處理已使用蝕刻液的再循環(huán)系統(tǒng)以及再生方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于處理已使用蝕刻液的再循環(huán)系統(tǒng)，其包括：再生單元，所述再生單元具有蝕刻恢復(fù)槽，用于接收已使用蝕刻液；以及電化學(xué)單元，用于提供反應(yīng)物至所述蝕刻恢復(fù)槽，所述反應(yīng)物與所述已使用蝕刻液反應(yīng)以恢復(fù)所述已使用蝕刻液的氧化還原電位和/或密度而再生為可使用的蝕刻液。本發(fā)明還涉及一種已使用蝕刻液的再生方法。
【專利說明】
處理已使用蝕刻液的再循環(huán)系統(tǒng)從及再生方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及工業(yè)危險廢棄物減量化和資源化的回收技術(shù)，尤其設(shè)及處理已使用蝕 刻液的再循環(huán)系統(tǒng)W及再生方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在蝕刻過程中，蝕刻液例如酸性蝕刻液中具有氧化性的金屬離子，例如Cu2+具有氧 化性，能將動態(tài)線路板上的銅氧化成CU+，隨著蝕刻反應(yīng)的進行，蝕刻液中總銅含量不斷增 加，另外，隨著蝕刻液中CU+的濃度不斷升高，蝕刻液的氧化還原電位不斷下降。當(dāng)蝕刻液的 氧化還原電位低于預(yù)定值或者蝕刻液的總銅含量累計增加而使蝕刻液密度超過預(yù)定值時， 蝕刻液就必須進行經(jīng)常性更換才能及時恢復(fù)蝕刻液的蝕刻能力。
[0003] 蝕刻液的蝕刻能力恢復(fù)體現(xiàn)為兩方面:一是蝕刻液氧化還原電位的恢復(fù);二是蝕 亥IJ液中銅(Cu2+)含量的恢復(fù)，即蝕刻液的比重維持穩(wěn)定。目前酸性蝕刻液的蝕刻能力恢復(fù)技 術(shù)有化學(xué)實時氧化更新恢復(fù)技術(shù)、萃取電解提銅法更新恢復(fù)技術(shù)、離子膜電解提銅法更新 恢復(fù)技術(shù)等。化學(xué)實時氧化更新技術(shù)如雙氧水再生法再生速率快，排除的蝕刻液較少，但是 雙氧水的穩(wěn)定性較差，操作不好會引起爆炸。如果采用萃取電解方法，運種方法破壞了酸性 蝕刻液的組成，蝕刻液的效能顯著降低。綜上所述，現(xiàn)有的再生處理方法均對外排放廢液， 因此增加了儲存、運輸W及回收處理的風(fēng)險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于W上內(nèi)容，有必要提供一種已使用蝕刻液的再循環(huán)系統(tǒng)W及再生方法。
[0005] -種用于處理已使用蝕刻液的再循環(huán)系統(tǒng)，其包括:再生單元，所述再生單元具有 蝕刻恢復(fù)槽，用于接收已使用蝕刻液W及電化學(xué)單元，用于提供反應(yīng)物至所述蝕刻恢復(fù)槽， 所述反應(yīng)物與所述已使用蝕刻液反應(yīng)W恢復(fù)所述已使用蝕刻液的氧化還原電位和/或密度 而再生為可使用的蝕刻液。
[0006] 在一優(yōu)選的實施例中，所述再生單元還包括蝕刻恢復(fù)輔助槽，其連接一蝕刻設(shè)備， 用于匯集所述蝕刻設(shè)備輸出的已使用蝕刻液并輸出一部分所述已使用蝕刻液至所述蝕刻 恢復(fù)槽，并輸出另一部分所述已使用蝕刻液至所述電化學(xué)單元W產(chǎn)生所述反應(yīng)物。
[0007] 在一優(yōu)選的實施例中，所述電化學(xué)單元包括陰極室W及陽極室，所述陰極室與所 述陽極室通過隔離膜間隔排布，所述電化學(xué)單元提供的所述反應(yīng)物包括蝕刻再生液W及再 生氧化劑，所述已使用蝕刻液含有一價銅離子，所述陽極室接收所述蝕刻恢復(fù)輔助槽輸出 的所述已使用蝕刻液并產(chǎn)生蝕刻再生液W及再生氧化劑，所述陰極室接收所述蝕刻恢復(fù)輔 助槽輸出的已使用蝕刻液并析出銅單質(zhì)。
[000引在一優(yōu)選的實施例中，所述蝕刻恢復(fù)槽包括射流吸收單元W及噴淋吸收單元，用 于吸收所述陽極室產(chǎn)生的所述再生氧化劑。
[0009]在一優(yōu)選的實施例中，還包括所述尾氣吸收單元，所述尾氣吸收單元包括一級鹽 吸收單元W及二級堿吸收單元，所述一級鹽吸收單元用于吸收所述蝕刻恢復(fù)槽中未完全吸 收的所述再生氧化劑。
[0010] 在一優(yōu)選的實施例中，還包括電化學(xué)備用單元，當(dāng)所述電化學(xué)單元提供的所述反 應(yīng)物不足W恢復(fù)所述已使用蝕刻液的氧化還原電位或者密度時，所述電化學(xué)備用單元啟動 工作W恢復(fù)所述已使用蝕刻液的所述氧化還原電位或者密度。
[0011] 在一優(yōu)選的實施例中，所述反應(yīng)物與所述已使用蝕刻液反應(yīng)W恢復(fù)所述已使用蝕 刻液的氧化還原電位至540-560mV范圍。
[0012] 在一優(yōu)選的實施例中，所述電化學(xué)單元提供所述反應(yīng)物至所述蝕刻恢復(fù)槽W維持 所述已使用蝕刻液的密度范圍為1.2-1.4g/L。
[0013] 一種用于處理已使用蝕刻液的再循環(huán)系統(tǒng)，其包括:蝕刻設(shè)備，利用蝕刻液蝕刻并 輸出已使用蝕刻液;再生單元，所述再生單元具有蝕刻恢復(fù)槽，接收所述已使用蝕刻液；W 及電化學(xué)單元，用于提供反應(yīng)物至所述蝕刻恢復(fù)槽，所述反應(yīng)物與所述已使用蝕刻液反應(yīng) W恢復(fù)所述已使用蝕刻液的氧化還原電位和/或密度而再生為可使用的蝕刻液，所述可使 用的蝕刻液輸出至所述蝕刻設(shè)備進行循環(huán)工作。
[0014] 在一優(yōu)選的實施例中，所述已使用蝕刻液含有一價銅離子，所述再生單元還包括 蝕刻恢復(fù)輔助槽，用于連接所述蝕刻設(shè)備并匯集所述已使用蝕刻液，所述蝕刻恢復(fù)輔助槽 輸出一部分所述已使用蝕刻液至所述蝕刻恢復(fù)槽，并輸出另一部分所述已使用蝕刻液至所 述電化學(xué)單元，所述電化學(xué)單元內(nèi)含電化學(xué)物質(zhì)，所述電化學(xué)物質(zhì)與所述一價銅離子反應(yīng) 產(chǎn)生所述反應(yīng)物。
[0015] -種采用上述再循環(huán)系統(tǒng)的已使用蝕刻液的再生方法，包括W下步驟：
[0016] 所述蝕刻恢復(fù)槽接收已使用蝕刻液；
[0017] 所述電化學(xué)單元提供反應(yīng)物至所述蝕刻恢復(fù)槽，所述反應(yīng)物與所述已使用蝕刻液 反應(yīng)W恢復(fù)所述已使用蝕刻液的氧化還原電位和/或密度而再生為可使用的蝕刻液。
[0018] 在一優(yōu)選的實施例中，所述電化學(xué)單元提供的所述反應(yīng)物包括再生氧化劑，所述 已使用蝕刻液在所述蝕刻恢復(fù)槽的停留時間為2-4分鐘，用于吸收所述電化學(xué)單元產(chǎn)生的 所述再生氧化劑，W維持所述蝕刻恢復(fù)槽中所述已使用蝕刻液的氧化還原電位的范圍為 540-560mV。
[0019] 在一優(yōu)選的實施例中，所述電化學(xué)單元提供的所述反應(yīng)物還包括蝕刻再生液，所 述電化學(xué)單元包括陽極室，所述已使用蝕刻液在所述蝕刻恢復(fù)槽W及所述陽極室的停留時 間為2-4分鐘，所述已使用蝕刻液含有銅，所述蝕刻再生液流入所述蝕刻恢復(fù)槽并維持所述 已使用蝕刻液的密度范圍為1.2-1.4g/L。
[0020] 相較現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的再循環(huán)系統(tǒng)利用一電化學(xué)單元提供給蝕刻恢復(fù)槽反應(yīng)物 W和已使用蝕刻液反應(yīng)，從而所述已使用蝕刻液的氧化還原電位W及密度恢復(fù)穩(wěn)定而再生 為可使用蝕刻液，該可使用蝕刻液可循環(huán)使用，提高蝕刻過程的穩(wěn)定性和靈活性，具有環(huán)保 效益和經(jīng)濟效益。
[0021] 另外，本發(fā)明的再循環(huán)系統(tǒng)能節(jié)省線路板廠90% W上的蝕刻液費用、降低90% W 上的蝕刻廢液排放量，并且回收高價值的金屬銅產(chǎn)品；且該系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，能夠 恢復(fù)蝕刻液的氧化還原電位W及密度，W保證蝕刻液體積平衡，而且沒有外排蝕刻廢液，實 現(xiàn)蝕刻液的閉路循環(huán)利用。
【附圖說明】
[0022] 為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點更能明顯易懂，W下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具 體實施方式作詳細說明，其中：
[0023] 圖1是本發(fā)明的實施例提供的已使用蝕刻液的再生系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0024] 圖2為本發(fā)明的實施例提供的已使用蝕刻液的再生方法流程圖。
[00巧]主要元件符號說明
[0026]
[0027] 如下【具體實施方式】將結(jié)合上述附圖進一步說明本發(fā)明。
【具體實施方式】
[0028] 在描述本發(fā)明之前，需要說明的是本發(fā)明不限于W下所描述的【具體實施方式】。本 領(lǐng)域技術(shù)人員可W理解到在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求精神的情況下，可對W下所述的具體實 施方式進行變更及修改。
[0029] 在W下描述中，可參考圖1閱讀。
[0030] 圖1示意了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，處理已使用蝕刻液的再循環(huán)系統(tǒng)的示意性 結(jié)構(gòu)圖，該圖所示意的主要是對已使用蝕刻液的循環(huán)與處理。
[0031] 所述已使用蝕刻液的再循環(huán)系統(tǒng)1包括蝕刻機10、再生單元20、電化學(xué)單元30、電 化學(xué)備用單元40W及尾氣吸收單元50,所述再生單元20包括蝕刻輔助恢復(fù)槽201W及蝕刻 恢復(fù)槽202,所述蝕刻恢復(fù)輔助槽201分別連接所述所述電化學(xué)單元30W及所述蝕刻恢復(fù)槽 202,所述蝕刻恢復(fù)槽202分別連接所述電化學(xué)備用單元40W及尾氣吸收單元50,蝕刻液在 所述蝕刻機10、再生單元20、電化學(xué)單元30、電化學(xué)備用單元40W及尾氣吸收單元50形成的 液體回路中循環(huán)。
[0032] 簡單來說，本發(fā)明旨在對已使用的蝕刻液進行回收及再生，使再生后的蝕刻液可 再次用作蝕刻液。根據(jù)本發(fā)明，蝕刻液分別經(jīng)過蝕刻機10、再生單元20、電化學(xué)單元30、電化 學(xué)備用單元40W及尾氣吸收單元50等五個裝置的處理而成為可再使用的蝕刻液。所述蝕刻 機10用于蝕刻金屬例如銅(Cu)，所述再生單元20用于接收從蝕刻機10輸出的已使用蝕刻 液，所述電化學(xué)單元20用于提供反應(yīng)物至所述蝕刻恢復(fù)槽，W恢復(fù)所述已使用蝕刻液的氧 化還原電位W及密度而再生為可使用蝕刻液，并通過累的作用重新流入所述蝕刻機10繼續(xù) 循環(huán)工作。在本實施方式中，所述電化學(xué)單元提供的反應(yīng)物包括蝕刻再生液W及再生氧化 劑。
[0033] 所述蝕刻機10為蝕刻設(shè)備，用于蝕刻動態(tài)線路板上的金屬例如銅(Cu)，本實施例 中動態(tài)線路板上銅(Cu)的蝕刻需要引入蝕刻液例如酸性蝕刻液，從而加快蝕刻的速度W及 提高蝕刻的精度。若干個蝕刻機10組成一條蝕刻線，蝕刻線中所引入的酸性蝕刻液的體積 根據(jù)所述蝕刻機10工作中所蝕刻的銅的數(shù)量來確定。所述蝕刻機輸出的已使用蝕刻液通過 管道流入所述蝕刻恢復(fù)輔助槽201。在本實施方式中，所述的已使用蝕刻液中含有一價銅離 子(CU+)。
[0034] 在鹽酸/氯酸鋼體系構(gòu)成的酸性蝕刻過程中，氯化銅中的Cu2+具有氧化性，能將板 面上的銅氧化成CU+，其反應(yīng)如下:蝕刻反應(yīng)：
[0035] Cu+CuCl2 一 C112CI2
[0036] 隨著銅的蝕刻，溶液中的CU+越來越多，蝕刻能力很快就會下降，W至最后失去效 能。為了保持蝕刻能力，可W通過本發(fā)明提供的實施方法對蝕刻液進行再生，使CU+重新轉(zhuǎn) 變成化2+，蝕刻機蝕刻增加的銅W金屬銅回收，繼續(xù)進行正常蝕刻。
[0037] 蝕刻恢復(fù)輔助槽201用于對所述已使用蝕刻液進行緩沖W及重新分配，所述蝕刻 機10輸出的已使用蝕刻液流入蝕刻恢復(fù)輔助槽201并通過累的作用分別流入所述蝕刻恢復(fù) 槽202W及電化學(xué)單元30。所述蝕刻恢復(fù)槽202用于恢復(fù)W及再生所述已使用蝕刻液成為可 使用蝕刻液，該可使用蝕刻液通過累的作用流入至所述蝕刻機10并繼續(xù)循環(huán)利用。
[0038] 所述蝕刻恢復(fù)槽202連接所述電化學(xué)單元30,蝕刻恢復(fù)槽202包括射流吸收單元 (圖未示）W及噴淋吸收單元（圖未示），射流吸收單元W及噴淋吸收單元用于吸收所述電化 學(xué)單元30產(chǎn)生的再生氧化劑。在本實施方式中，所述再生氧化劑為再生氧化性氣體，用于將 已使用蝕刻液中的CU+重新轉(zhuǎn)變?yōu)镃u2%并實現(xiàn)蝕刻液的再生。所述射流吸收單元W及噴淋 吸收單元中未完全吸收的再生氧化性氣體溶解在已使用蝕刻液。所述再生氧化性氣體用于 維持已使用蝕刻液的氧化還原電位在540-560mV的范圍。一般在操作中，通過控制氧化還原 電位來控制蝕刻液中的Cu+的濃度，一般氧化還原電位控制在510-550mV左右，所述氧化還 原電位處于510-550mV的范圍的時候，蝕刻機可W提供恒定的蝕刻速率。另外，在本實施方 式中，蝕刻再生液為含有化的溶液，當(dāng)蝕刻再生液輸入至所述蝕刻恢復(fù)槽中的已使用蝕刻 液，從而維持蝕刻液的密度在1.2-1.4g/L的范圍內(nèi)。在實際生產(chǎn)中是采用蝕刻液中溶液比 重的方法來維持蝕刻液中銅（Cu2+)的濃度，在實際生產(chǎn)中溶液比重一般控制在1.280~ 1.295之間（31-330Be)，此時的含銅量大約是120~150g之間。
[0039] 所述電化學(xué)單元30分別與蝕刻恢復(fù)輔助槽201W及蝕刻恢復(fù)槽202連接。所述電化 學(xué)單元30為電化學(xué)裝置，其包括陰極室、陽極室、電解槽（圖未示），陽極室W及陰極室設(shè)在 電解槽，該陽極室和陰極室間隔排列，陰極室和陽極室之間由隔離膜隔開。電化學(xué)裝置設(shè)置 有電化學(xué)物質(zhì)，該電化學(xué)物質(zhì)包括電解液，電解液通常為電解質(zhì)的溶液或烙融的電解質(zhì)(例 如化C1)。通電前，化C1作為電解質(zhì)在水中會自動解離成能自由移動的帶正電荷的化+離子 和帶負電荷的cr離子:化C1 一 Na++cr，溶液中還有水電解的H+和地-，它們都在做布朗運動。 可W理解的是，在本實施方式中，每個陽極室包括但不限于石墨電極，每個陰極室包括但不 限于銅電極。陽極反應(yīng)比較復(fù)雜，在陽極中，有兩種離子可能放出電子，即Of放出電子生成 出0和化;cr放出電子生成C12。但由于兩者放出電子的能力不同，在一定條件下，C廠更容易 在陽極放出電子生成C12,即發(fā)生氧化反應(yīng):cr-2e^ci2,隔離膜將在陽極中產(chǎn)生的C12和化 保持在陽極室，而僅讓CU+到陰極室，W改善析出單質(zhì)銅過程的效果。所述電化學(xué)單元30的 陽極室引入從蝕刻恢復(fù)輔助槽201輸出的已使用蝕刻液，該已使用蝕刻液在陽極室發(fā)生電 化學(xué)反應(yīng):化+ =化h+e-，蝕刻液在陽極室中CU+被氧化為化2+，從而產(chǎn)生含有化的蝕刻液即 蝕刻再生液，陽極室中發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)會產(chǎn)生再生氧化性氣體包括Cl2和化，在本實施方 式中，再生氧化性氣體為再生氧化劑。電化學(xué)單元30中蝕刻液經(jīng)過所述電化學(xué)物質(zhì)作用之 后形成再生氧化劑W及蝕刻再生液，所述再生氧化劑W及蝕刻再生液形成反應(yīng)物并流入蝕 刻恢復(fù)槽W實現(xiàn)已使用蝕刻液的再生。
[0040] 電化學(xué)單元30的陽極室用于接收從蝕刻恢復(fù)輔助槽201累入的已使用蝕刻液，所 述已使用蝕刻液在陽極室中進行電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生能恢復(fù)已使用蝕刻液蝕刻能力的再生氧 化性氣體，并將該再生氧化性氣體傳輸至所述蝕刻恢復(fù)槽202中，將蝕刻液中的CU+氧化為 化實現(xiàn)蝕刻液的再生。另外，陽極室與陰極室相連，陰極室中電化學(xué)反應(yīng)未完全的化+進入 陽極室并再次發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，CU+被氧化為Cu2+并溶解在蝕刻液中形成蝕刻再生液。所述 已使用蝕刻液在電化學(xué)30的陽極的停留時間為2-4分鐘，W降低陽極的極化，從而使已使用 蝕刻液的化+及時被氧化并盡快產(chǎn)生再生氧化性氣體。
[0041] 電化學(xué)單元30的陰極室用于接收從所述蝕刻恢復(fù)輔助槽201引入的溢流液，在本 實施方式中，溢流液的成分與已使用蝕刻液的成分保持一致，所述溢流液中含有一價銅離 子(化+)。該溢流液在陰極室中經(jīng)過電化學(xué)物質(zhì)的化學(xué)作用之后，已使用蝕刻液中的化+被還 原并析出單質(zhì)銅，而整個過程中并沒有破壞已使用蝕刻液中銅的結(jié)構(gòu)W及特性，因此該過 程也稱為無損提銅。在本實施方式中，影響蝕刻機10蝕刻速率的主要因素包括CrXu+、Cu2+ W及蝕刻液的溫度等。當(dāng)電解槽工作的時候，陰極室中需要引入鹽酸W及氯化鋼的混合液 對蝕刻液的濃度進行稀釋，可W理解的是，陰極室的蝕刻液經(jīng)過稀釋之后，蝕刻液中一價銅 離子濃度(CU+)為蝕刻機中一價銅離子濃度(CU+)的五分之一到二分之一，從而更有利于蝕 刻液中單質(zhì)銅的析出。
[0042] 在本實施方式中，電化學(xué)單元30中系統(tǒng)的電流大小可調(diào)，通過控制該電流的大小， 電化學(xué)30的陰極室中析出單質(zhì)銅的速率與蝕刻機的蝕刻速率保持相同，可W理解的是，隨 著蝕刻反應(yīng)的進行，當(dāng)電化學(xué)單元30中的電流大小控制穩(wěn)定時，電化學(xué)單元30產(chǎn)生的蝕刻 再生液中二價銅離子(化2+)的濃度保持穩(wěn)定，并保證電化學(xué)單元30產(chǎn)生的再生氧化性氣體 能夠被蝕刻恢復(fù)槽202充分吸收并回收利用。
[0043] 所述電化學(xué)備用單元40作為電化學(xué)單元30的一個應(yīng)急補充，當(dāng)電化學(xué)單元30提供 的蝕刻再生液W及再生氧化劑不足W維持已使用蝕刻液的氧化還原電位維持在540-560mV 時或電化學(xué)備用單元40提供的蝕刻再生液不足W恢復(fù)所述已使用蝕刻液的密度時，所述電 化學(xué)備用單元40啟動工作，所述電化學(xué)備用單元40中具有鹽酸W及氯化鋼等溶液，所述鹽 酸W及氯化鋼溶液用于維持恢復(fù)輔助槽中已使用蝕刻液的氧化還原電位在540-560mV的范 圍內(nèi)或者維持已使用蝕刻液的密度在1.2-1.4g/L的范圍內(nèi)。
[0044] 所述尾氣吸收單元50包括一級鹽吸收槽和二級堿吸收槽(圖未示），所述蝕刻恢復(fù) 槽202中已使用蝕刻液所提供的未完全吸收的再生氧化劑先經(jīng)過一級鹽吸收槽吸收從而產(chǎn) 生一級吸收產(chǎn)物，在本實施方式中，未完全吸收的再生氧化劑包括揮發(fā)性氣體例如鹽酸，一 級吸收產(chǎn)物可W作為產(chǎn)品出售，再經(jīng)過二級堿吸收槽吸收之后達標排放。
[0045] 具體地，當(dāng)再生單元20的氧化還原電位低于預(yù)定的范圍時，電化學(xué)單元30可W供 給規(guī)定量的再生氧化性氣體W及蝕刻再生液，從而保證蝕刻機10的氧化還原電位維持在預(yù) 定的數(shù)值，從而保證正常工作。
[0046] 接著，請參閱圖2,對本實施方式的已使用蝕刻液的再生方法進行說明。
[0047] S201，所述蝕刻恢復(fù)槽接收已使用蝕刻液。所述蝕刻機10輸出已使用蝕刻液，所述 已使用蝕刻液經(jīng)過蝕刻恢復(fù)輔助槽201的分配W及緩沖的作用之后，其中一部分已使用蝕 刻液經(jīng)過累的作用流入所述電化學(xué)單元30,另一部分已使用蝕刻液通過累的作用流入所述 蝕刻恢復(fù)槽202。
[0048] S202,所述電化學(xué)單元提供反應(yīng)物至所述蝕刻恢復(fù)槽，所述反應(yīng)物與所述已使用 蝕刻液反應(yīng)W恢復(fù)所述已使用蝕刻液的氧化還原電位而再生為可使用的蝕刻液。
[0049] 在本實施方式中，所述電化學(xué)單元30包括接收所述蝕刻恢復(fù)輔助槽201輸出的所 述已使用蝕刻液的陽極室W及陰極室，所述電化學(xué)單元30提供的反應(yīng)物包括蝕刻再生液W 及再生氧化劑。所述電化學(xué)單元30中，陽極室產(chǎn)生蝕刻再生液W及再生氧化劑，而陰極室則 采用隔離膜電解技術(shù)無損提銅，所述再生氧化劑為再生氧化性氣體。當(dāng)電解槽工作的時候， 陰極室中需要引入鹽酸W及氯化鋼的混合液對蝕刻液的濃度進行稀釋，可W理解的是，陰 極室的蝕刻液經(jīng)過稀釋之后，蝕刻液中一價銅離子濃度(CU+)為蝕刻機中一價銅離子濃度 (化+)的五分之一到二分之一，從而更有利于蝕刻液中單質(zhì)銅的析出。
[0050] 當(dāng)已使用蝕刻液中氧化還原電位低于預(yù)定值，例如低于540-560mV而成為廢液時， 電化學(xué)單元30的陽極室產(chǎn)生再生氧化劑W及蝕刻再生液，并流入所述蝕刻恢復(fù)槽202中的 已使用蝕刻液。而所述蝕刻恢復(fù)槽202吸收了所述再生氧化性氣體，W將已使用蝕刻液中的 CU+氧化為Cu2%另外多余的未吸收完全的氧化性氣體可W溶解在已使用蝕刻液中。所述再 生氧化性氣體用于維持已使用蝕刻液〇RP(〇xidation-Reduction Potential)氧化還原電 位維持在540-560mV的范圍內(nèi)。另外陽極室采用隔離膜電解技術(shù)進行無損提銅，并且未反應(yīng) 完全的CU+進入陰極室被氧化并析出單質(zhì)銅。電化學(xué)30的陽極室還能產(chǎn)生蝕刻再生液，并流 入所述蝕刻恢復(fù)槽202中的已使用蝕刻液，W維持蝕刻恢復(fù)槽202中已使用蝕刻液的密度在 預(yù)定的范圍內(nèi)，例如1.2-1.4g/L的范圍內(nèi)。經(jīng)過已使用蝕刻的氧化還原電位W及密度的恢 復(fù)過程之后，已使用蝕刻液再生為可使用蝕刻液，該可使用蝕刻液流入蝕刻機并繼續(xù)循環(huán) 工作。
[0051] 在本實施方式中，所述電化學(xué)備用單元40作為電化學(xué)單元30的一個應(yīng)急補充，當(dāng) 電化學(xué)單元30提供的蝕刻再生液W及再生氧化劑不足W維持已使用蝕刻液的氧化還原電 位維持在540-560mV時W及電化學(xué)單元30提供的蝕刻再生液不足W恢復(fù)所述已使用蝕刻液 的密度時，所述電化學(xué)備用單元40啟動工作，所述電化學(xué)備用單元40中具有鹽酸W及氯化 鋼等溶液，所述鹽酸W及氯化鋼溶液用于維持恢復(fù)輔助槽中已使用蝕刻液的氧化還原電位 在540-560mV的范圍內(nèi)，W及維持已使用蝕刻液的密度在1.2-1.4g/L的范圍內(nèi)。
[0052] 綜上所述，本發(fā)明的再循環(huán)系統(tǒng)利用一電化學(xué)單元提供給蝕刻恢復(fù)槽反應(yīng)物W和 已使用蝕刻液反應(yīng)，從而所述已使用蝕刻液的氧化還原電位W及密度恢復(fù)穩(wěn)定而再生為可 使用蝕刻液，可W循環(huán)使用，提高蝕刻過程的穩(wěn)定性和靈活性，具有環(huán)保效益和經(jīng)濟效益。
[0053] 另外，本發(fā)明的再循環(huán)系統(tǒng)能節(jié)省線路板廠90% W上的蝕刻液費用、降低90% W 上的蝕刻廢液排放量，W及回收高價值的金屬銅產(chǎn)品；且該系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，能夠 恢復(fù)蝕刻液的氧化還原電位和銅的濃度，W保證蝕刻液體積平衡，而且沒有外排蝕刻廢液， 實現(xiàn)蝕刻液的閉路循環(huán)利用。
[0054]雖然本發(fā)明已W實施例掲露如上，然其并非用W限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域 中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許之更動與潤飾，故本發(fā)明 之保護范圍當(dāng)視后附之申請專利范圍所界。
【主權(quán)項】
1. 一種用于處理已使用蝕刻液的再循環(huán)系統(tǒng)，其包括： 再生單元，所述再生單元具有蝕刻恢復(fù)槽，用于接收已使用蝕刻液；以及 電化學(xué)單元，用于提供反應(yīng)物至所述蝕刻恢復(fù)槽，所述反應(yīng)物與所述已使用蝕刻液反 應(yīng)以恢復(fù)所述已使用蝕刻液的氧化還原電位和/或密度而再生為可使用的蝕刻液。2. 如權(quán)利要求1所述的再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述再生單元還包括蝕刻恢復(fù)輔助 槽，其連接一蝕刻設(shè)備，用于匯集所述蝕刻設(shè)備輸出的已使用蝕刻液并輸出一部分所述已 使用蝕刻液至所述蝕刻恢復(fù)槽，并輸出另一部分所述已使用蝕刻液至所述電化學(xué)單元以產(chǎn) 生所述反應(yīng)物。3. 如權(quán)利要求2所述的再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述電化學(xué)單元包括陰極室以及陽極 室，所述陰極室與所述陽極室通過隔離膜間隔排布，所述電化學(xué)單元提供的所述反應(yīng)物包 括蝕刻再生液以及再生氧化劑，所述已使用蝕刻液含有一價銅離子，所述陽極室接收所述 蝕刻恢復(fù)輔助槽輸出的所述已使用蝕刻液并產(chǎn)生蝕刻再生液以及再生氧化劑，所述陰極室 接收所述蝕刻恢復(fù)輔助槽輸出的已使用蝕刻液并析出銅單質(zhì)。4. 如權(quán)利要求3所述的再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述蝕刻恢復(fù)槽包括射流吸收單元以 及噴淋吸收單元，用于吸收所述陽極室產(chǎn)生的所述再生氧化劑。5. 如權(quán)利要求4所述的再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，還包括所述尾氣吸收單元，所述尾氣 吸收單元包括一級鹽吸收單元以及二級堿吸收單元，所述一級鹽吸收單元用于吸收所述蝕 刻恢復(fù)槽中未完全吸收的所述再生氧化劑。6. 如權(quán)利要求1所述的再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，還包括電化學(xué)備用單元，當(dāng)所述電化 學(xué)單元提供的所述反應(yīng)物不足以恢復(fù)所述已使用蝕刻液的氧化還原電位或者密度時，所述 電化學(xué)備用單元啟動工作以恢復(fù)所述已使用蝕刻液的所述氧化還原電位或者所述密度。7. 如權(quán)利要求1所述的再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)物與所述已使用蝕刻液反應(yīng) 以恢復(fù)所述已使用蝕刻液的氧化還原電位至540-560mV范圍。8. 如權(quán)利要求3所述的再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述電化學(xué)單元提供所述反應(yīng)物至所 述蝕刻恢復(fù)槽以維持所述已使用蝕刻液的密度范圍為1.2-1.4g/L。9. 一種用于處理已使用蝕刻液的再循環(huán)系統(tǒng)，其包括： 蝕刻設(shè)備，利用蝕刻液蝕刻并輸出已使用蝕刻液； 再生單元，所述再生單元具有蝕刻恢復(fù)槽，接收所述已使用蝕刻液；以及 電化學(xué)單元，用于提供反應(yīng)物至所述蝕刻恢復(fù)槽，所述反應(yīng)物與所述已使用蝕刻液反 應(yīng)以恢復(fù)所述已使用蝕刻液的氧化還原電位和/或密度而再生為可使用的蝕刻液，所述可 使用的蝕刻液輸出至所述蝕刻設(shè)備進行循環(huán)工作。10. 如權(quán)利要求9所述的再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述已使用蝕刻液含有一價銅離子， 所述再生單元還包括蝕刻恢復(fù)輔助槽，用于連接所述蝕刻設(shè)備并匯集所述已使用蝕刻液， 所述蝕刻恢復(fù)輔助槽輸出一部分所述已使用蝕刻液至所述蝕刻恢復(fù)槽，并輸出另一部分所 述已使用蝕刻液至所述電化學(xué)單元，所述電化學(xué)單元內(nèi)含電化學(xué)物質(zhì)，所述電化學(xué)物質(zhì)與 所述一價銅離子反應(yīng)產(chǎn)生所述反應(yīng)物。11. 一種采用如權(quán)利要求1所述的再循環(huán)系統(tǒng)的已使用蝕刻液的再生方法，包括以下步 驟： 所述蝕刻恢復(fù)槽接收已使用蝕刻液； 所述電化學(xué)單元提供反應(yīng)物至所述蝕刻恢復(fù)槽，所述反應(yīng)物與所述已使用蝕刻液反應(yīng) 以恢復(fù)所述已使用蝕刻液的氧化還原電位和/或密度而再生為可使用的蝕刻液。12. 如權(quán)利要求11所述的再生方法，其特征在于，所述電化學(xué)單元提供的所述反應(yīng)物包 括再生氧化劑，所述已使用蝕刻液在所述蝕刻恢復(fù)槽的停留時間為2-4分鐘，用于吸收所述 電化學(xué)單元產(chǎn)生的所述再生氧化劑，以維持所述蝕刻恢復(fù)槽中所述已使用蝕刻液的氧化還 原電位的范圍為540-560mV。13. 如權(quán)利要求12所述的再生方法，其特征在于，所述電化學(xué)單元提供的所述反應(yīng)物還 包括蝕刻再生液，所述電化學(xué)單元包括陽極室，所述已使用蝕刻液在所述蝕刻恢復(fù)槽以及 所述陽極室的停留時間為2-4分鐘，所述已使用蝕刻液含有銅，所述蝕刻再生液流入所述蝕 刻恢復(fù)槽并維持所述已使用蝕刻液的密度范圍為1.2-1.4g/L。
【文檔編號】C25C1/12GK106011862SQ201610349812
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月24日
【發(fā)明人】毛諳章, 李鈞, 姚標
【申請人】深圳市危險廢物處理站有限公司