西安交通大学科技成果——蚀刻废液超临界水热合成制备纳米铜技术.pdfVIP

西安交通大学科技成果——蚀刻废液超临界水热合

成制备纳米铜技术

项目简介

近年来我国电子工业迅速发展，作为电子工业的基础，印制电路

板（简称PCB）产业以每年14.4%的速度持续增长，2006年中国已经

取代日本，成为全球产值最大的印制电路板生产基地。我国的印制电

路板产业年产值达到290亿美元，主要分布在“长三角”和“珠三角”

地区。

在PCB生产过程中会产生大量含有高浓度铜的蚀刻废液。这些蚀

刻废液中的主要成份是铜盐，也包含其它无机物，如氨、盐酸、双氧

水、硫酸等，这些成分组成在一起，污染指数极高，属于危险性液体

废物。同时蚀刻废液中存在的铜离子浓度超标几百万倍，资源回收的

潜力巨大。目前我国平均日产蚀刻废液超过2000吨，并且每年仍以

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约10%的速度增长。一般来说，每生产1m线路板需消耗蚀刻液2-2.5L，

相应的也产出蚀刻废液2-2.5L，PCB行业每年消耗精铜10万吨以上，

而蚀刻废液中的铜含量在5万吨以上。

在我国工业实际生产过程中，蚀刻废液处理目前采用的普遍做法

是，将蚀刻废液在各PCB生产厂家内采用密闭的储罐存储起来，送由

外包的环保单位处理。通常采用的废液处理方式为化学沉淀法、电解

法和萃取法等，将蚀刻废液中的铜制备为硫酸铜、电解铜板或氧化铜

粉等产品。这些处理方法的产品附加价值低、经济性较差。

技术优势

超临界水热合成反应是指在密闭的高压反应器中，以超临界水作

为反应介质，使金属盐在水热介质中发生水解、脱水反应，进而成核、

生长、最终形成具有一定粒度和结晶形态的纳米晶粒的反应。由于反

应介质为超临界水，反应过程在密闭的高压容器中进行，因而在反应

过程中不会引入其它污染物，被认为是一种绿色环保的纳米制备技术。

连续式水热合成示范装置

纳米铜产物TEM图

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采用超临界水热合成法处理含铜废液可使Cu的转化率达到

99.8%以上，产物的平均粒径可达到10-20nm。经检测分析表明产物

全部为Cu，产品纯度可达到99.9%以上。此外，处理后的废液可完全

回用，实现废液零排放。

市场前景及应用

1、市场经济性分析

以处理能力为10t/d的印制电路板蚀刻废液超临界水热合成制备

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纳米铜的系统为例，按废液Cu浓度120g/L计，设备投资费用约为

1000万元，处理废水运行费用为3514元/吨，处理废水收益约为36

万元/吨。据此估算，在3个月内便可收回全部项目投资成本，此外

每年可创造纯利润约1亿元。因此该技术具有较强的技术经济优势，

市场前景广阔。

2、主要应用领域

本技术适用于印制电路板厂生产废水无害化处理及资源利用相

关领域。本技术应用无地域限制。

技术成熟度工程样机

合作要求

（1）有独立承担民事责任能力的自然人或独立承担民事责任的

企业法人。

（2）以产学研相结合的方式进行工业示范和运营，合作企业需

提供资金和运营支持。

（3）有一定的投资能力和风险意识，并且具有一定的市场推广

和拓展的能力。