碱性蚀刻液循环再生技术2013.2.15

碱性蚀刻液循环回收系统中萃取剂β-二酮的再生分析摘要：碱性的蚀刻液再生循环，通常运用的是溶剂萃取与电解还原方法。

本文主要研究了一种再生报废萃β-二酮取剂工艺，经试验研究结果可证明了再生β-二酮萃取剂从碱性的蚀刻液内萃取铜实际性能差异并不显著，此种工艺方法较为便捷，总体处理成本较低，极具实用性。

关键词：碱性；蚀刻液；循环回收；系统；萃取剂；β-二酮；再生；前言：β-二酮，属于螯合型萃取剂，通常可萃取相应过渡性金属离子。

该β-二酮的烯醇类型异构体酸所具备性能均较低，碱性的溶液，其有着较小的溶解度，需运用至氨性的介质中铜萃取操作内部氨萃取量比较少，极易反萃取、萃取的速度较快。

故而，在碱性蚀刻液的循环回收综合系统当中通常会被当成萃取铜的离子。

但是，因氨性溶液当中若长期使用β-二酮，经多次萃取与反萃取之后，会有非金属类元素、碱金属等进入到有机相，无法实现反萃取与洗涤，极易导致萃取剂出现老化或者失效情况。

鉴于此，本文主要针对碱性蚀刻液的循环回收综合系统内β-二酮萃取剂再生开展深入研究工作，以便于能够为今后此类工作实践提供参考。

1、试验部分1.1 材料试验操作材料，主要选取某碱性的蚀刻液综合再生系统已更换处理的黑色废萃取剂，β-二酮实际体积分数是25%，剩余为磺化煤油；R试剂，选用自配型无机物，它可与金属与非金属的元素产生相应化学反应。

1.2 操作法1.2.1 解毒活化操作废萃取剂1L内部添加适量的盐酸溶液，经均匀搅拌处理后，添加适量的R去除剂，经30min搅拌后，实施静置分相处理，获水相、相应沉淀物、有机相。

相分离之后，借助纯净水对有机相进行3次洗涤，采用精馏法将磺化煤油、β-二酮分离出来。

1.2.2 分析法用吸铜量来表示萃取剂实际萃取能力。

测定分析操作：把0.5倍体积碱性的蚀刻液与一定体积萃取剂混合振摇约10-15min，而后需静置10min，经分相之后，将下层溶液去除，少量添加纯水，做好有机相的洗涤处理操作，经静置分相处理操作后，有效去除其下层的溶液。

碱性蚀刻液循环再生系统建议计划书2013年2月15日一、项目背景近20年来，中国的PCB行业一直保持10-00%的年增长速度，目前有多种规模的PCB企业3500多家，月产量达到1.2亿平方米。

蚀刻是PCB生产中耗药水量较大的工序，也是产生废液和废水最大的工序，一般而言，每生产一平方米正常厚度（18μm）的双面板消耗蚀刻液约为2～3升，并产出废蚀刻液2～3升。

我国PCB行业每月消耗精铜6万吨/月以上，产出的铜蚀刻废液中总铜量在5万吨/月以上，对社会尤其是PCB厂周边地区的水资源和土壤造成了严重污染。

铜是一种存在于土壤及人畜体内的重金属元素，土壤中含量一般在0.2ppm左右，过量的铜会与人畜体内的酶发生沉淀/络合反应，发生酶中毒而丧失生理功能。

自然界中的铜通过水体、植物等转移至人畜体内，使人畜体内的微量元素平衡遭到破坏，导致重金属在体内的不正常积累，产生致病变性、致癌性等结果。

探索铜蚀刻过程的清洁生产技术，使铜蚀刻废液消除在生产过程中，实现在线循环再生，以彻底杜绝污染源及其污染扩散，实现真正意义上的源头治理，既是环境保护部门强制执法的第一选择，也是PCB行业降低生产成本，走可持续发展之路的必然选择。

二、项目运作模式2.1系统设备的提供1）我公司免费提供一成套碱性蚀刻液循环再生设备，废液处理能力100吨/月，设备造价200万元/套。

2）贵公司负责免费提供设备安装运作所需要的场地和相关水电接入到循环再生设备生产车间等条件。

2.2系统设备运作1）设备运作由我公司派专人和工程师24小时配合贵公司运作管理；2）设备运作费用由我公司自行负责；3）再生子液的化学药剂等费用由我公司负责；4）贵公司负责设备和我公司现场工作人员的基本安全，为我公司驻厂工作人员提供食宿。

2.3系统设备维护1）设备维护由我公司负责；2）设备维护费用由我公司自行负责；3）设备日常管理记录由我公司负责。

2.4收益共享分配1）设备运作所产生的效益实现共享原则；2）回收铜贵公司享有按合同的分配比例分配；3）回收铜由我公司回收、处理，每次回收将邀请贵公司人员到场记账互签；4）铜销售价格以当期上海金属交易所价格为准，每次提取铜后我公司7天内将贵公司所得汇入贵公司账户；三、设备工艺原理碱性蚀刻液在线循环技术采用溶剂萃取膜处理—电解还原法，从失效蚀铜液中分离回收铜，同时通过补加药剂，使失效蚀铜液得到有效回收并循环使用，废液回收率利用率100%，铜回收率100%。

碱性蚀刻液铜回收工艺首先，在废液预处理步骤中，需要对蚀刻废液进行过滤和稀释，以去除悬浮固体颗粒和调整废液的浓度。

过滤可以通过过滤纸、滤网或离心等方法进行。

稀释可以通过加入适量的水或盐酸等方法进行。

接下来，在电解还原步骤中，将经过预处理的废液倒入电解槽中，将阳极和阴极分别放入槽中，阳极通常选用不锈钢材料，而阴极通常选用铜板或铜网。

然后，将阳极和阴极连接到外部电源上，并调节电流密度和电解时间，使废液中的铜离子还原成铜金属。

在铜沉积步骤中，通过电解还原将废液中的铜离子还原成铜金属，然后将还原的铜金属沉积在阴极上。

在进行铜沉积之前，可以先将阴极浸泡在酸性电解液中进行活化处理，以提高铜金属的沉积效率。

铜沉积过程中可通过调节电流密度和电解时间来控制沉积速率和沉积的均匀性。

最后，在铜收集步骤中，将沉积在阴极上的铜金属收集起来。

可以用酸性溶液对阴极进行腐蚀，将铜金属从阴极上溶解下来。

或者直接剥离铜金属，将其收集起来。

收集的铜金属可以经过进一步的处理，如熔炼或再加工，以得到高纯度的铜。

碱性蚀刻液铜回收工艺在电子、半导体、电镀等行业广泛应用。

通过回收废液中的铜，不仅可以减少环境污染，还可以节约资源和成本。

然而，在进行碱性蚀刻液铜回收时，需要注意对废液的处理和电解条件的控制，以确保回收的铜金属的质量和纯度。

总结起来，碱性蚀刻液铜回收工艺是一种有效的铜回收方法，通过电化学手段将废液中的铜离子还原成铜金属，并将其沉积和收集起来。

该工艺在各种行业中广泛应用，对于环境保护和资源利用具有重要意义。

碱性蚀刻液循环再生系统
一、技术简介
碱性蚀刻液循环再生系统是专门针对PCB印制线路板厂生产中产生的碱性蚀刻废液而设计的，采用先进的封闭式自体循环和平行式无损分离技术（CSC-PLS）进行金属铜的分离和蚀刻液的回用，经严格有效的工艺过程，实现了溶液的长期循环再生和100%铜回收率的目标，同时将生产运行成本控制到最低。

该系统与蚀刻机在线闭环连接，自动循环运作。

二、设备说明
1、工艺流程
蚀刻机中溢流出的碱性蚀刻废液进入母液罐，再用泵送入电解槽。

调整主机内铜离子浓度、氯离子浓度和碱度至规定标准，然后通电电解。

取出产品电解铜，将溶液泵至再生子液罐，并检测溶液各离子浓度、pH值，根据检测结果调整各成分含量，调整完毕再次检测，合格后泵入子液罐中待PCB厂家使用。

三、环保指标
◆该系统采用封闭式自体循环和无损分离技术（CSC-PLS）实现了废液的100%回用
◆在整个过程中无固体废弃物、废液、废气产生
◆完全符合国家清洁生产、节能减排的环保要求
四、特点及优势
◆本系统采用PLS平行式无损分离技术，整个过程无需使用任何萃取剂、添加剂，真正实现了对废蚀刻液的无损分离，保证了蚀刻液回用的质量。

◆本系统采用CSC封闭式自体循环技术对废蚀刻液进行循环再生，整个过程既不带入其他外来物质，也没有产生有害物质，更不会破坏溶液成分，再生蚀刻液性能可以与新购子液相媲美，特别适用于高精度PCB 板制作。

◆该系统稳定性强，设备操作简便，便于维护。

采用一站式闭环控制系统，使设备运行更加可靠，运行成本为同行业最低。

碱性蚀刻液再生循环系统介绍目录一、碱性蚀刻液再生循环系统简介1.1系统工作原理1.2系统工作流程简图二、系统成本分析2.1系统运行成本分析三、项目效益分析四、项目运作4.1系统安装条件4.2工程进度计划4.3运行常用的主要物料4.4系统排放物及其处理一、碱性蚀刻液再生循环系统简介1.1系统工作原理本系统采用多级萃取-反萃及电解再生工艺组合，可实现碱性蚀刻液完全回用零排放，是将碱性蚀刻废液提铜处理和再生利用进行组合的系统设备，可根据需要调整再生液的品质，完全确保PCB企业蚀刻工序产品质量的稳定。

该系统主要由以下部分组成：铜分离系统、铜提取系统、存储及调配系统。

1）铜分离系统：是将废蚀刻液中的铜离子通过铜吸附剂从废液中无损分离吸取铜离子，并将铜离子转移到铜提取系统，释放铜离子后的吸铜剂再回到此系统循环工作。

2）铜提取系统：吸铜剂中的铜离子释放到此系统中，通过电解提取高纯度产品铜。

3）存储及调配系统：系统将已降低铜含量的蚀刻液通过组份调节，使Cu2+、Cl-、PH 值及相关工艺元素达至生产所需要求，待生产所用。

整个系统工作时无排放封闭式循环运行。

系统工作时，只需在碱性蚀刻设备的溢流排出口接一管道，直接将废液引入再生循环设备中，经过系统处理后，再通过自动添加系统循环回到蚀刻工序，整个系统无排放封闭式循环运行，系统设备与生产线对接时，产线不需停机。

1.2系统工作流程简图碱性蚀刻液在线循环技术工艺原理图本项目所用的碱性蚀刻液再生循环系统，已通过市场实际使用认可，可实现PCB碱性蚀刻废液零排放，达到清洁生产的要求：1）碱性蚀刻废液全部转变为循环再生使用的蚀刻新液及金属铜板。

2）由于实现碱性蚀刻废液的零排放，大量原有处理工艺浪费的化工原料被全部循环再生使用，综合处理成本更低，效益大幅提升，更利于污染物总体排放量的控制。

二、系统成本分析2.1系统运行成本分析（废液处理量100吨/月）生产物料成本明细表（元/吨铜）项目名称吨铜耗量价格运营支出/吨铜1 萃取剂16L 220元/L 3520元2 硫酸（98%）100kg 1.6元/ kg 160元3 电费3500度0.7元/度2450元4 水10m35元/ m350元5 液氨0.2吨5500元/吨1100元6 蚀刻盐0.2吨2000元/吨400元7 添加剂20L 15元/L 300元8 阳极片0.33片6000元/片1980元9 阴极片（铜片）5片100元/片（抵后）500元9 设备维护100元10 人工工资3人4500元/人1350元吨铜总成本11910元/吨三、项目效益分析铜价假设为45000元/吨计算（实际价格参照当期上海有色金属交易网报价），以每月100吨废液（含铜10%质量比）为例，对系统作经济效益分析：1)月产铜量：100吨×10%=10吨。

碱性蚀刻液铜回收工艺
简介：
碱性蚀刻液是用蚀刻线路板铜的药液，主要成分：氨水+氯化铵+添加剂。

一般生产车间排出的废液含铜量为110~130g/l。

此废液回收价值高，收回方法，其一：萃取电解法。

此法利用萃取剂萃取出铜离子之后，用硫酸铜溶液做电解液进行电解。

其优点在于电解出来的铜纯度高，一般电解出来的铜都可以达到三个九以上。

以下
是萃取电解的工艺流程
注明：
1.萃取槽，萃取剂和原液混合萃取，然后分相，上层为含铜萃液，下层为萃余液。

2.水洗槽1主要是水洗含铜萃液中的氨根离子，称洗氨。

3.反萃槽，是用硫酸溶液将含铜萃液中的铜洗出来，形成硫酸铜溶液即电解液。

4.水洗槽2，主要是用水洗掉萃取液中残留的硫酸根。

称洗硫。

5.隔油缸，油其实是指残留的萃取剂。

6.本工艺，蚀刻液循环，萃取剂循环，电解液循环。

洗水排出处理。

线路板厂碱性蚀刻液铜回收工艺线路板制造过程中，碱性蚀刻液用于去除覆盖在铜箔上的不需要的部分，以形成电路图案。

然而，在蚀刻过程中剥离的铜需要进行回收处理，以减少资源浪费和对环境的影响。

以下是碱性蚀刻液铜回收工艺的一般步骤。

第一步：酸洗在蚀刻液回收过程之前，需要对蚀刻产生的残留物进行酸洗处理。

酸洗液一般采用稀硫酸或醋酸作为主要成分。

在酸洗中，残留在蚀刻液中的杂质和污染物将被去除，以提高回收效率。

第二步：沉淀经过酸洗后，将蚀刻液中的铜离子转化为不溶性的铜沉淀物。

这一步骤通常使用化学方法实现。

例如，可以添加一定量的还原剂（如亚硫酸盐）将溶解的铜转化为不溶性的氧化铜。

第三步：过滤将转化后的铜沉淀物通过滤纸或其他过滤介质进行过滤，以将固体颗粒与液体分离。

过滤后得到的溶液中含有铜离子，可以进行下一步的处理。

第四步：电化学沉积过滤后的铜盐溶液可以通过电化学方法进行回收处理。

将溶液放入电解槽中，设立阳极和阴极，利用电流经过阴极时，铜离子将在阴极上还原为固体铜，而阳极上则发生氧化反应。

第五步：熔炼通过电化学沉积得到的铜层可以进行烧结或熔炼处理，将铜转化为纯铜金属。

这需要使用高温熔炉，将铜层加热融化，并除去其中的杂质。

最终得到的纯铜可以再次作为线路板生产的原材料使用。

除了以上的主要步骤，还有其他辅助操作，例如pH调节和除杂等。

这些步骤的目的是为了确保回收过程的高效性和铜的纯度。

总结起来，碱性蚀刻液铜回收工艺包括酸洗、沉淀、过滤、电化学沉积和熔炼等步骤。

通过这些操作可以将蚀刻液中的铜回收利用，减少资源浪费。

这有助于环境保护，并提高线路板制造过程的可持续性。

碱性蚀刻液中铜回收与废液铜氨废水的循环使用碱性蚀刻液是一种用于蚀刻金属的溶液，其中包含有机酸、无机碱和助剂等成分。

在电子工业和光学工业中，铜是一种常见的材料，因此碱性蚀刻液中铜的回收和废液、铜氨废水的循环使用对于节约资源和保护环境具有重要意义。

铜的回收主要通过两个步骤完成：溶解铜和沉淀回收。

在碱性蚀刻液中，铜往往以离子的形式存在，因此可以通过加入还原剂将铜离子还原为金属铜。

还原剂常用的有二氧化硫、亚硫酸氢钠等。

还原反应可以用如下方程式表示：Cu2++2e-->Cu还原反应后，金属铜会从溶液中沉淀下来。

回收的金属铜可以用于再生和再利用。

在回收铜的过程中，也会产生一定量的废液和铜氨废水。

这些废液和铜氨废水富含有机酸、无机碱以及其他含有金属离子的溶质。

为了循环利用这些废液和铜氨废水，可以采用以下步骤：1.废液的中和：废液中的有机酸和无机碱可以互相中和，生成一定量的水和盐。

中和反应需要适当的酸碱指示剂来监测中和的程度，以确保中和反应完全。

2.沉淀回收：通过加入适当的还原剂，将溶液中的金属离子还原为金属沉淀，再通过过滤或离心等方法将沉淀分离出来。

沉淀可以通过烘干和熔融等方法得到金属的纯度较高的形态。

3.废液的再处理：在回收过程中生成的中和盐可以进一步处理，以从中提取有价值的化学物质或进行其他处理方式。

例如，可以通过晶体生长技术，将盐析出为晶体，再进行相应的晶体提纯工艺。

4.循环水系统：对于铜氨废水，可以采用循环水系统来回收和再利用。

该系统包括废水处理装置和循环水泵等设备，通过处理废水中的氨、铜离子和其他污染物，将废水进行处理后，再循环使用于蚀刻工艺中。

通过铜的回收和废液、铜氨废水的循环使用，可以减少资源的消耗和废液的排放，实现对环境的保护和可持续发展的要求。

同时，回收金属铜也可以带来经济效益，提高蚀刻液的利用率和生产效率。

因此，在碱性蚀刻液中铜回收和废液、铜氨废水的循环使用方面的研究和应用有着广阔的发展前景。

酸、碱性蚀刻液再生循环利用及铜回收设备广州柏宇电子科技有限公司【摘要】一、酸、碱性蚀刻液再生循环利用及铜回收设备简介针对目前线路板生产过程的主要污染物之一酸、碱性蚀刻废液,在总结前人研究成果利弊的基础上,结合印制板生产中酸、碱性蚀刻过程的特点,自行开发了高效提取酸、碱蚀刻废液中的有价金属铜,同时循环使用保留在废液中的有用成分,及对提铜后的酸、碱性废液进行再生的全套工艺整个工艺由提取铜、电解成紫铜板(纯度＞99 8％)、酸、碱性蚀废液再生,外排废水达标再回用.采用该工艺可与线路板酸、碱性蚀刻工序形成密闭循环系统,达到污染物零排放.【期刊名称】《资源再生》【年(卷),期】2011(000)009【总页数】2页(P62-63)【作者】广州柏宇电子科技有限公司【作者单位】【正文语种】中文针对目前线路板生产过程的主要污染物之一酸、碱性蚀刻废液，在总结前人研究成果利弊的基础上，结合印制板生产中酸、碱性蚀刻过程的特点，自行开发了高效提取酸、碱蚀刻废液中的有价金属铜，同时循环使用保留在废液中的有用成分，及对提铜后的酸、碱性废液进行再生的全套工艺；整个工艺由提取铜、电解成紫铜板（纯度>99.8%）、酸、碱性蚀废液再生，外排废水达标再回用。

采用该工艺可与线路板酸、碱性蚀刻工序形成密闭循环系统，达到污染物零排放。

本技术运用一项专门设备，把蚀刻液中的铜分离出来，余液经再生可以回到蚀刻线上回用，而分离出来的铜可以经电解生成含99.8%或以上铜板。

经本技术处理蚀刻液，使蚀刻液经再生，回到生产再用，这样企业不需或减少购买蚀刻子液，实现污染物的零排放，同时获得高纯度铜板。

让PCB企业实现环保及经济效益双赢。

1．99%以上的提铜率，余1%含铜废水在终水处理设备后变成结晶释出，不需把酸、碱性废水混合其他废水外处理，降低其他含铜废水价值。

2．生产出99.8%或以上电解铜。

3．回用生产线再复配蚀刻用料可减30%~40%蚀刻成本。

碱性蚀刻液中铜回收与废液、铜氨废⽔的循环使⽤碱性蚀刻液中铜回收与废液、铜氨废⽔的循环使⽤⽬前碱性蚀刻液由危险废物回收商进⾏资源化回收铜，⽣产硫酸铜产品，没有对氨进⾏回收和处理，也不能回收失效的蚀刻液和铜氨废⽔的循环使⽤，对环境有⼀定的影响，且导致运输过程的能源消耗和成本增加。

为响应国家“清洁⽣产、变废为宝、发展循环经济、创建节约型社会”的号召，计划安装“在线含铜废蚀刻液的资源化回收”成套设备。

2009年1~7⽉份含铜废蚀刻液产⽣量为：碱性蚀刻废液和后⾯的⽔洗产⽣的铜氨废⽔为本公司主要NH3-N的排放源。

⼆、减少末端处理前的污染因⼦—NH3-N1、氨氮对环境的影响氮素物质对⽔体环境和⼈类都具有很⼤的危害，主要表现在以下⼏个⽅⾯：氨氮会消耗⽔体中的溶解氧；氨氮会与氯反应⽣成氯胺或氮⽓，增加氯的⽤量；含氮化合物对⼈和其它⽣物有毒害作⽤：①氨氮对鱼类有毒害作⽤；②NO3-和NO2-可被转化为亚硝胺——⼀种“三致”物质；③⽔中NO3-⾼，可导致婴⼉患变性⾎⾊蛋⽩症——“Bluebaby”；加速⽔体的“富营养化”过程；所谓“富营养化”就是指⽔中的藻类⼤量繁殖⽽引起⽔质恶化，其主要因⼦是N和P（尤其是P）；解决的办法主要就是要严格控制污染源，降低排⼊⽔环境的废⽔中的N、P含量。

2、线路板废⽔中的氨氮来源⽬前碱性蚀刻⽬1) Cu2+: 125～145~165g/L 2) Cl¯: 4.0～4.8~5.3N3) PH值: 8.0～8.4~8.8(PH计读数) 4)⽐重: 1.165～1.190~1.215)温度: 47～53℃6)⽬体积1025L7)补充液配制：Cl¯4.0～5.3N ; OH¯3.4～3.9N单耗:(1) 蚀板盐:60Kg/ K Sq.Ft(2) 蚀板液210LT/ K Sq.Ft。

实际补充蚀刻⼦液2.5~3吨/天。

氨⽔洗⽬1) NH3.H2O: 20% , 30～45~60g/L2)⽬体积95L单耗:氨⽔95LT/ K Sq.Ft碱性蚀刻⽣产线的⽉产量：由此可见：按照理论计算，⽉产30万平⽅英尺的蚀刻线排放浓的蚀刻废液⼤约：300,000*210/1000=63,000L=63m3=63*1.19=75吨，⼤约含铜=75*145=10807Kg=10.8吨/⽉=129.6吨/年。