一种针对PCB棕化废液的电解提铜方法

技术领域

本发明专利涉及节能环保领域，特别涉及一种针对PCB棕化废液的电解提铜方法。

背景技术

在PCB的制造流程层，内层板需要经过棕化后压合，其棕化药剂使用量大，含铜量高，目前均为单独排放到废水厂处理，其含铜量和COD均偏高，严重影响了废水的处理成本。

因此，有必要提供一种PCB棕化药水的电解提铜技术，以期可以在电解过程中下降COD浓度值，提出铜可以下降过程的成本，电解后的废液也下降了废水站的处理成本，为工厂创造更大价值。

针对上述技术需求，检索到了如下文献：

1：CN104451770B，一种棕化废液和微蚀废液联合资源化利用的方法及装置。

2：CN105567980B，一种从印刷电路板棕化废液中回收铜的方法。

3：CN210394540U，一种PCB制程棕化废液铜回收装置。

4:CN108249704A，一种印制PCB电路板所产生棕化废液的处理工艺。

上述几种方法均公开了采用电解的方法来从PCB棕化废液回收铜的方法。特别的，无锡深南电路有限公司的CN108249704A提出了“破络后电解铜”的构思。

但是，由于PCB棕化废液的独特组成，在回收方法时，需要对以下三方面的难点均需要做重点特异性研究：

1)破络合方法。也即，CN108249704A提出的“在每升的棕化废液中加入0.6-1g的硫酸亚铁”，虽然操作简单，但是其并不能作为控制指标(即硫酸亚铁加入到何种地步)。

2)基本设计仍然有缺陷。仅仅经过破络和处理的废液，其在电解时，会存在电解铜密度低，无法形成铜板的问题。

3)如何维持较佳的电解效率，也是一个难点。

发明内容

本发明的目的是提供一种针对PCB棕化废液的电解提铜方法，以解决背景技术中所存在的问题。

一种针对PCB棕化废液的电解提铜方法，其包括如下步骤：

S1，取棕化废液，进行破络合后压滤过滤处理，破络合反应时间不少于2小时，使用搅拌系统进行，并辅助加热和空气搅拌，在破络后的同时将废液中的双氧水进行破坏，然后将絮状物进行分离过滤；

S2，破络过滤后补加PEG与季氨盐类、氯离子；

S3，进行板式电解，电流密度使用1.5ASD。

一种针对PCB棕化废液的电解提铜方法，其包括如下步骤：

S1，对棕化废液中的络合铜进行预处理破坏；

S2，步骤S1得到的废液，添加电解添加剂；

S3，步骤S2得到的废液在直电流作用下电解。

进一步的设计，步骤S1还包括子步骤：

S1-1，分析棕化废液的组成以及双氧水浓度，确定破络合剂配方以及添加破络合剂配方；

S1-2，步骤S1-1得到的废液进行压滤。

进一步的设计，步骤S1-1还包括：

所述的棕化废液包括：棕化剂主剂、硫酸、铜粒子、双氧水；络合剂主剂组成是以乙二醇异丙醚混合BTA以及氨基噻唑组成；

若棕化废液还含有高锰酸钾、硫酸亚铁，则破络合剂由高锰酸钾、硫酸亚铁构成；

若棕化废液还含有高锰酸钠、硫酸亚铁，则破络合剂由高锰酸钠、硫酸亚铁构成；

若棕化废液还含有高锰酸钾、氯化铁，则破络合剂由高锰酸钾、氯化铁构成；

若棕化废液还含有高锰酸钠、氯化铁，则破络合剂由高锰酸钠、氯化铁构成；

破络合剂配方组成如下：“0.25-0.5g/L高锰酸钠或高锰酸钾”，和，“4-6g/L硫酸亚铁或氯化铁”。

进一步的设计，步骤S1-2包括：步骤S1-1后得到的溶液，在常温下搅拌至少1小时、然后65℃温度下维持至少2H，最后冷却到40℃时进行压滤作业。

进一步的设计，步骤S2中的电解添加剂，其包括：0.5-1ml/L聚乙二醇、0.05-0.1ml/L烷基二甲基氯化铵与二氧化硫的季氨盐、氯离子500-1000ppm。

进一步的设计，步骤S3，还包括：电流密度使用1.5ASD。

采用上述技术方案，与现有技术相比，优点在于：

第一，棕化药水的络合主剂组成主要是以乙二醇异丙醚混合BTA，以及氨基噻唑之类物质组成，其氧化剂主剂使用双氧水在酸性环境下进行。

本申请提出的方法将棕化废液中的络合铜在预处理破坏后再直电流作用下电解，其关键在于络合铜被破坏后进行电解，使其棕化药剂本身的成膜基理丧失，避免其棕化氧化膜面沉积在电解铜表面，增加电阻导致后续效率低下。在直流电的作用下，阴电极析出金属铜，氧电极析出氧气，电解后的废液在进行废水处理。

第二，本申请提出了物理去絮化物的方法。其对应的技术要点是：步骤S1-1后得到的溶液，在常温下搅拌至少1小时、然后65℃温度下维持至少2H，最后冷却到40℃时进行压滤作业。

第三，本发明对目前PCB市场常见的棕化药水厂商的使用后废液测试中电解铜效果明显，能维持标准电解效率。其对应的技术要点在于：步骤S2中的电解添加剂，其包括：0.5-1ml/L聚乙二醇、0.05-0.1ml/L烷基二甲基氯化铵与二氧化硫的季氨盐、氯离子500-1000ppm。步骤S3，还包括：电流密度使用1.5ASD。

附图说明：

图1是本申请的一种针对PCB棕化废液的电解提铜方法的工艺图。

图2是试验一的提铜的现场图。

图3是试验三的提铜的现场图。

图4是试验五的提铜的现场图

具体实施方式

实施例一：一种针对PCB棕化废液的电解提铜方法。

本申请的研发项目的过程主要解决几个问题：

1)破络合方法。

2)电解添加剂构成。

3)如何维持较佳的电解效率，也是一个难点。

采用的工艺采用直接电解法，即在直流电作用下阳极析氧气，阴极析出金属铜；电解阳极基材为钛基活性涂层析氧阳极、二氧化铅涂层钛板，所述电解阴极基材为钢板片、钛板。

一、处理对象。

本申请的处理对象：PCB棕化废液，其组成如下：

二、破络合方法。

棕化破络合的配方组成如下：高锰酸钠或高锰酸钾0.25-0.5g/L，硫酸亚铁或氯化铁4-6g/L；

三、电解添加剂构成。

电解添加剂：0.5-1ml/L(聚乙二醇8000或者10000)、或烷基二甲基氯化铵与二氧化硫的季氨盐(0.05-0.1ml/L)、氯离子500-1000ppm。后文均以PEG-8000和季氨盐为代称。

四、棕化废液的电解提铜方法

包括以下步骤：

S2，破络过滤后补加PEG与季氨盐类、氯离子进行板式电解；

S3，电解使用1.5ASD(即安培/平方英尺)进行，跟进电解的效率，分析废液中的铜含量。

五、试验过程

试验一。

棕化废液各成分如下(国内棕化药水厂商GH)：

组分名称棕化剂主剂硫酸双氧水铜含量高锰酸钾硫酸亚铁百分含量5％5％3％26.5g/L0.25g/L5g/L

试验一的电解方法：

步骤一：根据以上废液的双氧水浓度，补加对应的高锰酸钾和硫酸亚铁，开启空气搅拌和机械搅拌后1H，在开启加热到65℃后维持2H，冷却到40℃进行压滤作业，压滤后出水加入电解添加剂调整进行电镀，电镀时的溶液成分如下：

步骤二：步骤一之后，分析废液的硫酸与双氧水浓度，其中双氧水已经下降，补加氯离子(AR级盐酸)与PEG8000和季氨盐后进行电解，可以正常电镀铜。

试验二。

棕化废液各成分如下(国内棕化药水厂商GH)：

组分名称棕化剂主剂硫酸双氧水铜含量高锰酸钠氯化铁百分含量5％5％3％26.5g/L0.5g/L5/L

试验二的电解方法：

步骤一：根据以上废液的双氧水浓度，补加对应的高锰酸钠和氯化铁，开启空气搅拌和机械搅拌后1H，在开启加热到65℃后维持2H，冷却到40℃进行压滤作业，压滤后出水加入电解添加剂调整进行电镀，电镀时的溶液成分如下：