1.本发明涉及蚀刻废液处理技术领域,尤其涉及一种蚀铜废硝酸资源化回用方法及系统。
背景技术:
2.在微电子加工行业的电镀工艺中,人们会采用蚀刻液腐蚀电路板上多余的铜箔,随着蚀刻过程的进行,蚀刻液中的铜离子不断增多,当蚀刻液中的铜离子的含量达到一定浓度时,蚀刻液腐蚀铜的效率就会逐渐下降直至失效,成为蚀刻废液排出。镀件的清洗、除油、活化、除锈和退镀等过程都会产生相应的刻蚀废液,废液中的重金属铜离子具有较大的毒性,根据我国的排放标准,铜的排放浓度低于0.5mg/l,含铜刻蚀废酸液必须作为危废处理处置。主要成分如下表1(另有少量以锡为主的杂质金属):
3.表1:
4.铜离子浓度(g/l)氢离子浓度(mol/l)硝酸(%)45
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704.0
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5.020
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25
5.传统蚀刻液的处理工艺主要包括化学沉淀法、吸附法、电解法离子交换法、氧化还原法和中和法等,这些处理工艺各有利弊。其中,电解法的应用较普遍。目前,电解精炼法主要分为硫酸体系电解和硝酸体系电解两种。硫酸体系电解的工艺已经成熟,被广泛应用于工业生产,但由于硫酸自身条件的限制,无法满足对铜纯度的更高要求。硝酸体系电解没有硫酸的限制,20℃时硝酸铜在水中的溶解度比硫酸铜高的多,硝酸体系可在常温下进行电解,无需加热,节省了大量能源。同时硝酸体系电解酸含量要求低,ph在1左右即可。但由于硝酸根的存在会影响电解生产的稳定性(阴极板生成黑色物质cu2o,电解到一定程度铜会开始反蚀),目前工业应用较少。
6.目前硝酸体系蚀刻液资源化研究最多的基于平板电解的铜回收处理,但是对于旋流电解技术国内外研究较少;此外,在实际的含铜废硝酸电解中,如何防止反蚀铜产品及黑色氧化亚铜出现,始终是提高铜产品质量和产率的关键,而相关研究及专利并未提出有效办法;对于电解后废硝酸的回用方法多数研究为简单的投加添加剂及补加浓硝酸,回用效率不高。比如专利cn205223353u采用“沉降除锡
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平板电解提铜
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加药回用”工艺处理硝酸型剥锡含铜废液;专利cn207391170u使用“扩散渗析
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平板电解提铜”的工艺。
技术实现要素:
7.本发明所要解决的技术问题是在高浓度的硝酸条件下,如何回收硝酸体系蚀刻废液中的铜单质,在保证单质铜产品高品质及高产率的基础上,同时实现废硝酸回用和低成本运行。
8.为了解决上述问题
声明:
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我是此专利(论文)的发明人(作者)