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目前PCB行业酸性蚀刻制程废酸性蚀刻液处理方法浅谈

关于目前PCB行业酸性蚀刻制程废酸性蚀刻液处理方法浅谈
目前PCB铜回收行业正在蓬勃发展,自2002年以来国际铜价飙升,企业越来越重视开流节源,铜回收设备制造企业如雨后春笋般遍地开花。

但由于含铜废液回收铜行业入行门槛低,各企业素质参差不齐。

真正成规模,有实力的铜回收设备企业很少,大多数企业员工不超过20人,业务能力开展差,能安装一套设备也美其名曰环保科技公司。

此种现象造就PCB 企业无法真正了解到技术的发展程度,技术的可行性以及盲目安装设备后对自身造成的损失等;本文通过针对目前许多铜回收企业自称“已突破技术瓶颈,技术成熟稳定”的《PCB 酸性蚀刻废液再生与铜回收装置》的分析来让广大PCB企业更加直观更加清楚的了解目前的技术发展。

首先,要了解一个技术的稳定性我们需要了解其工艺流程及产物、企业工艺介绍是否符合生产工艺等。

众所周知PCB酸性蚀刻制程在蚀刻过程中,氯化铜中的Cu2+具有氧化性,能将板面上的铜氧化爲Cu+,形成的Cu2Cl2是不易溶于水的,在有过量的Cl-存在下,可形成可溶性的络离子,随着蚀刻的进行,溶液中的Cu+越来越多,蚀刻能力很快下降,以至最后失去蚀刻能力。

爲保持蚀刻能力,一般通过加入氧化剂对蚀刻液进行再生,使Cu+氧化重新转变爲Cu2+,使蚀刻得以连续的进行。

酸性废蚀刻液中酸性子液只是很少一部分,而大部分为生产中所添加的盐酸。

一般低酸生产子液与盐酸的比例大概为:1:1.5-2,高酸生产子液与盐酸比例大概为1:2-3。

通过酸性蚀刻的生产工艺我们可以得出,目前许多蚀刻铜回收企业所描述的酸性铜回收系统处理后废液可完全回用是不可能达到的。

以月废酸性蚀刻液100T为例,经提铜后回用再生液100T,酸性蚀刻生产中盐酸添加与再生液中的氯离子、铜离子含量均无关,固在处理完100T废液后将会超过150T的废液产生,如此循环废液量将是无限增长。

有人说可以回用一部分,另一部分排入PCB厂废水处理站。

针对此点,我可以很负责人的讲,目前没有一家企业的酸性铜回收处理设备能将废酸性蚀刻液中的铜提取完,排入废水站的废水,PCB企业自身根本无法处理达标。

目前酸性蚀刻废液提铜设备有两种处理方法:一种是萃取法,一种是直接电解法。

萃取法:通过调整废酸性蚀刻液的PH值后,再通过一种萃取剂分离其中的铜离子。

但此方法根本就算不上成熟技术。

1.调整PH值时需加入其他碱性物质(某些企业所说自行研发的添加剂纯属扯淡)。

且经过一次萃取后就要重新调整PH。

所以废液体积会不断增大。

2.萃取能力低。

酸性萃取剂每次萃取铜最多8g/L,很多企业在处理是都是将废液稀释至15-20g/L后再萃取。

在铜离子剩余3-5g/L后排放至废水站(不可能将铜离子萃取到零)。

(如此大量含铜废水PCB厂很难处理合格)。

3.处理后的废液根本不能循环利用,且每月都需要外卖废蚀刻液(卖液就是铜流失)。

以上几点我们可以从卖废液再生液回用及废水排放方面判定此法目前不可取。

直接电解法:直接电解法笔者在2005年左右就开始使用,此方法在本人所了解的案例中还没有真正成熟的。

记得在今年有长沙一位做该项目的经理跟笔者探讨此技术。

笔者3个问题便使该经理无言以对。

该方法的原理:通过电化学原理直接对废酸性蚀刻液施加低电压高电流直流电(阴阳极间有离子交换膜,将电解槽分成阳极室与阴极室)。

使铜离子向阴极移动,生成单质铜粉,再将铜粉干燥,电解后废液回用。

(类似于电解工艺制碱)从理论上讲该方法是可行的,但在实际操作中该方法弊端太多。

1.直接电解废蚀刻液阳极将析出大量氯
气,(可通过法拉第定律计算氯气析出量)氯气为剧毒气体比重比空气低。

万一发生泄漏就是重大事故,若需达标处理成本非常大企业还不如直接卖废液省事。

2.设备故障率高,离子膜更换频繁。

设备维修成本高。

3.电解槽电流效率低。

以废液含铜量130g/L计算,从130电解至1克以下。

电流效率达不到50%。

如此能耗企业安装该设备何谈效益。

4.废液始终是要外卖或排放至废水站。

以上两种处理方法按目前废蚀刻液收购价格,企业根本无需安装此类设备。

直接由回收商回收即不会损失太大效益也不会有不必要的麻烦产生。

很多铜回收产商在计算成本效益分析时都是按子液多少T,废液就多少T计算。

这样计算完全是在误导PCB企业。

任何铜回收产商都不可能承担盐酸成本。

而子液成本在占一小部分而已。

固在一般效益分析中PCB 企业看到的永远是几倍的收益。

目前真正酸性蚀刻废液回收最有效最成熟的技术为氧化铜生产技术,月废液量上100T 的企业都可安装,成本低,设备投资少。

处理速度快量大。

且经测算氧化铜产品的经济效益综合各项对比比电解铜更加适应与PCB企业。

一套氧化铜设备,可以处理:蚀刻液,微蚀液。

硝酸含铜液,黑化棕化含铜液等。

综合性比电解铜更加有竞争力。

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