℃冷却或冷冻0.5-24h。

本发明一种碱性CuCl₂废蚀刻液脱铜再生方法，溶解液采用溶剂萃取后得到的铜盐溶液为纯的硫酸铜溶液、硝酸铜溶液、氯化铜溶液中的一种。

本发明一种碱性CuCl₂废蚀刻液脱铜再生方法，在步骤一所得的结晶后液中加入氨水、氨气、盐酸、氯化铵中的至少一种作再生剂，使其再生成为印刷电路板蚀刻工序所需的pH≥8.5，NH₄Cl浓度为50-150g/L的蚀刻新液，用于碱性蚀刻工艺过程蚀刻液的比重调整和体积补充。