蚀刻废液的组成及现有处理技术
2013-05-10 00:26阅读：
蚀刻剂有许多种类，最早是使用三氯化铁的水溶液为蚀刻液，随着工业发展，三氯化铁逐渐被淘汰代之以氯化铜、过硫酸盐、过氧化氢-硫酸、氨碱以及其他蚀刻液相继开发并投入使用，其中尤以氯化铜蚀刻液得到广泛应用。
一、三氯化铁蚀刻废液的组成及常规处理技术
1.废液成分
废三氯化铁蚀刻液是一种酸性液体，主要含有氯化铜、氯化亚铜、氯化铁、氯化亚铁和盐酸，其中铜含量在50g/L左右。三氯化铁蚀刻液仅在少数特殊工件的加工中采用。
2.回收技术
目前从三氯化铁蚀刻废液中回收铜的方法很多，其中置换法具有投资少、回收率高、成本低、方法简单、操作方便和见效快等特点。
（1）工业废铁置换回收铜
反应原理：
实验表明，不锈钢几乎不产生置换反应，铸铁屑能比较好的产生置换反应，而刨床的铁屑又比车床车的铁屑效果好。一般采用6木尼龙网通过的铸铁屑来进行铜的回收。
（2）将三氯化铁蚀刻废液投铁提铜后通入氯气并蒸发浓缩，生成三氯化铁回用于线路板蚀刻。
二、酸性氯化铜蚀刻废液成分及常规处理技术
1 废液成分
废酸性蚀刻液是一种蓝绿色的强酸性液体，主要含有氯化铜、氯化亚铜、双氧水和盐酸，其中铜含量可达150~250g/L。
2 回收技 术
（1）化学沉淀法
用30%的氢氧化纳中和沉淀后，与浓硫酸反应，冷却结晶生成硫酸铜。
（2）电解法
该法与电镀原理一样，通过电解把废液中的铜回收出来。
（3）氯化亚铜法
用纯铜粉或旧的电动机铜丝或用置换出来的海绵铜加入蚀刻液废液中，在加入氯化钠，用清水稀释可得到氯化亚铜沉淀。
三 碱性氯化铜蚀刻废液的组成与常规处理技术
1.废液组成
废碱性蚀刻液是一种深蓝色有强烈氨味的液体，主要含有铜氨络合物（铜含量可达150~250g/L）、氯化铵及氨水。
2.回收技术
碱性氯化铜废液常用的回收方法有酸化法和碱化法。
（1）酸化法回收铜
往碱性氯化铜废液中加入一定量的工业盐酸，沉淀后用硫酸溶解制成硫酸铜或电解成精铜。
（2）碱化法回收铜
往碱性氯化铜蚀刻废液中加入一定量的氢氧化纳溶液，生成氧化铜沉淀。氧化铜可用硫酸溶解成硫酸铜，氨可用硫酸吸收。
除以上的回收废液中铜的方法外，还有一些可全回收利用废液的方法。
（3）中和沉淀及置换法结合技术
将印制线路板碱性蚀刻废液与酸性氯化铜蚀刻废液进行中和沉淀，生成的碱式氯化铜沉淀用于生产工业级硫酸铜；沉淀压滤母液用于生产碱性蚀刻液；其余废水经金属铝屑置换去除铜离子，进行蒸发浓缩生产混合铵盐。
（4）废蚀刻液全回收技术
先将废碱性蚀刻液进行加热蒸馏，蒸出的氨气用水吸收成稀氨水，和析出的盐一起回用于碱性蚀刻液的再生产；浓溶液则通过加酸或加碱将其中的铜转化为硫酸铜或氧化铜。这样，既避免了二次污染，又降低了公司生产碱性蚀刻液的成本。
3.铜脱除技术
（1）碱性条件下硫化钠沉淀法除铜
碱性蚀刻废液中主要含Cu
2+及NH
3·H
2O，当NH
4+含量较高以及在碱性条件下，Cu
2+与NH
4+可形成铜氨络合物，无法用中和沉淀方法处理废水中的铜。但Na
2S在碱性条件下，能与重金属形成比其络合物更稳定的沉淀物CuS，从而达到去除重金属铜的目的。
（2）中和沉淀后水合肼还原或硫化钠沉淀除铜
碱性蚀刻液中加入酸性蚀刻液中和沉淀可脱除90%左右的铜，再采用水合肼还原法或硫化钠沉淀法可进一步脱除铜。
四 废蚀刻液的专利处理技术
（1）提铜联产改性聚铁法处理酸性蚀刻废液
先以铁为原料从PCB酸性蚀刻废液中提取铜，包含大量铁和酸的残余废液，再通过铁盐、亚铁盐或水调配铁含量，通过无机酸或有机酸调配酸含量，经氧化、水解、聚合、复合改性等反应即可获得具有一定铁含量和盐基度的高效净水剂——改性聚铁产品。其中铜的提取率可达99％，改性聚铁的成品率100％，没有三废产生和外排。
（2）处理氯化铜蚀刻废液的方法和设备
在氧气的存在下将上述氯化铜蚀刻废液暴露于温度为４５０－１２００℃的高温空气中以形成氧化铜和氯化氢，分离上述氧化铜和上述氯化氢，收集分离的氧化铜，将分离的氯化氢溶于水以形成盐酸，收集上述的盐酸。适用该方法的设备，包括浓缩塔、焙烧炉、旋风器、冷却塔、静电沉淀器、收集塔及气体清洁塔。
（3）电路板碱性蚀刻废液的处理方法
将电路板碱性蚀刻废液与该废液中铜等当量的苛性碱加至钛材破络反应罐中，加温至50～60℃，用水利喷射器抽真空，抽出的氨气与水利喷射器内的水混合进入氨水贮罐，再由泵打入水利喷射器内循环使用；当反应系统温度升高至85～90℃，停止抽真空，趁热过滤，
所得滤液浓缩结晶，滤饼烘干。本技术的处理方法，不仅回收了废液中大量贵重的铜，而且通过水利喷射器抽吸，使大量的氨得以回收再用于电路板的蚀刻，不仅根除了废液排放对环境的污染，而且还具有很高的经济效益。
（4）印制线路板碱性蚀刻铜废液处理方法
它采用废液处理与蚀刻工序相互连接形成一个闭路循环，其工艺：蚀刻液通过离心萃反联合处理工序得到萃余液；萃余液经除油器除油后变为再生蚀刻液，直接返回蚀刻液调配工序，可直接循环使用；萃余液经除油后回收并补充有机相后返回到离心萃返联合工序中循环使用；蚀刻废液经离心萃反联合工序后的反萃液中的铜以电积或结晶方式可得到电铜或结晶硫酸铜从反萃液中分离出来；剩余液经反萃取调配循环使用。本发明克服和解决了现有技术的缺点和问题，消除了污染，达到零排放、环境友好、成本低、经济效益高。
（5）膜分离技术再生蚀刻液及无排放废液的电解蚀刻机
一种利用膜分离技术再生蚀刻液及无排放废液的电解蚀刻机，由蚀刻机和电解再生机两部分密封箱体构成;蚀刻机箱体下部有分别储放新鲜和用过的两种蚀刻液储槽，上部为蚀刻液的喷淋和印制板传送支撑机构；电解再生机上部用选择透过性离子膜分隔成正负极相间的阴极室和阳极室；阳极室里蚀刻液中的过量一价铜在此氧化成二价铜，再通过离子膜进入阴极室后，从阴极板上得到电子成为电解铜而被回收，同时，阳极室里的蚀刻液达到标准比例再生而循环使用。
（6）废蚀刻液中铜的回收方法
一种能将碱性废蚀刻液和酸性废蚀刻液中的铜同时回收的方法。本发明的方法是，将两种废蚀刻液混合后，用盐酸将混合液的ｐＨ值调整为１～４，再用水稀释，使氯化铜浓度控制在３０～１００克／升，用铁屑进行置换反应，可以得到含铜量为９５％以上，粒度在３２０目以上的铜粉。该铜粉可直接用来生产氧化亚铜。
（7）废蚀刻液重复使用的方法
一种重复使用蚀刻过程中产生的废液的方法，其中用含氨的碱性氯化铜蚀刻剂蚀刻铜制品，同时用萃取溶剂从废液中连续选择性地萃取铜，可防止由于大量萃取溶剂混入再生的蚀刻液中使蚀刻速率下降。通过将废液和萃取溶剂搅拌混合在一起，然后将混合物分离成原组分的方法来再生废蚀刻液。有较低铜浓度的再生蚀刻液重复用于蚀刻操作，而含铜的萃取溶剂进行反萃取，以致其中的铜转移到硫酸和硫酸铜的水溶液中。此后，用清洗液如冷水、热水或稀盐酸清洗萃取溶剂，从萃取溶剂中除去硫酸。
（8）含镍三氯化铁蚀刻废液再生和镍回收方法
一种含镍三氯化铁蚀刻废液再生和镍回收方法。本发明通过把Fe
３＋还原成Fe
２＋，以铁粉为pH调节剂，H
２S为沉淀剂，将Ni
２＋从溶液以NiS沉淀出来，使得Ni
２＋与Fe
２＋分离。Fe
２＋再经氯气氧化成Fe
３＋。除镍后的FeCl
３溶液可重新用于蚀刻。本发明回收的镍品位高，操作成本低，简单易行，可用于用殷钢生产显象管荫罩时以FeCl
３作为蚀刻剂的蚀刻废液的再生和镍的回收。
（9）含镍三氯化铁蚀刻废液的除镍方法
一种含镍三氯化铁蚀刻废液的除镍方法，包括如下顺序的步骤：(1)在蚀刻废液中加入铁粉或鳞状铁皮，进行还原反应，(2)加热反应混合物至55℃－95℃，再往其中加入铁粉和硫磺粉，进行二价镍的沉淀反应，(3)往55℃－95℃的反应混合物中，或者继续加入铁粉和硫磺粉，或者加入铁粉和砷化合物，或者加入铁粉和锑化合物，进一步进行二价镍的沉淀反应，然后过滤。本发明有效地将镍从三氯化铁蚀刻废液中分离出来，使再生出的三氯化铁溶液中Ni
２＋的含量低于10ppm，再生出高质量的液体三氯化铁，同时镍也可有效地回收，成本低，效率高。
（10）含镍三氯化铁蚀刻废液的萃取分离方法
含镍三氯化铁蚀刻废液的萃取分离方法，其特征在于，包括如下步骤： (1)提供一种含镍三氯化铁蚀刻废液，
(2)在废液中通入氯气并在酸性条件下进行氧化反应得第一废液， (3)在第一废液中加入氯化镍得第.二废液，
(4)提供一种第一萃取装置，一种第一有机萃取剂， (5)将第一有机萃取剂导入第一萃取装置，
(6)将第二废液导入第一萃取装置进行分离萃取，其中三氯化铁溶于有机相，氯化镍溶于水相， (7)用水清洗有机相得高浓度三氯化铁溶液，
(8)提供一种第二萃取装置，一种第二有机萃取剂，
(9)将第二有机萃取剂及用H2O2氧化的水相导入第二萃取装置进行氯化镍的萃取提纯，并经浓缩结晶而得氯化镍晶体。
（11）含镍三氯化铁蚀刻废液的再生方法
一种含镍三氯化铁蚀刻废液的再生方法，依次包括如下步骤：(a)将含镍三氯化铁蚀刻废液加热到600℃～700℃焙烧一定时间，所述含镍三氯化铁蚀刻废液的进料速度为4.3Kg/min～4.7Kg/min；(b)向所述含镍三氯化铁蚀刻废液的焙烧产物中添加一定量的水溶解其中的可溶物质，然后将固液两相分离；(c)步骤b得到的固体物质与盐酸反应，得到三氯化铁蚀刻液。该方法生产成本低、操作简单，可以有效的将镍、铁分离，最终得到的三氯化铁蚀刻液中镍含量低于0.03％，是一种环保经济型处理含镍三氯化铁蚀刻废液的方法。
参照:环保263导航
http://www.hb263.com/ziliao/xlbml
