印制电路板生产废液的回收技术.docx

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1、印制电路板生产废液的回收技术从印制电路板生产的污染源的组成中可以看出，在印制电路板生产废液中含有大量的铜，是有回收价值的，另外少量的贵金属更具有回收价值。因此印制电路板生产废液的回收主要是指铜和金的回收。对于铜和金的回收技术，大多用化学法和电解法。但是电解法耗电量大，所以这里主要是介绍化学法回收技术。1.三氯化铁蚀刻废液中的铜的回收目前有部分印制电路板厂家仍采用三氯化铁蚀刻液进行单面板或不锈钢网板的蚀刻，根据理论计算，当溶液中的Fe+3的消耗达到40%时，溶铜量达到68.5g/L时，蚀刻时间就急剧上升，蚀刻速度变慢，表明此时的三氯化铁蚀刻液已不能使用，需要更换新的三氯化铁蚀刻液。因此三氯化铁蚀

2、刻废液中的含铜量在50g/L左右，是很有回收价值的。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。下面具体介绍一下用工业废铁置换回收铜的方法。（1）反应原理从电化学原理得知，电极电位负的金属易氧化，电极电位正的金属易还原。当某一电位负的金属浸到电位正的金属离子的溶液中，电位负的金属将发生溶解，电位正的金属将被还原成金属而“镀”出，这就是金属间的置换反应。铁的电位是-0.036V,而铜的电位是+3.37V。铁的电位比铜的电位负，当把铁屑浸到铜离子的溶液中去，就会发生置换反应，铁屑溶解成铁离子，而铜离子被还原成金属铜，在铁屑上

3、产生所谓的“置换铜层”。Fe+Cu+2-Fe+2+CuI如何使反应彻底进行，是提高铜的回收率的关键。（2）反应条件1）铜层的剥离：置换反应是在铁屑的表面上进行，随着反应的进行，反应生成的铜层吸附在铁屑表面上，形成包晶，阻塞Gu+2同铁屑的接触，阻碍铁屑的继续反应。因此要不断地把海绵状的铜从铁屑表面上剥离，才能使置换反应不断地进行下去。比较好的方法是用25目尼龙网装铁屑并浸泡在蚀刻废液中，不断翻动，互相磨擦，使铜不断剥离，又不断被置换上去。2）铁屑的种类和粒度：铁屑的种类对置换反应也很有影响，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。原因

4、是刨床线速度小，对铁屑表面结构破坏小，这样的铸铁屑呈多孔性，比表面积大，置换反应时反应面积大,成气泡细而密，有利于铜的剥离。一般采用6目尼龙网通过的铸铁屑来进行铜的回收。3）pH值的影响：高浓度三氯化铁蚀刻液（比重1.45）只有0.2-0.4%的盐酸。为了抑制三氯化铁水解，提高蚀刻能力，一般加入盐酸，调整到pH=1.5,这样的蚀刻效果最好。如果在pH=L5的情况下进行铜的回收，效果不好，这是因为此时Fe+3含量高，从电极电位来看（0.771V）,Fe+3势必先与铁屑反应Fe+3+Fe-2Fe+2等Fe+3反应完全后，铁屑才会与Cu+2发生置换反应，这样就要大量消耗铁屑。可用NaOH调整pH=2

5、.5-3.0,此时的置换反应最理想，回收率最rWj。4）废蚀刻液含铜量的影响：并不是废蚀废液中含铜量越高，回收率就越高。如果废液中含铜量过高（如超过1M）,反应温度就会激烈上升，铜的沉积速度过快，产生很严重的包晶现象，使铁屑难以继续参加置换反应，就会影响回收率。如废液中的含铜量过低，反应温度就会过低，反应速度就会很慢，回收率也差。一般废蚀刻液中的含铜量在20-30g/L时，回收率最高。5）反应温度：上面提到，废蚀废液中，含铜量过高，反应温度会激烈上升；含铜量过低，反应温度过低。而含铜量在20-30g/l时，此时的反应温度在45-50,回收率最高。2 .酸性氯化铜蚀刻废液中铜的回收酸性氯化铜蚀刻

6、液的特点是回收和再生方法比较简单，如果采用具有再生装置的连续蚀刻机进行蚀刻，不但蚀刻速度恒定，而且可以保证产品质量，提高生产效率。当蚀刻液中含铜量增加到一定程度，蚀刻速度就下降，就需要再生，恢复其蚀刻速度。4CuC1+4HC1+02-4CuC12+2H2。在再生过程中，有多余的酸性氯化铜蚀刻液，这部分蚀刻液中含铜量为150-250g/L,是很有回收价值的。其回收方法有：（1）化学沉淀法将酸性蚀刻废液放入回收槽中，用30配的氢氧化钠慢慢倒入，中和至pH二6-9,静置沉淀，排掉上层清液，用自来水反复清洗，把残存的NaCl清洗净，此时的沉淀物为氢氧化铜。用浓硫酸慢慢倒入，冷却结晶，即成纯度为96%的

7、硫酸铜，可用于电镀行业，此法成本较大，可用于小批量回收。（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，但要消耗能源，如果仅用电解法来达到排放标准是不经济的。因此电解法只能用于回收废液中高浓度的铜，然后再用中和法或离子交换法来处理废液，使其达到排放标准。（3）氯化亚铜法用氯化铜蚀刻废液，制成氯化亚铜，在成本上是最合适的，市场需要量也大，印染、颜料生产都需要氯化亚铜，有一定的经济价值，生产过程一般单位都能掌握。其工艺方法是：将氯化铜溶液的pH控制在2左右，用纯铜粉或旧的马达铜丝或用置换出来的海绵铜、加入到氯化铜溶液中，再加入氯化钠，用清水稀释，沉淀下来的白色粉末就是氯化亚铜。然后过

8、滤、烘干，用酒精过滤即成成品。3 .碱性氯化铜蚀刻废液中铜的回收碱性氯化铜蚀刻液用于金、银、铅-锡、锡-银锡等电镀层作抗蚀层的印制电路板的蚀刻。它蚀刻速度比较快而易控制，溶铜量大，可达130g/L,维护方便，成本低，所以在图形电镀蚀刻工艺中已广泛使用碱性氯化铜蚀刻液。碱性氯化铜废液中含铜量为150-250g/L,是很有回收价值的。其回收方法有：（1）酸化法：往碱性氯化铜废液中加入一定量的工业盐酸，使pH=6-7,此时生成氢氧化铜沉淀和复盐CuC12NH4cl-2为0,经过滤和洗净，沉淀用硫酸溶解制成硫酸铜或电解成精铜。（2）碱化法往碱性氯化铜蚀刻废液中加入一定量的氢氧化钠溶液，此时生成氧化铜：

9、Cu（NH3）4cl2+2NaOH-2NaCl+CuO+4NH31+为0氧化铜可用硫酸溶解成硫酸铜，氨气可用硫酸吸收。4 .镀金液中的金的回收黄金在印制电路板生产中广泛用作印制插头、导线图形的抗蚀层及焊垫的焊接层，具有良好的导电性。作为贵金属，金的回收是很有意义的，也有较好的经济效益。金的回收是指镀金废液、废水，外形加工中的冲裁的边角料及倒角的含金粉末中的金的回收。含金废液、废水主要采用离子交换法进行回收。印制电路板边角料中金的回收：（1）利用金不溶于硝酸，而硝酸却溶解某些重金属如铜、铅、锡和银等特点，使金层从印制电路板中剥离出来。而上述重金属分别生成：Cu（NO3）2、Ni（N03）2、Pb（OH）N03bH2sn031将冲裁下来的边角料，放在耐酸容器中,加入稀硝酸（1:4）或（1:5）,加热2-3小时，至金层从印制电路板中脱落。取出金层，用水洗净，更加入稀硝酸煮30分钟，以便使其他金属溶解，冷却后将酸倒出，用水洗净，烘干。