pcb碱性蚀刻液资源回收和高氨氮废水处理-应用

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1、PCB碱性蚀刻液资源回收和高氨氮废水处理应用　　摘要：本文分为两个过程对碱性蚀刻液的资源回收及处理再应用进行论述：第一个过程对碱性蚀刻液的来源、主要成分和铜资源回收进行论述；第二个过程对高氨氮废水的处理及应用展开论述。关键词：碱性蚀刻液、资源回收、高氨氮中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：前言随着我国工业化的发展，一定程度上促进了电子信息化的高速发展。PCB是线路印刷板，又称之为印制电路板，是各类电子产品中不可缺少的电子元件。PCB在其制作过程中产生大量的含铜蚀刻废液，若直接排入环境中，不仅造成

2、资源浪费，更污染了环境。在其大量的蚀刻废液中，尤其碱性蚀刻废液中含有大量氨氮，在处理过程中增加了难度。因此，对于碱性蚀刻废液的处理意义重大。目前，对于碱性蚀刻液的处理，主要分两个过程：第一个过程对其中含有的铜进行资源回收再利用，第二个过程对高氨氮废水进行处理回收。一、碱性蚀刻废液中铜的回收（一）、碱性蚀刻废液的来源8线路板经贴膜、曝光、显影、去膜等工序之后，其他80%以上的铜箔需要用蚀刻液侵蚀去除，从而形成印制电路板。蚀刻过程中，大量的铜被溶解，随着含铜量的不断增加，铜含量接近饱和，造成蚀刻速率下降，溶液

3、极不稳定，容易形成泥状沉淀，不能够满足蚀刻工序的要求，因此产生了蚀刻废液。若直接排入环境中，不仅造成资源浪费，更污染了环境。（二）、碱性蚀刻废液的成分铜、铵盐、氨水及少量的其它一起被蚀刻下来的重金属离子。（三）、碱性蚀刻液中铜资源化回收的方法：1、碱性蚀刻液蒸氨除铜降氨氮：1.1原理：蒸氨过程是碱性蚀刻液和液碱经过高温反应生成氧化铜和氨气的过程,氨气与水结合形成一水合氨：[Cu(NH3)4]Cl2+2NaOH=△=12NH3+CuO+H2O+2NaClNH3+H2O=NH3·H2O1.2工艺流程如图：1.

4、3反应过程中产生晶型氧化铜，颗粒大、沉降快、易于洗涤、固液分离，所得晶型氧化铜烘干脱水后，氧化铜含量可达99.5%。1.48该工艺是目前降低高氨氮废水最环保的处理方法之一。在该工艺运行过程中，随着氧化铜的产生，大量的氨气被吸收后形成氨水，大大降低了废水中氨氮的存在，减少了环保压力，产生的氨水进行销售或用于生产新鲜蚀刻液回用于PCB厂。该工艺环保但成本相对较高。2、酸碱中和生产硫酸铜：2.1原理：酸性蚀刻液与碱性蚀刻液混合，发生中和反应，生产Cu(OH)Cl沉淀，加入98%硫酸酸化后冷却结晶，得到硫酸铜：C

5、uCl2+[Cu(NH3)4]Cl2→Cu(OH)Cl↓+NH4Cl反应过程中产生的氯氧化铜浆料，经过打浆、浓硫酸酸化就得到了硫酸铜饱和溶液。饱和溶液经过冷却降温后，经过离心、洗涤得到五水硫酸铜产品。2.2工艺流程如图：控制酸性蚀刻液与碱性蚀刻液中和PH=5.0～5.2，打浆用水量为滤饼量的70%左右（若母液回用，自来水用量减少），打浆后加入98%的硫酸，控制算话PH=0～0.3，可使产率达到最大化。2.3该工艺操作简便，综合效益高，成本相对较低，但产生废水量大，增加了废水处理的难度。3、酸碱中和生产碱式

6、氯化铜：3.1原理：在恒温条件下，酸性蚀刻液与碱性蚀刻液缓慢加入恒温罐内，调节PH=4.5～5.0，得到碱式氯化铜：8CuCl2+[Cu(NH3)4]Cl2→CuCl2●3Cu(OH)2●nH2O↓+NH4Cl随着酸性蚀刻液与碱性蚀刻液的缓慢加入，慢慢析出碱式氯化铜晶体，通过离心、洗涤的碱式氯化铜产品。3.2工艺流程图如下：生产过程中，主要控制反应温度以及中和PH，确保反应环境恒温，得到颗粒均匀的碱式氯化铜晶体。3.3该生产工艺操作便捷，处理量大，产品碱式氯化铜可以作为饲料添加剂直接销售，或者作为生产其他

7、高端产品的中间体。但由于极易潮解，容易结块，不易长久存放。二、高氨氮废水的处理及应用（一）、蒸发浓缩及中水回用：1.蒸发浓缩：1.1碱性蚀刻液通过一系列物理、化学反应后，得到高氨氮废水。1.2蒸发浓缩原理：1.2.1蒸发器降膜结构：8采用降膜结构蒸发器流程如下，溶液进入蒸发器顶部的进料室，靠分布器将溶液平均分配到各传热管，并在管内壁形成连续向下流动的液膜。溶液受热蒸发，蒸发出来的二次蒸汽沿管子中心与管壁液膜同方向向下流动，随后流入蒸发器下部的分离室，蒸汽与物料在此分离。物料进入泵吸入口，蒸汽进入分离器进一

8、步除去挟带的液滴。第一效经过分离后的蒸汽作为第二效的加热蒸汽使用，第二效经过分离后的蒸汽作为第三效的加热蒸汽使用，第三效的二次蒸汽去冷凝器。因为二次蒸汽得到充分利用，故三效蒸发器的耗汽量为单效的三分之一。溶液流向与蒸汽相反，首先进入第三效，顺次进入第二效，第一效，浓缩液从第一效排出。1.2.2蒸发器升膜结构：采用升膜结构蒸发器流程如下，高氨氮溶液通过板式换热器时被馏出水进行预热后进入一效蒸发器，进入一效蒸发器的加热蒸汽加热由提