[发明专利]一种三氯化铁蚀刻液处理及再生循环的工艺方法

说明书

本发明公开了一种三氯化铁蚀刻液处理及再生循环的工艺方法，主要包括(1)、将产线三氯化铁蚀刻液溢流至蚀刻废液储存桶；(2)、蚀刻废液储存桶与萃取槽连接，循环萃取，萃取后的水相低铜蚀刻液输送至氧化槽，经氧化后低铜蚀刻液返回至产线；(3)、油相进入水洗段，经水洗后的油相中通入硫酸溶液进行反萃，反萃后的水相通入电解槽中进行电解，电解产生氧气通入步骤(2)中的氧化槽中；(4)、反萃后的油相通入萃取槽重新进行萃取流程。本发明的整体工艺流程不引入任何的氧化剂，可以大大缩减成本，电解期间不产生氯气带来的不安全因素。

技术领域

本发明涉及环保技术领域，尤其涉及一种PCB生产过程中三氯化铁蚀刻废液的处理及再生循环工艺方法。

背景技术

印刷电路板(PCB)是电子设备中的重要部件。随着电子产业的充分发展，我国也成为了PCB最大的生产国家及使用市场。随着电子产品不断朝着小型化、轻量化、高速化、多功能化的方向发展，PCB行业对于高精度、高密度电路的关注度越来越高。在其线路制作工艺中，蚀刻是进行图形转移后，实现线路图形至关重要的一道工序，直接决定了产品的质量水平和成品率，控制好蚀刻过程是确保整个PCB质量和性能的关键。

自20世纪60年代以来，蚀刻液经过了多种类型的更新与改进，主要包括氯化铁蚀刻液、过硫酸铵蚀刻液、硫酸/铬酸蚀刻液、硫酸/过氧化氢蚀刻液、碱性氯化铜蚀刻液、酸性氯化铜蚀刻液等。因三氯化铁蚀刻液的再生困难，废液处理量难、大的问题而逐渐退出市场。过硫酸铵蚀刻液以及含铬蚀刻液、硫酸过氧化氢体系蚀刻液由于不易再生或有毒性的问题未被市场接受。酸性氯化铜蚀刻体系相对具有蚀刻速度快、稳定性好、蚀刻均匀、侧蚀小、易再生等优点，碱性氯化铜蚀刻体系溶铜量高，测试小，蚀刻速率快且蚀刻速率易控制的特性，满足目前印制电路板蚀刻需求，是目前应用最广泛的两种蚀刻液。但酸碱性氯化铜体系蚀刻液中氨氮含量高，使用过程中会产生氨氮废水导致的二次污染以及再生时使用氧化剂和盐酸带来的资源浪费或再生循环电解产生的氯气氧化带来的安全风险。

中国专利CN109161895B提供一种酸性氯化铜蚀刻液铜回收再生系统及回收再生方法，涉及蚀刻液循环再生技术领域。本发明酸性氯化铜蚀刻液铜回收再生系统包括蚀刻液再生系统以及位于蚀刻液再生系统下游的废气处理系统，还包括铁水洗涤液处理系统；本发明酸性氯化铜蚀刻液铜回收再生方法有效解决现有酸性氯化铜蚀刻液再生循环的高能耗、低回用率、阴极铜杂质含量多、氯气二次污染环境等问题，对酸性氯化铜蚀刻液电解再生循环技术的全面应用提供技术支持。此工艺为氯化铜蚀刻废液处理体系，再生蚀刻液为电解氯气氧化体系，环境安全风险系数较大。

中国专利CN106119852A，一种酸性氯化铜蚀刻液的电解回收及再生工艺，公开了一种酸性氯化铜蚀刻液的电解回收及再生工艺，步骤如下：(1)采用添加了铁离子的酸性氯化铜蚀刻液对线路板进行蚀刻，并控制该蚀刻液的氧化还原电位在360～700mV之间；(2)将步骤⑴的蚀刻废液引入电解槽中进行电解；(3)电解产生的氯气在电解液的氧化还原电位作用下，氧化电解槽中的电解液，使氯气溶于电解液中；(4)步骤⑶中的氯气溶于电解液后，即将电解液中的Fe²⁺和^Cu+氧化为Fe³⁺和Cu²⁺，当氯气全部溶于电解液后，电解液就完成氧化步骤再生为蚀刻液；(5)将经步骤⑷氧化的电解液引入到蚀刻生产线上，循环使用。本工艺能够吸收消耗电解过程中产生的大部分氯气，保证安全生产、保护环境。此蚀刻体系为氯化铜体系，铁为催化剂，再生时电解产生氯气氧化同样带来较高的环境安全风险，且隔膜电解电阻大能耗高，隔膜破损导致电解时反蚀严重影响阴极沉铜；电解时阴极三价铁放电生成二价铁，后需要重新氧化二价铁，也会增大能耗。