[发明专利]一种将酸、碱废蚀刻液混搭回收铜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种将酸、碱废蚀刻液混搭回收铜的方法。

背景技术

印制电路板(PCB)的生产工艺流程长，蚀刻工序是PCB生产流程中比重最大的一部分。在蚀刻工序中，由于蚀刻液溶解的物质太多而使蚀刻指标，包括速度、侧蚀系数、表面洁净性等低于工艺要求时，即成为废蚀刻液。蚀刻液包括酸性蚀刻液、碱性蚀刻液，这些废蚀刻液的主要成分有：重金属铜、铵盐、磷酸根及含碘化合物等无机物；含硫有机物、含氮杂环化合物和含氰根化合物等有机物；聚氧乙烯类化合物、聚乙烯醇类化合物等高分子化合物。PCB行业每年消耗精铜10万吨以上，产出的含铜废水中总铜含量在5万吨以上，氯化铵约l0万吨、无机及有机磷约4000吨、含硫含氮杂环有机物约1000吨，因此可以看出：废蚀刻液的污染指数很高，是典型的危险液体废物；同时废蚀刻液还是一种价值不菲的复合资源，其资源回收和再生利用的潜力巨大。

国内外对碱性废蚀刻液处理方法主要有置换法、中和沉淀法、萃取法等。对酸性废蚀刻液处理方法主要有置换法、电解法、中和沉淀法等方法。置换法得到海绵铜品位不高，回收铜后尾液含铜量高等缺点；电解法生产出来的铜粉虽然纯度高，性能上优于其它方法生产的铜粉，但是电解法生产铜粉的效率相对较低，耗电量较高，并且废液中的重金属离子浓度不能降得很低，排放前要进行严格的治理，并且电解法容易产生氯气；中和沉淀法处理含铜废液，工艺简单，投资少，但是硫酸铜结晶后母液含铜量较高，需进一步处理，不能对废水中的铵盐等无机物和有机物循环利用，造成严重的环境污染。目前国内外已开展采用萃取方法回收碱性废蚀刻液中的铜，适合不同规模的处理量，铜产品质量较好，废蚀刻液可循环利用；但仅能应用于碱性废蚀刻液中回收铜，还无法从酸性废蚀刻液中萃取回收铜。

发明内容

本发明的目的在于提供一种将酸、碱废蚀刻液混搭回收铜的方法，将碱性废蚀刻液和酸性废蚀刻液混搭一起回收铜，解决酸性废蚀刻液中难萃取回收铜的问题。

本发明所述的酸、碱性废蚀刻液，其为印制电路板蚀刻工序过程中蚀刻了铜的废液；酸性废蚀刻液的H⁺浓度为0.01~2.6mol/L，铜离子30~160g/L及大量氯离子。碱性废蚀刻液的pH为7.5~9.5，铜离子5~160g/L，游离NH₃及氯离子。

本发明的将酸、碱废蚀刻液混搭回收铜的方法如下：(1)将Lix^®系列萃取剂溶液:碱性废蚀刻液:酸性废蚀刻液按体积比2~25:1:0.1~1混合萃取铜；(2)按体积比0.1~10:1，用H⁺浓度为0.001~1.5mol/L的稀硫酸溶液洗涤步骤(1)所得的负载有机相；(3)按体积比2~8:1，用含硫酸140~240g/L和铜离子8~40g/L的硫酸铜溶液反萃取步骤(2)洗涤后的负载有机相，反萃取后的有机相返回步骤(1)重复使用，水相为硫酸铜溶液；(4)在电流密度100~500A/m²下电沉积步骤(3)所得硫酸铜溶液，得到电沉积铜，电沉积铜后的硫酸铜溶液返回步骤(3)重复使用。

所述Lix^®系列萃取剂为Lix84-I、Lix973或Lix984。

所述Lix^®系列萃取剂溶液为：体积比5~20%Lix^®系列萃取剂:80~95%煤油或200^#溶剂油的溶液。

所述萃取、洗涤和反萃取级数为单级或多级。

所述电沉积铜的阴极为不锈钢304、不锈钢316或金属钛。阳极为钛基贵金属涂层。

Lix^®系列萃取剂对铜具有高选择性的萃取性能，但Lix^®系列萃取剂在萃取铜的过程中会释放氢离子，造成萃取体系pH下降，铜萃取率降低。Lix^®系列萃取剂在萃取回收碱性废蚀刻液中的铜时，释放的氢离子被碱性蚀刻液中的NH₃中和，萃取体系pH稳定，铜萃取率较高。当Lix®系列萃取剂在萃取回收酸性废蚀刻液中的铜时，由于酸性废蚀刻液的pH较低，铜萃取率也低，加上铜萃取释放的氢离子使萃取体系pH降低，导致铜萃取率更低，无法采用萃取法回收铜。本发明将碱性废蚀刻液和酸性废蚀刻液混搭至合适的pH，用Lix^®系列萃取剂萃取，利用碱性废蚀刻液中游离NH₃来中和酸性废蚀刻液中的氢离子和萃取铜释放的氢离子，从而提高酸性废蚀刻液的pH值，实现酸性废蚀刻液中铜的高效萃取。