一種臭氧氧化循環回用pcb酸性蝕刻液的方法
【專利摘要】本發明公開了一種臭氧氧化循環回用PCB酸性蝕刻液的方法。該方法步驟為：首先，蝕刻液蝕刻銅之后由蝕刻槽中流出；隨后，待氧化的蝕刻液進入到氧化裝置中，在此裝置中鼓入臭氧；然后，經過氧化后的蝕刻液進入到參數調節中控區，補充鹽酸和水，保持恒定的蝕刻組分；接著，分出一部分蝕刻液進入結晶罐中進行結晶，取出氯化銅。最后，另一部分蝕刻液流入到儲存罐中，成為供蝕刻的回用液。本流程相比于原工藝所添加的設備簡單、控制方便，推廣前景廣闊，具有顯著的經濟價值和社會環境效益。
【專利說明】
一種臭氧氧化循環回用PCB酸性蝕刻液的方法
技術領域
[0001]本發明涉及PCB酸性蝕刻液蝕刻工藝領域，具體涉及一種臭氧氧化循環回用PCB酸性蝕刻液的方法。
【背景技術】
[0002]酸性氯化銅的蝕刻過程主要是通過氯化銅中的Cu2+離子氧化性，將板面上的銅氧化成Cu+，在有過量的Cl-存在的情況下，可形成可溶性的絡離子。
[0003]Cu2++Cu+6C1— = 2[CuC13]2—
[0004]隨著對銅的蝕刻不斷進行，蝕刻液中的Cu+濃度越來越高，ORP值急劇下降，蝕刻能力飛速下降，以至最后徹底失去效能。為了維持其原本的蝕刻能力不變，則需要通過一系列的氧化手段對蝕刻液進行再生恢復，使Cu+氧化轉變成Cu2+，從而達到恢復其蝕刻能力的效果O
[0005]再生的原理主要是利用一些氧化劑將蝕刻液中的Cu+氧化成Cu2+，再生的方法一般有以下幾種:
[0006](I)雙氧水法:H2O2+2[CuCl3]2—+2H+ = 2Cu2++2H20+6C1—但雙氧水法成本高，不易儲存。
[0007](2)氯氣再生法;CI2+2[CuCl3]2— = 2Cu2++8Cr，由于氯氣是強氧化劑，再生速率快，但氯氣容易溢出。
[0008](3)氯酸鈉再生法:6 [ CuCl3 ] 2++NaC103+6H+ = 6Cu2++Na++l 9C1—+3H20 氯酸鈉再生法雖然穩定，但是由于此過程中不斷的有氯化鈉生成，最終會導致氯化鈉濃度過高，同時影響后續的結晶過程。
【發明內容】
[0009]本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種臭氧氧化循環回用PCB酸性蝕刻液的方法。從而減少氧化劑的使用，同時實現廢液的再利用。
[0010]本發明的目的通過以下技術方案來實現。
[0011]—種臭氧氧化循環回用PCB酸性蝕刻液的方法，具體步驟如下:
[0012]I)蝕刻液從蝕刻生產線上流出，由于在蝕刻過程中發生了反應，使得此時蝕刻液中的一價銅離子急劇上升，ORP迅速下降。
[0013]2)待氧化的蝕刻液以一定的流速流入氧化反應體系中，在鼓入臭氧的條件下氧化，使得一價銅離子濃度降至合理范圍區，ORP升至與原蝕刻液相似。
[0014]3)被氧化的蝕刻液流入參數中控調節區，采用自動控制的方法，保持酸度維持在一定的范圍，銅離子濃度恒定。
[0015]4)將一部分被還原的酸性蝕刻液流入結晶罐中，結晶出氯化銅出售。
[0016]5)將另一部分被還原的酸性蝕刻液回流至噴淋蝕刻區，進行下一步的蝕刻。
[0017]進一步地，步驟I)所述的一價銅離子含量在0.8?1.6g/L，0RP值為420?450。
[0018]進一步地，步驟2)所述的氧化反應體系采用的是鼓泡塔或填料塔。
[0019]進一步地，步驟2)所述的一定的流速為3.6?5.4m3/h。
[°02°] 進一步地，步驟2)所述的一價銅離子濃度降至的合理范圍區為0.2g/L?0.4g/L，ORP升至與原蝕刻液相似為480?520。
[0021 ]進一步地，步驟2)所述的鼓入臭氧的流量為1.2m3/h?2.0m3/h。
[0022]進一步地，步驟3)所述的酸度范圍為1.5?2.5N，銅離子濃度恒定為130g/L?170g/Lo
[0023]進一步地，步驟3)所述的自動控制為添加濃度為30%?37%的鹽酸以及水。
[0024]進一步地，步驟4)所述的一部分為還原過程中膨脹出來的蝕刻廢液，占被還原了的蝕刻液總體積的I %?3%。
[0025]進一步地，步驟5)所述的另一部分與原始酸性蝕刻液的總量相同，占被還原了的蝕刻總體積的97 %?99 %。
[0026]與現有技術相比，本發明具有以下優點與技術效果:
[0027]I)本發明用臭氧代替傳統含氯的氧化劑，而臭氧的產生來自空氣中的氧氣以及臭氧發生器，從而避免生產過程中氯氣逸出，以及減小氧化劑成本。
[0028]2)本發明使得蝕刻廢液中的銅得到充分利用，避免了銅的流失。
[0029]3)本發明在保證蝕刻速率與蝕刻因子與原工藝類似的前提下，實現了閉路生產。
[0030]4)本發明的流程設備簡單、控制方便，推廣前景廣闊，具有顯著的經濟價值和社會環境效益。
【附圖說明】
[0031]圖1為實例中的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖和實施例對本發明具體實施作進一步說明。
[0033]實施例1
[0034]如圖1所示，本發明的臭氧氧化循環回用PCB酸性蝕刻液的方法采用的技術方案包括如下步驟:
[0035]—、蝕刻液從蝕刻生產線上流出，由于在蝕刻過程中發生了反應，使得此時蝕刻液中的一價銅離子濃度升至1.6g/L，ORP值降至420。
[0036]二、酸性蝕刻液以5.4m3/h的流速從蝕刻缸噴淋線上流出，流入填料塔中，在填料塔底以2m3/h的氣速通入臭氧，從填料塔中流出的溶液中的一價銅離子含量降至0.2g/L，ORP值升至520。
[0037]三、被氧化了的酸性蝕刻液以5.4m3/h的流速流入到參數中控調節室中，此時由于鹽酸的揮發與反應使得蝕刻液的酸度發生了變化，同時，由于蝕刻了銅，使得蝕刻液中的銅離子含量上升，在參數中控調節罐中按照原本蝕刻工作液的酸度和含銅量進行調節，添加37w%的鹽酸以及水，使得酸度恢復到2.0N，含銅量恢復到150g/L。
[0038]四、使用分流器將恢復了的蝕刻液分流3%(體積，下同)出來流入結晶罐中，進行結晶得到氯化銅。
[0039]五、將另外97%(體積，下同)的被恢復了的蝕刻液流入原本蝕刻體系，進行下一步蝕刻。
[0040]實施例2
[0041]如圖1所示，本發明臭氧氧化循環回用PCB酸性蝕刻液的方法采用的技術方案包括如下步驟:
[0042]—、蝕刻液從蝕刻生產線上流出，由于在蝕刻過程中發生了反應，使得此時蝕刻液中的一價銅離子濃度升至1.2g/L，ORP值降至430。
[0043]二、酸性蝕刻液以4.5m3/h的流速從蝕刻缸噴淋線上流出，流入填料塔中，在填料塔底以1.6m3/h的氣速通入臭氧，從填料塔中流出的溶液中的一價銅離子含量降至0.2g/L，ORP值升至520。
[0044]三、被氧化了的酸性蝕刻液以4.5m3/h的流速流入到參數中控調節室中，此時由于鹽酸的揮發與反應使得蝕刻液的酸度發生了變化，同時，由于蝕刻了銅，使得蝕刻液中的銅離子含量上升，在參數中控調節罐中按照原本蝕刻工作液的酸度和含銅量進行調節，添加37w%的鹽酸以及水，使得酸度恢復到2.0N，含銅量恢復到150g/L。
[0045]四、使用分流器將恢復了的蝕刻液分流2%出來流入結晶罐中，進行結晶得到氯化銅。
[0046]五、將另外98%的被恢復了的蝕刻液流入原本蝕刻體系，進行下一步蝕刻。實施例
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[0047]如圖1所示，本發明的臭氧氧化循環回用PCB酸性蝕刻液的方法采用的技術方案包括如下步驟:
[0048]—、蝕刻液從蝕刻生產線上流出，由于在蝕刻過程中發生了反應，使得此時蝕刻液中的一價銅離子濃度升至0.8g/L，0RP值降至450。
[0049]二、酸性蝕刻液以3.6m3/h的流速從蝕刻缸噴淋線上流出，流入填料塔中，在填料塔底以1.2m3/h的氣速通入臭氧，從填料塔中流出的溶液中的一價銅離子含量降至0.2g/L，ORP值升至520。
[0050]三、被氧化了的酸性蝕刻液以3.6m3/h的流速流入到參數中控調節室中，此時由于鹽酸的揮發與反應使得蝕刻液的酸度發生了變化，同時，由于蝕刻了銅，使得蝕刻液中的銅離子含量上升，在參數中控調節罐中按照原本蝕刻工作液的酸度和含銅量進行調節，添加37w%鹽酸以及水，使得酸度恢復到2.0N，含銅量恢復到150g/L。
[0051]四、使用分流器將恢復了的蝕刻液分流1%出來流入結晶罐中，進行結晶得到氯化銅。
[0052]五、將另外99%的被恢復了的蝕刻液流入原本蝕刻體系，進行下一步蝕刻。
[0053]以上所述僅是本發明的較佳實施方式，故凡依本發明范圍所述的構造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發明范圍內。
【主權項】
1.一種臭氧氧化循環回用PCB酸性蝕刻液的方法，其特征在于，具體步驟如下: I)蝕刻液從蝕刻生產線上流出，由于在蝕刻過程中發生了反應，使得此時蝕刻液中的一價銅離子急劇上升，ORP迅速下降； 2)待氧化的蝕刻液流入氧化反應體系中，在鼓入臭氧的條件下氧化，使得一價銅離子濃度降至合理范圍區，ORP升至與原蝕刻液相似； 3)被氧化的蝕刻液流入參數中控調節區，采用自動控制的方法，保持酸度值，銅離子濃度恒定； 4)將一部分被還原的酸性蝕刻液流入結晶罐中，結晶出氯化銅出售； 5)將另一部分被還原的酸性蝕刻液回流至噴淋蝕刻區，進行下一步的蝕刻。2.根據權利要求1所述的一種臭氧氧化循環回用PCB酸性蝕刻液的方法，其特征在于，步驟I)所述一價銅離子的含量為0.8-1.6g/L，0RP值為420?450。3.根據權利要求1所述的一種臭氧氧化循環回用PCB酸性蝕刻液的方法，其特征在于，步驟2)所述氧化反應體系采用的是鼓泡塔或填料塔。4.根據權利要求1所述的一種臭氧氧化循環回用PCB酸性蝕刻液的方法，其特征在于，步驟2)所述待氧化的蝕刻液流入氧化反應體系中的流速為3.6?5.4m3/h。5.根據權利要求1所述的一種臭氧氧化循環回用PCB酸性蝕刻液的方法，其特征在于，步驟2)所述一價銅離子濃度降至的合理范圍區為0.2g/L?0.4g/L;所述ORP升至與原蝕刻液相似為480?520。6.根據權利要求1所述的一種臭氧氧化循環回用PCB酸性蝕刻液的方法，其特征在于，步驟3)所述酸度值范圍為1.5?2.5N，銅離子濃度恒定為130g/L?170g/L。7.根據權利要求1所述的一種臭氧氧化循環回用PCB酸性蝕刻液的方法，其特征在于，步驟3)所述自動控制為添加濃度為30?%~37?%的鹽酸以及水。8.根據權利要求1所述的一種臭氧氧化循環回用PCB酸性蝕刻液的方法，其特征在于，步驟4)所述一部分被還原的酸性蝕刻液為還原過程中膨脹出來的蝕刻廢液。9.根據權利要求1所述的一種臭氧氧化循環回用PCB酸性蝕刻液的方法，其特征在于，步驟5)所述另一部分被還原的酸性蝕刻液與原始酸性蝕刻液的總量相同。10.根據權利要求1所述的一種臭氧氧化循環回用PCB酸性蝕刻液的方法，其特征在于，所述一部分被還原的酸性蝕刻液占被還原了的蝕刻液總體積的1%?3%;所述另一部分被還原的酸性蝕刻液占被還原了的蝕刻總體積的97%?99%。
【文檔編號】C23F1/46GK105908189SQ201610282050
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月28日
【發明人】黃洪, 邢征, 司徒粵
【申請人】華南理工大學