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PCB化学镀铜废液中铜的资源化回收工艺研究
梅以宁;魏喆;魏立安
【期刊名称】《电镀与涂饰》
【年(卷),期】2024(43)2
【摘要】[目的]化学镀铜废液含有高浓度重金属离子,属于危险废物,给环境保护带来巨大压力。
[方法]基于破络沉淀的原理处理化学镀铜废液,以回收其中的铜。
研究了不同促进剂、促进剂投加量、初始pH和反应时间对铜回收效果的影响,再进一步通过正交试验对回收工艺进行优化。
[结果]最优的工艺条件为:促进剂CAT-2投加量10 g/L,初始pH 14.0,反应时间48 h。
在该条件下处理后废液的总铜浓度由初始的3 680 mg/L降至1.00 mg/L,铜回收率达到99.97%。
[结论]采用破络沉淀法可实现对化学镀铜废液中铜的有效回收,有利于提高资源利用率,降低企业生产成本。
【总页数】6页(P149-154)
【作者】梅以宁;魏喆;魏立安
【作者单位】南昌航空大学环境与化学工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】X703
【相关文献】
1.用磁场流化床从镀铜废液中回收铜
2.化学镀铜废液中回收酒石酸盐和铜的利用
3.溶剂萃取法从化学镀铜废液中回收铜
4.发泡铜阴极电沉积法回收酸性镀铜废液中的铜
5.PCB含铜三氯化铁废液置换除铜工艺中的影响因素研究
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电镀铜实验报告————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：23 镀金在工业、装潢、艺术等诸多领域都有着重要的应用，但目前我国现有的技术，特别是工业上所使用的镀金技术都存在着高能耗、高污染、低效率的缺陷，造成能资源浪费、成本过高、环境污染等一系列问题，不利于建设资源节约型、环境友好型的社会，阻碍新型化工业的发展。
同时，我们小组的成员在生活中发现，有许多金属采用了镀铜技术，使金属更为美观、耐用。
但经过上网搜索发现，绝大多数镀铜技术为有电镀铜，只能用于工业，对于小件金属镀铜显得太过复杂，出于为祖国科技发展贡献力量的热情，同时也出于个人兴趣以及自我提高、自我充实的目的，我们小组设计实验，探寻节能、简便、实用、可行，更适合于在生活中应用的无电镀铜技术。
二、课题研究的目标：对无电镀铜的方法有所了解，用简易工具、原料，探寻无电镀铜的方法：在铁钉、刀片等金属上镀上一层铜膜。
同时在传统镀铜工业的基础上，增进知识，做一个有心的化学学习者。
三、课题的新颖性：出于对化学学科的浓厚兴趣，小组成员主动提出探究镀铜的方法，在课题研究的过程中打破了传统镀铜思想的束缚，自己动手做试验，并大胆提出问题与猜想，用一种全新的理念思考问题，另辟蹊径，探寻新思路、新方法。
四、可行性分析：运用电镀的原理，设计了实验，该实验遵循科学性、可行性，小组成员自备实验器材与相关药品，比如常见金属铜、铁，普通家庭中易获得的食盐，白醋等进行实验，简便可行。
五、课题研究方案（内容、方法、途径）：1. 通过高一第一学期对金属的学习，小组成员对于镀金属的方法产生了浓厚的兴趣。
2. 小组成员通过图书馆，网络等多方面途径，查阅大量资料，搜集和积累有关文献，对每一种传统镀铜方法进行细致、全面的评价。
3. 大家齐心协力经过严密的讨论，设计了实验。
4. 按照设计的实验，自备实验药品，请教化学老师，作了充分的准备工作，自己动手。
丁二酰亚胺无氰镀铜系统的研究电镀铜在电镀家产中拥有特别重要的地点。
到目前为止, 传统的镀铜液大多由氰化物构成 , 电镀出的镀铜层表面平坦仔细 , 可是氰化物对人体影响巨大, 对生态环境污染造成严重影响。
就目前状况 , 我国政府有关部门公布一系列有关法例, 要求用无氰电镀取代氰化镀种。
目前的工艺虽不可以完整取代, 但依照洁净生产的要求 , 最后一定要无氰 , 是以不断的发展和完美现行无氰镀铜工艺, 是事不宜迟。
本文研究内容和结论以下: 第一 , 进行无氰电镀铜的基础配方研究, 经过先期大批的研究 , 对照了 HEDP、焦磷酸盐、柠檬酸等系统, 发现丁二酰亚胺较为适合, 经过单要素实验 , 挑选出协助络合剂和导电盐 , 并确立镀液构成为 : 硫酸铜 50 g/L, 丁二酰亚胺 90 g/L, 硝酸钾 20 g/L, 柠檬酸 25g/L, 三乙醇胺 40g/L, 氢氧化钾 40g/L 。
经过单要素实验 , 研究了镀液含量高低及工艺参数的改变对镀层表面状态、槽电压、电流密度范围、电流效率等的影响。
确立工艺条件为 : 电流密度范围为 2-3A/dm2、温度取 35℃ ( ± 5℃ ),pH 在 9( ±5)。
其次 , 进行无氰电镀铜的基础配方进行优化研究 , 先经过单要素试验研究了光明剂 2- 疏基苯并咪唑、二氧化硒和表面活性剂十二烷基硫酸钠、聚乙二醇 10000增添对无氰镀铜层光彩度的影响。
确立 2- 疏基苯并咪唑和聚乙二醇10000作为组分的增添剂 , 再经过正交试验对这 2 种物质和 3 种工艺条件进行复配获得较优复合增添剂工艺:2- 疏基苯并咪唑 1.5 mg/L, 聚乙二醇 10000 40 mg/L 。
经过实验发现 , 此种状态结协力优异 , 镀层结晶仔细 , 镀液深度能力和稳固性能优异 , 比氰化系统显然优异。
最后 , 对镀液及镀层的性能进行测试。
进行了却协力、硬度、分别能力和孔隙率的测试 , 结果显示 , 镀层结协力和硬度优异, 孔隙率和分别能力达标而且都优于基本镀液所镀镀层。
提高羟基亚乙基二膦酸直接镀铜结合强度的研究冯丽婷;刘清;冯绍彬;胡芳红;蒋鸳鸯【期刊名称】《材料保护》【年(卷),期】2007(40)9【摘要】为了提高钢铁基体上羟基亚乙基二膦酸(HEDP)镀铜层的结合强度,采用电化学工作站进行阴极极化曲线和恒电流电位-时间曲线的测定,应用弯曲折断法进行临界起始电流密度(即保证镀层结合强度的最小初始电流)的测定和镀层结合强度的定量测定,探讨了辅助配位剂及相关工艺参数对镀层结合强度的影响。
结果表明:辅助配位剂的加入提高了铜析出时的阴极极化,降低了临界起始电流密度,当用1A/dm2的电流密度进行起始电镀时,可使铁的表面在铜沉积前得到更充分的活化,使铜镀层与铁基体的结合强度提高到6416.38N/cm2,已接近铜上电镀铜的水平。
介绍了电镀层结合强度的定量测定方法,探讨了提高镀层结合强度的电位活化机理。
【总页数】3页(P1-3)【关键词】羟基亚乙基二膦酸;镀铜;结合强度;定量测定;电位活化【作者】冯丽婷;刘清;冯绍彬;胡芳红;蒋鸳鸯【作者单位】郑州轻工业学院材料与化学工程学院【正文语种】中文【中图分类】TQ153.1【相关文献】1.不同主盐对羟基亚乙基二膦酸体系镀铜的影响 [J], 黄崴;曾振欧;谢金平;李树泉2.羟基亚乙基二膦酸对抑制CaCO3垢的稳定性研究 [J], 张利;张冰如;李风亭3.羟基亚乙基二膦酸四钠对二元驱油体系性能的影响 [J], 郭黎明4.三乙醇胺对羟基亚乙基二膦酸镀铜液的影响研究 [J], 郑精武;周杰;郑飚;乔梁;姜力强;张诚5.羟基亚乙基二膦酸对硫酸铝基无碱液体速凝剂性能的影响研究 [J], 贺冲;杨颖刚;黑鹏宇;刘博博因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
电镀铜的螯合剂电镀铜的螯合剂是指在电镀铜过程中添加的一种化学物质，用于增强电镀铜的性能和质量。
螯合剂可以形成与金属离子的配位键，从而改善电镀铜层的附着力、致密性和均匀性。
本文将介绍电镀铜的螯合剂的作用、常用的螯合剂以及其工艺条件和应用范围。
一、电镀铜的螯合剂的作用螯合剂在电镀铜过程中起到了至关重要的作用。
首先，螯合剂可以与金属离子形成配位键，使金属离子更容易被还原成金属原子，从而促进电镀过程的进行。
其次，螯合剂可以抑制杂质的沉积和氢气的析出，从而提高电镀液的纯净度和稳定性。
此外，螯合剂还能够调节电镀液的酸碱度和温度，优化电镀条件，使得电镀铜层的质量更加均匀和致密。
二、常用的电镀铜螯合剂目前常用的电镀铜螯合剂有以下几种：1. 乙二胺四乙酸（EDTA）：EDTA是一种常见的螯合剂，它能与铜离子形成稳定的配位键，促进电镀过程的进行。
此外，EDTA还能够抑制杂质的沉积和电解液的老化，提高电镀铜层的质量。
2. 苯并二酚（HQ）：HQ是一种有机螯合剂，它能够与铜离子形成稳定的配位键，增强电镀铜层的附着力和致密性。
此外，HQ还能够调节电镀液的酸碱度，提高电镀的效率和质量。
3. 丙二酸二氨（DTPA）：DTPA是一种常用的螯合剂，它能够与铜离子形成稳定的配位键，提高电镀铜层的均匀性和致密性。
此外，DTPA还能够抑制杂质的沉积和电解液的老化，延长电镀液的使用寿命。
三、电镀铜螯合剂的工艺条件在使用电镀铜螯合剂进行电镀时，需要注意以下工艺条件：1. 电镀液的酸碱度：电镀液的酸碱度对电镀铜层的质量有很大影响。
一般来说，酸性电镀液可以获得更好的电镀效果，但过高的酸度会导致电镀液的腐蚀性增加。
因此，在选择电镀液的酸碱度时，需要根据具体的工艺要求进行调节。
2. 电镀液的温度：电镀液的温度对电镀铜层的质量和电镀速度有很大影响。
适当提高电镀液的温度可以加快电镀速度，但过高的温度会导致电镀液的蒸发和水解，从而影响电镀效果。
因此，在控制电镀液的温度时，需要注意平衡电镀速度和电镀质量。
镀铜工艺流程|化学镀铜工艺与电镀铜工艺的区别镀铜工艺流程镀铜工艺种类不止一种，也不是三言两语就能说清楚的，镀铜工艺特点包括了优点和缺点。
我们先来说下什么是镀铜工艺?镀铜工艺通常分为化学镀铜工艺和电镀铜工艺。
化学镀铜工艺是在有钯等催化活性物质的表面，通过甲醛等还原剂的作用，使铜离子还原析出。
化学镀铜工艺是相对于电镀铜工艺的优势主要有基体范围广泛,镀层厚度均匀,工艺设备简单,镀层性能良好等一系列优势。
电镀铜工艺，PCB制造业中，电镀铜已经应用许多年了，印制板电镀铜溶液属酸性溶液，具有高酸低铜特点，有极好的分散能力和深镀能力镀后的铜层有光泽性。
通俗的说，镀铜工艺其实是一种表面处理技术，在金属表面上镀上一薄层其它金属或合金起保护、美观的作用。
只要你需要保护的，认为有价值的，都可以给它镀上。
镀铜工艺种类1、化学镀铜工艺：是电路板制造中的一种工艺，通常也叫沉铜或孔化（PTH）是一种自身催化性氧化还原反应。
2、电镀铜工艺：用于铸模，镀镍，镀铬，镀银和镀金的打底，修复磨损部分，防止局部渗碳和提高导电性。
电镀铜工艺分为碱性镀铜和酸性镀铜二法。
电镀铜工艺也可以分为以下几个（1）氰化镀铜工艺：氰化物镀铜是应用最早和最广泛的镀铜工艺方法。
镀液主要由铜氰络合物和一定量的游离氰化物组成，呈强碱性。
（2）硫酸盐镀铜工艺：氰化物镀铜，硫酸盐镀铜工艺早期应用于塑料电镀、电铸、精饰等方面，包括装饰层和功能镀层。
在电子工业中较早的应用是印刷电路、印刷板、电子接触元件。
（3）焦磷酸盐镀铜工艺。
（4）无氰镀铜工艺：无氰镀铜工艺完全取代传统氰化镀铜工艺和光亮镀铜工艺，适用于任何金属基材：纯铜、铜合金、铁、不锈钢、锌合金压铸件、铝、铝合金工件等基材上，挂镀或滚镀均可。
镀铜工艺流程1、化学镀铜工艺步骤：膨胀→去钻污→中和→除油→微蚀→预浸→活化→加速→化学镀铜。
2、电镀铜工艺步骤：(1)氰化镀铜工艺步骤：1、浸酸→全板电镀铜→图形转移→酸性除油→二级逆流漂洗→微蚀→二级→浸酸→镀锡→二级逆流漂洗。
无氰电镀的历史及研究现状福州大学化学化工学院孙建军jjsun@1 前言电镀行业是通用性强、使用面广的重要加工工业和工艺性生产技术。
电镀可以改变金属或非金属制品的表面属性，如抗腐蚀性、装饰性、导电性、耐磨性、可焊性等，广泛应用于机械制造工业、轻工业、电子电器行业等，而某些特殊的功能材料，能满足国防尖端技术产品的需要，如航空航天方面。
对于金属电镀层的分类，主要有两种分类方法：①是按镀层的用途分类，分为防护性镀层、装饰性镀层、功能性镀层，②按镀层与基体的电化学关系的分类方法。
我国电镀行业的发展大致可以分为三个阶段，第一阶段为解放前，那时我国的电镀行业几乎是一片空白，只有少数沿海城市有几个电镀生产商，而且技术相当落后。
第二阶段为解放后至改革开放前，这一阶段我国的电镀行业得到迅速发展，特别在无氰电镀方面做了大量的研究工作，例如无氰镀铜、无氰镀锌、无氰镀金也先后用于工业生产应用。
第三阶段为改革开放后，这一时期我国的电镀得到了突非猛进的发展，特别是在合金电镀、纳米电镀、电子电镀等方面取得重大发展。
氰化物由于具有很好的络合能力及相对比较便宜，而广泛用于电镀行业，但是氰化物是剧毒物质，其致死量为50 mg，其电镀废水对生态环境造成极大的危害，因此世界各国纷纷出台政策，淘汰相对“落后”产业。
为了促进电镀行业的发展，改善电镀行业的生产状况，2002年6月2日原国家经贸委发布第32号令，公布了《淘汰落后生产能力、工艺和产品的目录》（第三批），要求2003年将“有氰电镀”限期淘汰。
2003年1月1日《中华人民共和国清洁生产促进法》正式实施，要求在生产过程尽量减少降低废弃物的数量和毒性。
2003年2月27日，原国家经贸委和国家环境保护总局公布了《国家重点行业清洁生产技术导向目录》（第二批），提出推广应用的无毒气保护焊丝双线化学镀铜技术、低铬酸镀硬铬技术、氯化钾镀锌技术、镀锌层低铬钝化技术和镀锌镍合金技术。
2003年6月18日，国家环境保护总局发布了《关于加强含铬危险废物污染防治的通知》。
化学镀铜电导率化学镀铜电导率是一个在电子行业中非常重要的参数。
它涉及到许多领域，如印刷电路板、传感器、薄膜等。
在这些应用中，电导率决定了铜层的性能，因此控制和优化电导率是至关重要的。
一、化学镀铜电导率的影响因素化学镀铜电导率受到多个因素的影响，包括溶液的组成、温度、pH 值、沉积时间、电流密度等。
1. 溶液组成：镀液中的主盐、还原剂、络合剂等成分对电导率有显著影响。
例如，增加主盐的浓度可以提高电导率，但过高的浓度可能导致镀层质量下降。
2. 温度：随着温度的升高，电导率通常会增加，因为温度升高有助于离子的迁移和扩散。
然而，过高的温度可能导致镀层质量下降和溶液稳定性问题。
3. pH值：pH值对电导率的影响较大。
在酸性条件下，铜离子不易水解，电导率较高；而在碱性条件下，铜离子易水解生成沉淀，电导率较低。
4. 沉积时间：随着沉积时间的延长，电导率通常会增加，因为更多的铜离子被还原为金属铜并沉积在基材上。
5. 电流密度：电流密度与电导率密切相关。
在一定范围内，随着电流密度的增加，电导率也会增加。
然而，过高的电流密度可能导致镀层质量下降和溶液快速消耗。
二、化学镀铜电导率的控制方法为了获得具有优异性能的化学镀铜层，需要采取一系列控制措施来优化电导率。
以下是一些常用的方法：1. 选择合适的镀液配方：通过调整镀液中的成分，可以获得具有高电导率的化学镀铜层。
例如，选择合适的主盐、还原剂和络合剂等。
2. 控制溶液的pH值：保持镀液在合适的pH值范围内是至关重要的。
可以使用酸或碱来调节pH值，并注意监测和控制pH值的波动。
3. 控制沉积时间：根据所需的厚度和电导率，选择合适的沉积时间。
在一定范围内，延长沉积时间可以提高电导率，但过长的沉积时间可能导致其他问题如过度沉积或质量下降。
4. 控制电流密度：电流密度对电导率有显著影响。
在生产过程中，应保持电流密度的稳定，并避免过高的电流密度以防止质量下降和溶液快速消耗。
5. 温度控制：适当的温度可以提高电导率，但过高的温度可能导致质量问题和溶液稳定性下降。
化学镀铜溶液的配方组成化学镀铜溶液的种类很多。
按镀铜层的厚度分为镀薄铜溶液和镀厚铜溶液；按络合剂种类可分为酒石酸盐型、EDTA二钠盐型和混合络合剂型等；按所用还原剂分为甲醛、肼、次磷酸盐、硼氢化物等溶液；而根据溶液的用途，又可分为塑料金属化、印制电路板孔金属化等溶液。
化学镀铜溶液主要是由铜盐、还原剂、络合剂、稳定剂、pH值调节剂和其他添加剂组成。
(1)主盐主盐的主要作用是提供铜离子，在化学镀铜液中可使用硫酸铜、氯化铜、碱式碳酸铜、酒石酸铜、醋酸铜等。
从降低成本考虑，多数配方选用五水硫酸铜(CuS04•5H20)。
化学镀铜溶液中铜盐含量对沉积速度有一定的影响。
当溶液的pH值控制在工艺范围内时，提高溶液中的铜含量，沉积速度有所增加，但溶液自然分解的倾向也随之增大。
在不含稳定剂的溶液中，宜采用低浓度的镀液；在含有稳定剂的溶液中，铜离子浓度可适当高一些。
铜盐浓度对镀层性能的影响不大，但铜盐中的杂质可能对镀层产生很大影响，因此化学镀铜液对铜盐纯度的要求一般较高。
(2)络合剂以甲醛作还原剂的化学镀铜溶液是碱性的，为防止铜离子形成氢氧化物沉淀析出，镀液中必须加入络合剂，以使铜离子成为络离子状态。
可以选用的络合剂有酒石酸钾钠、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠、三乙醇胺、四羟丙基乙二胺、甘油、甘醇酸、EDTA等。
在实践中使用最多的是酒石酸钾钠和EDTA二钠。
EDTA二钠稳定镀液的能力比酒石酸钾钠强，但酒石酸钾钠镀液中所得到的镀层外观优于EDTA 型镀液。
络合剂对于化学镀铜溶液和镀层性能的影响很大。
近代化学镀铜溶液中通常添加两种或两种以上的络合剂例如合用酒石酸钾钠和EDTA二钠两种络合剂。
正确选用络合剂不仅有利于提高镀液的稳定性，而且可以提高镀速和镀层质量。
(3)还原剂化学镀铜溶液中的还原剂可选用甲醛、次磷酸钠、硼氢化钠、二甲氨基硼烷(DMAB)、肼等。
由于成本的原因，目前配制化学镀铜溶液时多采用甲醛为还原剂。
甲醛的还原能力随镀液碱性的提高而增加，通常化学镀铜液在pH值大于11的条件才具有还原铜的能力。
