一种氯化物体系线路版蚀刻液在线提取铜和蚀刻液回用的装置.doc

[54]实用新型名称 一种氯化物体系线路版蚀刻液在线提取铜和蚀刻液回用的装置。 ［57］摘要 一种氯化物体系线路版蚀刻液在线提取铜和蚀刻液回用的装置，它由一定数量的敞口式的电解单元组成一个电化学处理系列，用阴离子膜或者具有微渗透性能的隔膜材料把每个电解单元分隔成阳极区和阴极区两部分，阳极区用钛基涂覆贵金属氧化物的电极材料作为阳极，用钛的三维电极材料作阴极的电解单元则构成电化学处理系列的前级段，用钛板或者铜板二维电极材料作阴极的电解单元则构成电化学处理系列的后级段。用单一的直流电解电源构成电化学处理系列的供电电源。从氯化物体系线路版蚀刻体系进入电化学处理系列的蚀刻液，通过调节槽电压、流量、阴极和阳极的面积比等电化学参数，使得在阳极区发生的电化学反应是一价铜离子氧化成二价铜离子的反应，在电化学处理系列的前段液阴极区发生的电化学反应是二价铜离子还原成一价铜离子的反应，在电化学处理系列的后级段阴极区发生的电化学反应是一价铜离子还原成金属铜的反应，经电化学处理系列处理后的蚀刻液，降低了其铜离子的含量和提高了二价铜离子含量的比率，经混合后返回线路版蚀刻系统进行蚀铜操作，整个电化学处理系列的设备都是敞口式的，阳极区上方没有氯气逸出，不存在处理氯气尾气的困扰。 权利要求书 一种氯化物体系线路版蚀刻液在线提取铜和蚀刻液回用的装置，其特征包括: 由一定数量的敞口式的电解单元组成一个电化学处理系列，用阴离子膜或者具有微渗透性能的隔膜材料(2)把每个电解单元(1)分隔成阳极区(6)和阴极区(5)，用钛的三维电极材料作阴极（4）的电解单元则构成电化学处理系列的前段液，用钛板或者铜板二维电极材料作阴极（4）的电解单元则构成电化学处理系列的后级段。用钛基涂覆贵金属氧化物的电极材料作为阳极（3）。 2.根据权利要求1所述的电化学提铜处理利系列，其特征在于其阳极和阴极的面积比例是可以调节的，用单一的直流电解电源构成电化学处理系列的供电电源。 说明书 一种氯化物体系线路版蚀刻液在线提取铜和蚀刻液回用的装置 技术领域 本实用新型涉及一种铜的提取装置，特别是一种氯化物体系线路版蚀刻液在线电沉积提取铜和蚀刻液回用的装置。 背景技术 用氯化物体系蚀刻液来蚀刻线路版的铜，在线路版生产领域的应用十分广泛。当配制初始的蚀刻液时，通常称作子液，除了酸以外，还加入大量的氯化钠和适量的氨盐。当用子液蚀刻线路版的铜进行到一定程度之后，由于蚀刻液上铜离子浓度的增加以及二价铜离子比率的下降，受化学平衡的影响，其蚀刻铜的速率降低了，此时蚀刻液中每升含有约100g到120g的铜，而且蚀刻液中以一价铜离子形式存在的铜量占到总含铜的三分之二左右。由于只有二价铜离子才能与铜反应生成一价铜离子，达到蚀刻的效果。蚀刻液中过高的一价铜离子含量抑制了蚀刻液的蚀铜效果。当出现这种情况时，线路版生产厂家往往会把经使用一段时间后，蚀刻效果差的蚀刻液转交给其它回收铜的工厂进行铜的回收，再用新配制的蚀刻液（通常称作子液）进行线路版的蚀刻处理，但由此造成回收铜后产生排放大量废水，污染环境的严重问题，仅广东省每月产生该类蚀刻液中的含铜量大于5000吨，而要处理的蚀刻液约为50000m3，在线回收其中的铜，又能让经处理后的蚀刻液回用，有着十分重大的经济价值和环境价值。为此，国家环境保护部颁布了《中华人民共和国国家环境保护标准HG450－2008》，在标准中明确规定印制电路板制造业生产企业必须对其蚀刻液液进行回收利用，而且规定铜的回收率要达到95％。 中国专利ZL200620061013.0，提供了一种氧化物体系线路版废蚀刻液中提取铜的装置，在撮铜的同时，通过加入镁、铝、锌、铁等元素的单质或混合物与电解生成的氯反应而生成相应的氯化物，从而使提取装置上方没有氯气逸出，不存在氯气尾气处理的困扰。由于在蚀刻液中加入了其它物质，在提取铜之后，已经改变了蚀刻液的组分，它不能再返回线路版蚀刻体系去使用了。前面已经提到：由于在配制蚀刻液时线路版进行蚀铜离子和较小比率的二价铜离子，一价铜离子能够与氯离子络合而生成带负电的铜氯络离子［CuCl2-］］ 中国专利申请Z2公开了一种再生CuCl蚀刻剂的方法，该方法是使用隔膜电解槽来处理含有CuCl或同时含有FeCl3和铜的蚀刻剂，在阴极室电沉积提取铜，同时把阳极室产生的氯气通过输送系统进入吸收系统，用已在蚀刻工艺中使用过的蚀刻剂与氯气进行反应，让氯气把蚀刻剂中的CuCl氧化成CuCl2，而使这些蚀刻剂再生。根据理论计算，以二价铜计，在阴极上每电沉积出1000Kg的铜，相应的在阳极上就会析出1116Kg的氯气，其标准状态下的体积为352.6m3，要妥善处理这么大量的氯气而不让其对环境造成污染，是件十分耗费投资的事情。很显然，要实施该专利申请中提出的工艺，其整套设备必