本发明属于印刷电路板蚀刻加工技术领域,具体来说,是涉及一种酸性氯化铜蚀刻液电解再生及铜回收方法。
背景技术:
印刷电路板是各种电子产品的基础部件,其生产过程中的重要一环是用化学腐蚀方法刻蚀掉铜箔板上电路需要之外多余的铜(一般在60~70%)。酸性氯化铜和碱性氯化铜蚀刻液为目前使用最多的蚀刻剂,其中酸性氯化铜蚀刻液因为具有侧蚀小等特点特别适合刻蚀精度要求高的印刷电路板产品,被大量的印刷电路板工厂越来越多地使用。蚀刻加工时发生的化学反应是,蚀刻液中一个二价铜离子将铜箔板上一个金属铜原子氧化,生成二个一价铜离子。故随蚀刻的进行,蚀刻液中总铜和一价铜离子浓度增加,将会造成蚀刻能力逐渐下降。为保持理想的刻蚀能力,通常做法是对一部分蚀刻液进行化学再生,即向蚀刻液中添加化学氧化剂将一价铜氧化为二价铜。化学再生后的蚀刻液重复使用,而另一部分未再生的蚀刻液成为蚀刻废液。每刻蚀加工一平方米印刷电路板约产生2-2.5l含铜量为100-150g.l-1的蚀刻废液。
印刷电路板工厂中产生的铜蚀刻废液一般要送到废液处理厂用中和沉淀法、置换法、萃取法等化学方法处理回收铜。但这些处理方法从废液中回收的铜是以化合物的形式,产品价值低,且处理过程中要消耗大量化学药剂。另外,由于各化学回收法本身的技术局限,有相当一部分铜未得到回收,而是被排入环境。
为解决化学法再生酸性氯化铜蚀刻液带来的诸多问题,研究者早就设想用电解方法再生蚀刻液,即将刻蚀生成的一价铜中的一半在电解池的阳极氧化为二价铜离子,而另一半在阴极还原为金属铜。经过这样的电解处理,蚀刻液恢复了最初的蚀刻能力,可以循环使用,而从铜箔板上被蚀刻掉的铜能以金属铜形式得到回收。
ott[1]等提出的电解再生工艺中,采用旋转阴极,阴极上沉积的铜粉被刮刀刮下回收,电解后的蚀刻废液需补充化学药剂后做为再生蚀刻液循环使用。tri-star公司[2]的电解再生装置采用单阳极、四阴极结构,每小时能在阴极上析出8kg金属铜。但电解池操作电压较高(6v-8v),容易析出氢气和氯气。cemco公司[3]在售的酸性氯化铜蚀刻液电解再生装置与tri-star公司的装置相似,以氧化还原电位控制自动化间歇操作,回收铜粉,操作中需要10℃以下的冷却水。oxley[4]提出的一个电解工艺中,阴极液和阳极液均来自同一蚀刻废液槽,并经电解后流回蚀刻废液槽。但实际上阴极不大可能选择性地将溶液中一价铜离子沉积,所以最终得到的再生蚀刻液恐难满足蚀刻要求。为解决阳极析气和回收的铜粉夹带液体等问题,oxley等[5]曾提出一套带双电解池、多个缓冲槽和多回路连接的酸性氯化铜蚀刻液电解再生回收工艺。但其设备和操作均较复杂。hillis[6]的电解工艺中,蚀刻液在刻蚀槽和电解池阳极室间循环,阴极液在阴极室自循环,并且储槽中有流股向阴极室补充蚀刻液。但操作中需持续补充浓盐酸以维持中固定的盐酸浓度,说明电解中有析氯和析氢。曾振欧[7]采用ir-ta阳极和不锈钢阴极的电解池处理酸性氯化铜蚀刻液,发现在小电流密度操作时可避免氯气的析出。蒋玉思等[8]采用小阴极、大阳极的阳离子交换膜电解池以及蚀刻废液分别向阳极室和阴极室分配的流程处理酸性氯化铜蚀刻液,可以成功再生蚀刻液并回收铜粉,但电解中有氯气析出和盐酸消耗。徐海清等[9]采用小阴极、大阳极的阴离子交换膜电解池,以间歇操作、电流分四步递减的方式处理酸性氯化铜蚀刻液,可以再生蚀刻液并回收铜板,但仍有氯气和氢气析出且操作复杂。
已经报道的电解处理酸性氯化铜蚀刻液方法,或有氯气、氢气等有害危险气体析出,或以铜粉形式回收铜易夹带杂质需要离心脱液,或技术流程和操作复杂。所以到目前为止,还极少有印刷电路板加工企业使用电解再生方法处理酸性氯化铜蚀刻液。
[1]ottr,reithr,methodandapparatusforregenerationofacopper-containingetchingsolution.[p].us4508599,1985.
[2]tri-startechnologiescompany,inc.cupricchlorideetchregeneration,1997.
[3]http://www.cemco.com/regen.htm
[4]oxleyje,electrolyticregenerationofacidcupricchlorideetchant,[p].us5421966,1995
[5]oxleyje,s.rj,p.ra,apparatusandaprocessforregeneratingacucl2etchant.[p].us5705048,1998.
[6]hillismr,methodfortheelectrolyticregenerationofetchantsformetal,[p].us4468305,1984
[7]曾振欧,李哲,杨华,赵国鹏,铱–钽氧化物涂层阳极氧化再生酸性蚀刻液,电镀与涂饰,2010,29,29-32.
[8]蒋玉思,黄奇书,张建华等,印制电路板酸性蚀刻废液的膜电解再生,环境污染与防治,2011,33(8),53-56
[9]徐海清钟洪胜赵国鹏等,膜电解法在线再生酸性蚀刻液及回收铜新技术,环境工程学报,2013,7(10),3985-3991
技术实现要素:
本发明的目的是克服以往酸性氯化铜蚀刻液电解再生方法的缺点,提供一种酸性氯化铜蚀刻液原位电解再生及铜回收方法,采用简单的单电解槽工艺再生酸性氯化铜蚀刻液,在电解过程中避免气体析出和盐酸的消耗,并且以高纯度铜板的形式回收铜,能够满足提高生产效率、充分利用资源和保护环境的需要。
为了解决上述技术问题,本发明通过以下的技术方案予以实现:
第一种酸性氯化铜蚀刻液原位电解再生及铜回收方法,该方法基于电解池进行,所述电解池由阳极、阳极室(1)、阴极、阴极室(3)以及分割阳极室(1)与阴极室(3)的隔膜或阴离子交换膜(2)构成;所述阳极室(1)流入阳极入液流股(5)、流出阳极出液流股(6),所述阴极室(3)流入阴极入液流股(10)、流出阴极出液流股(9);所述阳极出液流股(6)分为再生蚀刻液流股(7)和再生蚀刻液分支流股(8),所述再生蚀刻液流股(7)进入再生蚀刻液储槽或直接用于刻蚀印刷电路板,所述再生蚀刻液分支流股(8)汇入所述阴极出液流股(9)后作为阴极室外循环流股(12),所述阴极室外循环流股(12)再分为阴极入液流股(10)和阴极液分支流股(11),所述阴极入液流股(10)进入所述阴极室(3)进行铜沉积,所述阴极液分支流股(11)汇入蚀刻液流股(4)作为阳极入液流股(5)进入所述阳极室(1)再生。
其中,所述再生蚀刻液分支流股(8)和所述阴极出液流股(9)汇入阴极液槽(13)中进行混合,所述阴极室外循环流股(12)由所述阴极液槽(13)流出。
其中,设定所述蚀刻液流股(4)流量为蚀刻液处理量ql/h,所述再生蚀刻液分支流股(8)和所述阴极液分支流股(11)的流量在循环过程中始终相同,均为0.03q~0.05ql/h;所述阴极入液流股(10)的流量为0.1q-0.5ql/h。
第二种酸性氯化铜蚀刻液原位电解再生及铜回收方法,该方法基于电解池进行,所述电解池由阳极、阳极室(1)、阴极、阴极室(3)以及分割阳极室(1)与阴极室(3)的隔膜或阴离子交换膜(2)构成;所述阳极室(1)流入阳极入液流股(5)、流出阳极出液流股(6),所述阴极室(3)流入阴极入液流股(10)、流出阴极出液流股(9);所述阳极出液流股(6)分为再生蚀刻液流股(7)和再生蚀刻液分支流股(8),所述再生蚀刻液流股(7)进入再生蚀刻液储槽或直接用于刻蚀印刷电路板,所述阴极出液流股(9)分为阴极液分支流股(11)和阴极室外循环流股(12),所述再生蚀刻液分支流股(8)汇入所述阴极室外循环流股(12)后作为阴极入液流股(10)进入所述阴极室(3)进行铜沉积,所述阴极液分支流股(11)汇入蚀刻液流股(4)作为阳极入液流股(5)进入所述阳极室(1)再生。
其中,所述再生蚀刻液分支流股(8)和所述阴极室外循环流股(12)汇入阴极液槽(13)中进行混合,所述阴极入液流股(10)由所述阴极液槽(13)流出。
其中,设定所述蚀刻液流股(4)流量为蚀刻液处理量ql/h,所述再生蚀刻液分支流股(8)和所述阴极液分支流股(11)的流量在循环过程中始终相同,均为0.02q~0.05ql/h;所述阴极入液流股(10)的流量为0.1q-0.5ql/h。
对于上述两种方案:
所述阴极入液流股(10)的阴极初液与所述处理前蚀刻液流股(4)相比,其不同仅在于cucl2的浓度为0.3-0.9mol/l,cucl的浓度为0-0.2mol/l。
所述电解池的阳极为多孔碳阳极,阴极为金属板或碳板阴极。
所述处理前蚀刻液流股(4)来源于蚀刻液槽或蚀刻工段刻蚀印刷电路板后的蚀刻液。
所述电解池的表观电流密度为250-350a/m2。
本发明的有益效果是:
(一)本发明的酸性氯化铜蚀刻液原位电解再生及铜回收方法,操作简单,易于实现,既能满足蚀刻液中一价铜离子浓度降低到再生标准,而且同时还可以进行铜的回收。
(二)由于蚀刻工序的反应是:cu2++cu=2cu+,因此蚀刻工序会使蚀刻液中的总铜浓度和一价铜离子浓度均增高,而再生过程如果只是把蚀刻液中的一价铜离子氧化成二价铜离子,那么蚀刻液中的总铜浓度会越来越高,蚀刻的速度也会越来越快而无法控制,故对蚀刻液再生不仅仅需要把一价铜离子浓度降低,也需要把总铜浓度降低;
本发明的的酸性氯化铜蚀刻液原位电解再生及铜回收方法,其阴极液分支流股(11)汇入蚀刻液流股(4)中的过程相当于对蚀刻液中的总铜浓度进行了稀释,可以把蚀刻液中总铜浓度降低到与未进入蚀刻工序的蚀刻液中的总铜浓度一致,既达到一价铜浓度降低,又达到总铜浓度降低的目的
(三)阳极室中能发生氧化反应的既有一价铜离子又有氯离子,再生过程中随着一价铜离子浓度降低,就会发生析氯反应,析出的氯气一方面会造成环境的污染,对操作实验的实验人员身体造成伤害,另一方面会改变蚀刻液中的氯离子的浓度,影响蚀刻效果;
本发明的酸性氯化铜蚀刻液原位电解再生及铜回收方法,采用多孔碳阳极,增加了反应面积,大大降低了阳极槽中局部一价铜离子浓度较低析出氯气的情况,可以有效的避免析出氯气。
(四)阴极液中能发生还原反应的既有一价铜离子,二价铜离子,又有氢离子。当阴极室中总铜浓度较低的时候,会发生析氢反应,析氢反应会造成蚀刻液中氢离子的改变,影响蚀刻效果,而且会使沉积出来的铜呈现泥狀;
本发明的酸性氯化铜蚀刻液原位电解再生及铜回收方法,由于阴极液总铜浓度适当,不易于析出氢气。
(五)析出氢气会造成沉积铜形貌不佳;电流密度过低会使沉积铜形貌呈现条纹状,甚至会腐蚀铜板,没有铜进行沉积;电流密度过高会使沉积铜呈现颗粒状,回收价值不高;阴极液中的二价铜离子浓度过高,会造成腐蚀铜板,不进行铜的沉积,二价铜离子浓度过低,会造成析氢,沉积铜形貌也不佳;
本发明的酸性氯化铜蚀刻液原位电解再生与铜回收方法,表观电流密度适当,配制的阴极初液中二价铜离子浓度适当,故可以以高纯度铜板的形式将铜回收,且沉积铜表面平整致密,无明显的颗粒或者凹陷。
(六)本发明的酸性氯化铜蚀刻液原位电解再生及铜回收方法,阴极液既有流出,又有流入,阴极部分各个流股的液体基本上处于动态平衡,基本上不用添加额外液体。
附图说明
图1是本发明所提供第(一)种方案的酸性氯化铜蚀刻液原位电解再生及铜回收方法的流程示意图;
图2是本发明所提供第(二)种方案的酸性氯化铜蚀刻液原位电解再生及铜回收方法的流程示意图。
上述图中:1、阳极室;2、隔膜或阴离子交换膜;3、阴极室;4、蚀刻液流股;5、阳极入液流股;6、阳极出液流股;7、再生蚀刻液流股;8、再生蚀刻液分支流股;9、阴极出液流股;10、阴极入液流股;11、阴极液分支流股;12、阴极室外循环流股;13、阴极液槽。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明作进一步的详细描述:
以下实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本发明,但不以任何方式限制本发明。
方案(一):
如图1所示,电解池由阳极、阳极室1、阴极、阴极室3以及分割阳极室1与阴极室3的隔膜或阴离子交换膜2构成。阳极采用多孔碳阳极,阴极采用金属板或碳板阴极蚀刻液流股4来源于蚀刻液槽或蚀刻工段刻蚀印刷电路板后的蚀刻液,其流量为蚀刻液处理量ql/h。
阳极入液流股5进入阳极室1,在阳极室1内一价铜被氧化成二价铜。阳极出液流股6分为再生蚀刻液流股7和再生蚀刻液分支流股8,再生蚀刻液流股7进入再生蚀刻液储槽或直接用于刻蚀印刷电路板。
阴极入液流股10由0.3-0.9mol/l的cucl2,0-0.2mol/l的cucl,2mol/l的nacl,2mol/l的hcl组成阴极初液。阴极入液流股10以0.1-0.5l/h的流速进入阴极室3,在阴极室3内二价铜一部分被还原为一价铜,一部分被还原成铜并沉积到铜板上,然后以比阴极入液流股10总铜浓度低的阴极出液流股9流出。
再生蚀刻液分支流股8和阴极出液流股9汇入阴极液槽13中进行混合,阴极室外循环流股12由所述阴极液槽13流出,再分为阴极入液流股10和阴极液分支流股11。再生蚀刻液分支流股8和阴极液分支流股11的流量在循环过程中始终相同,均为0.03q~0.05ql/h。再生蚀刻液分支流股8一方面补充阳极入液流股5流入阳极室1的体积,另一方面又可以把阴极室外循环流股12的浓度提高到与阴极初液的浓度一致。
总铜浓度较低的阴极液分支流股11汇入总铜浓度较高的蚀刻液流股4中,把蚀刻液流股4中的总铜浓度稀释到合适的范围。
实施例1:
配制阴极初液组成为:cucl20.34mol/l,cucl0.16mol/l,nacl2mol/l,hcl2mol/l。电解再生及铜回收系统操作时,流量为16.9(q)l/h的蚀刻液流股4与流量为0.53l/h(0.03q)的阴极液分支流股11汇合之后作为阳极入液流股5进入阳极室1进行再生。阳极出液流股6分为再生蚀刻液流股7和流量为0.53l/h(0.03q)的再生蚀刻液分支流股8。再生蚀刻液分支流股8和阴极出液流股9汇合之后形成阴极室外循环流股12,阴极室外循环流股又分流量为0.53l/h(0.03q)的阴极液分支流股11和流量为3.96l/h(0.23q)的阴极入液流股10,阴极入液流股10进入阴极室进行铜沉积。
电解操作的表观电流密度为250a/m2,电解池槽电压为1.49v,阴极电流效率和阳极电流效率均在95%以上。电解回收2h后得到再生蚀刻液33.8l,回收铜板86.96g。再生后蚀刻液的总铜浓度为112.64g/l(其中[cu+]1.28g/l)。
实施例2:
配制阴极初液组成为:cucl20.50mol/l,cucl0.14mol/l,nacl2mol/l,hcl2mol/l。电解再生及铜回收系统操作时,流量为17.0(q)l/h的蚀刻液流股4与流量为0.60l/h(0.035q)的阴极液分支流股11汇合之后作为阳极入液流股5进入阳极室1进行再生。阳极出液流股6分为再生蚀刻液流股7和流量为0.60l/h(0.035q)的再生蚀刻液分支流股8。再生蚀刻液分支流股8和阴极出液流股9汇合之后形成阴极室外循环流股12,阴极室外循环流股又分流量为0.60l/h(0.035q)的阴极液分支流股11和流量为6.48l/h(0.38q)的阴极入液流股10,阴极入液流股10进入阴极室进行铜沉积。
电解操作的表观电流密度为250a/m2,电解池槽电压为1.53v,阴极电流效率和阳极电流效率均在95%以上。电解回收2h后得到再生蚀刻液34.0l,回收铜板86.01g。再生后蚀刻液的总铜浓度为112.64g/l(其中[cu+]1.28g/l)。
实施例3:
配制阴极初液组成为:cucl20.40mol/l,cucl0.15mol/l,nacl2mol/l,hcl2mol/l。电解再生及铜回收系统操作时,流量为20.1(q)l/h的蚀刻液流股4与流量为0.67l/h(0.033q)的阴极液分支流股11汇合之后作为阳极入液流股5进入阳极室1进行再生。阳极出液流股6分为再生蚀刻液流股7和流量为0.67l/h(0.033q)的再生蚀刻液分支流股8。再生蚀刻液分支流股8和阴极出液流股9汇合之后形成阴极室外循环流股12,阴极室外循环流股又分流量为0.67l/h(0.033q)的阴极液分支流股11和流量为9.36l/h(0.47q)的阴极入液流股10,阴极入液流股10进入阴极室进行铜沉积。
电解操作的表观电流密度为300a/m2,电解池槽电压为1.81v,阴极电流效率和阳极电流效率均在95%以上。电解回收2h后得到再生蚀刻液40.2l,回收铜板103.16g。再生后蚀刻液的总铜浓度为112.64g/l(其中[cu+]1.28g/l)。
实施例4:
配制阴极初液组成为:cucl20.3mol/l,cucl0.2mol/l,nacl2mol/l,hcl2mol/l。电解再生及铜回收系统操作时,流量为20.1(q)l/h的蚀刻液流股4与流量为0.64l/h(0.03q)的阴极液分支流股11汇合之后作为阳极入液流股5进入阳极室1进行再生。阳极出液流股6分为再生蚀刻液流股7和流量为0.64l/h(0.03q)的再生蚀刻液分支流股8。再生蚀刻液分支流股8和阴极出液流股9汇合之后形成阴极室外循环流股12,阴极室外循环流股又分流量为0.64l/h(0.03q)的阴极液分支流股11和流量为2.14l/h(0.1q)的阴极入液流股10,阴极入液流股10进入阴极室进行铜沉积。
电解操作的表观电流密度为300a/m2,电解池槽电压为1.75v,阴极电流效率和阳极电流效率均在95%以上。电解回收2h后得到再生蚀刻液40.2l,回收铜板105.01g。再生后蚀刻液的总铜浓度为112.64g/l(其中[cu+]1.28g/l)。
实施例5:
配制阴极初液组成为:cucl20.75mol/l,cucl0.12mol/l,nacl2mol/l,hcl2mol/l。电解再生及铜回收系统操作时,流量为23.4(q)l/h的蚀刻液流股4与流量为1.06l/h(0.045q)的阴极液分支流股11汇合之后作为阳极入液流股5进入阳极室1进行再生。阳极出液流股6分为再生蚀刻液流股7和流量为1.06l/h(0.045q)的再生蚀刻液分支流股8。再生蚀刻液分支流股8和阴极出液流股9汇合之后形成阴极室外循环流股12,阴极室外循环流股又分流量为1.06l/h(0.045q)的阴极液分支流股11和流量为10.08l/h(0.43q)的阴极入液流股10,阴极入液流股10进入阴极室进行铜沉积。
电解操作的表观电流密度为350a/m2,电解池槽电压为2.20v,阴极电流效率和阳极电流效率均在95%以上。电解回收2h后得到再生蚀刻液46.8l,回收铜板121.28g。再生后蚀刻液的总铜浓度为112.64g/l(其中[cu+]1.28g/l)。
实施例6:
配制阴极初液组成为:cucl20.89mol/l,nacl2mol/l,hcl2mol/l。电解再生及铜回收系统操作时,流量为23.5(q)l/h的蚀刻液流股4与流量为1.24l/h(0.05q)的阴极液分支流股11汇合之后作为阳极入液流股5进入阳极室1进行再生。阳极出液流股6分为再生蚀刻液流股7和流量为1.24l/h(0.05q)的再生蚀刻液分支流股8。再生蚀刻液分支流股8和阴极出液流股9汇合之后形成阴极室外循环流股12,阴极室外循环流股又分流量为1.24l/h(0.05q)的阴极液分支流股11和流量为12.24l/h(0.5q)的阴极入液流股10,阴极入液流股10进入阴极室进行铜沉积。
电解操作的表观电流密度为350a/m2,电解池槽电压为2.15v,阴极电流效率和阳极电流效率均在95%以上。电解回收2h后得到再生蚀刻液47.0l,回收铜板121.34g。再生后蚀刻液的总铜浓度为112.64g/l(其中[cu+]1.28g/l)。
方案(二):
如图2所示,电解池由阳极、阳极室1、阴极、阴极室3以及分割阳极室1与阴极室3的隔膜或阴离子交换膜2构成。阳极采用多孔碳阳极,阴极采用金属板或碳板阴极。蚀刻液流股4来源于蚀刻液槽或蚀刻工段刻蚀印刷电路板后的蚀刻液,其流量为蚀刻液处理量ql/h。
阳极入液流股5进入阳极室1,在阳极室1内一价铜被氧化成二价铜。阳极出液流股6分为再生蚀刻液流股7和再生蚀刻液分支流股8,再生蚀刻液流股7进入再生蚀刻液储槽或直接用于刻蚀印刷电路板。
阴极入液流股10由0.3-0.9mol/l的cucl2,0-0.2mol/l的cucl,2mol/l的nacl,2mol/l的hcl组成阴极初液。阴极入液流股10以0.1-0.5l/h的流速进入阴极室3,在阴极室3内二价铜一部分被还原为一价铜,一部分被还原成铜并沉积到铜板上,然后以比阴极入液流股10总铜浓度低的阴极出液流股9流出。
阴极出液流股9分为阴极液分支流股11和阴极室外循环流股12。总铜浓度比较低的阴极液分支流股11汇入总铜浓度较高的蚀刻液流股4,把蚀刻液流股4中的总铜浓度稀释为与未进入蚀刻工序蚀刻液的总铜浓度一致的阳极入液流股5进入阳极室1再生。
再生蚀刻液分支流股8和阴极室外循环流股12汇入阴极液槽13中进行混合,阴极入液流股10由阴极液槽13流出,进入阴极室3进行铜沉积。再生蚀刻液分支流股8把阴极室外循环流股12的浓度提高到与阴极初液的浓度一致。再生蚀刻液分支流股8和阴极液分支流股11的流量在循环过程中始终相同,均为0.02q~0.05q。
实施例7:
配制阴极初液组成为:cucl20.48mol/l,cucl0.14mol/l,nacl2mol/l,hcl2mol/l。电解再生及铜回收系统操作时,流量为17.0(q)l/h蚀刻液流股4和流量为0.49(0.03q)l/h的阴极液分支流股11汇合,流入阳极室1进行再生。阳极液出液流股6分为再生蚀刻液流股7和流量为0.49(0.03q)l/h再生蚀刻液分支流股8。再生蚀刻液分支流股8和阴极室外循环流股12混合,混合之后的阴极入液流股10以流量为3.96h/l(0.23q)进入阴极室进行铜沉积。阴极出液流股9分为阴极液分支流股11和阴极室外循环流股12。
电解操作的表观电流密度为250a/m2,电解池槽电压为1.50v,阴极电流效率和阳极电流效率均在95%以上。电解回收2h后得到再生蚀刻液34.0l,回收铜板86.00g。再生后蚀刻液的总铜浓度为112.64g/l(其中[cu+]1.28g/l)。
实施例8:
配制阴极初液组成为:cucl20.42mol/l,cucl0.15mol/l,nacl2mol/l,hcl2mol/l。电解再生及铜回收系统操作时,流量为17.0(q)l/h蚀刻液流股4和流量为0.47(0.03q)l/h的阴极液分支流股11汇合,流入阳极室1进行再生。阳极液出液流股6分为再生蚀刻液流股7和流量为0.47(0.03q)l/hl/h再生蚀刻液分支流股8。再生蚀刻液分支流股8和阴极室外循环流股12混合,混合之后的阴极入液流股10以流量为3.16h/l(0.19q)进入阴极室进行铜沉积。阴极出液流股9分为阴极液分支流股11和阴极室外循环流股12。
电解操作的表观电流密度为250a/m2,电解池槽电压为1.51v,阴极电流效率和阳极电流效率均在95%以上。电解回收2h后得到再生蚀刻液34.0l,回收铜板86.05g。再生后蚀刻液的总铜浓度为112.64g/l(其中[cu+]1.28g/l)。
实施例9:
配制阴极初液组成为:cucl20.40mol/l,cucl0.15mol/l,nacl2mol/l,hcl2mol/l。电解再生及铜回收系统操作时,流量为20.2(q)l/h蚀刻液流股4和流量为0.62(0.03q)l/h的阴极液分支流股11汇合,流入阳极室1进行再生。阳极液出液流股6分为再生蚀刻液流股7和流量为0.62(0.03q)再生蚀刻液分支流股8。再生蚀刻液分支流股8和阴极室外循环流股12混合,混合之后的阴极入液流股10以流量为9.36h/l(0.46q)进入阴极室进行铜沉积。阴极出液流股9分为阴极液分支流股11和阴极室外循环流股12。
电解操作的表观电流密度为300a/m2,电解池槽电压为1.79v,阴极电流效率和阳极电流效率均在95%以上。电解回收2h后得到再生蚀刻液40.4l,回收铜板103.1g。再生后蚀刻液的总铜浓度为112.64g/l(其中[cu+]1.28g/l)。
实施例10:
配制阴极初液组成为:cucl20.31mol/l,cucl0.20mol/l,nacl2mol/l,hcl2mol/l。电解再生及铜回收系统操作时,流量为20.1(q)l/h蚀刻液流股4和流量为0.47(0.02q)l/h的阴极液分支流股11汇合,流入阳极室1进行再生。阳极液出液流股6分为再生蚀刻液流股7和流量为0.47(0.02q)l/h再生蚀刻液分支流股8。再生蚀刻液分支流股8和阴极室外循环流股12混合,混合之后的阴极入液流股10以流量为2.14h/l(0.11q)进入阴极室进行铜沉积。阴极出液流股9分为阴极液分支流股11和阴极室外循环流股12。
电解操作的表观电流密度为300a/m2,电解池槽电压为1.82v,阴极电流效率和阳极电流效率均在95%以上。电解回收2h后得到再生蚀刻液40.2l,回收铜板104.5g。再生后蚀刻液的总铜浓度为112.64g/l(其中[cu+]1.28g/l)。
实施例11:
配制阴极初液组成为:cucl20.56mol/l,cucl0.13mol/l,nacl2mol/l,hcl2mol/l。电解再生及铜回收系统操作时,流量为23.5(q)l/h蚀刻液流股4和流量为0.73(0.03q)l/h的阴极液分支流股11汇合,流入阳极室1进行再生。阳极液出液流股6分为再生蚀刻液流股7和流量为0.73(0.03q)l/h再生蚀刻液分支流股8。再生蚀刻液分支流股8和阴极室外循环流股12混合,混合之后的阴极入液流股10以流量为5.04h/l(0.21q)进入阴极室进行铜沉积。阴极出液流股9分为阴极液分支流股11和阴极室外循环流股12。
电解操作的表观电流密度为350a/m2,电解池槽电压为2.22v,阴极电流效率和阳极电流效率均在95%以上。电解回收2h后得到再生蚀刻液47.0l,回收铜板121.26g。再生后蚀刻液的总铜浓度为112.64g/l(其中[cu+]1.28g/l)。
实施例12:
配制阴极初液组成为:cucl20.9mol/l,nacl2mol/l,hcl2mol/l。电解再生及铜回收系统操作时,流量为23.5(q)l/h蚀刻液流股4和流量为1.05(0.05q)l/h的阴极液分支流股11汇合,流入阳极室1进行再生。阳极液出液流股6分为再生蚀刻液流股7和流量为1.05(0.05q)l/h再生蚀刻液分支流股8。再生蚀刻液分支流股8和阴极室外循环流股12混合,混合之后的阴极入液流股10以流量为10.08h/l(0.43q)进入阴极室进行铜沉积。阴极出液流股9分为阴极液分支流股11和阴极室外循环流股12。
电解操作的表观电流密度为350a/m2,电解池槽电压为2.17v,阴极电流效率和阳极电流效率均在95%以上。电解回收2h后得到再生蚀刻液47.0l,回收铜板121.3g。再生后蚀刻液的总铜浓度为112.64g/l(其中[cu+]1.28g/l)。
尽管上面对本发明的优选实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,并不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可以做出很多形式的具体变换,这些均属于本发明的保护范围之内。