本发明涉及蚀刻液处理,具体涉及一种散热片蚀刻废液提铜再生的方法。
背景技术:
1、散热材料是服务器、手机、电脑、显卡等产品不可或缺的组成部件,其主要是由两片具有散热性能的材料形成密闭的空间,在密闭空间中注入冷却液体,vc散热技术将使密闭空间中的水产生“气-液”两相转化,即液态的冷却液吸收热量后转化成气体将热量带走,同时气体在另一端由于温度的降低转化成液体回流至热量端,进而有效降低产品的温度。
2、散热片主要成分为铜,通过采用氯化铁加盐酸进行铜蚀刻处理。蚀刻液工作后产生的蚀刻废液主要成分为少量氯化铁、氯化亚铁以及氯化铜,通过对蚀刻废液中进行处理,可以回收铜并使得蚀刻废液再生回用于蚀刻作业中。
3、cn 113460965a公开了一种热析法处理酸性氯化铜蚀刻废液全回收的方法,包括如下步骤:向氯化铜蚀刻废液中加入氧化剂进行预处理,搅拌反应5-10min;将s1中氧化预处理后的氯化铜蚀刻废液进行蒸发处理,当蚀刻废液的液量为原液量的60-80%时停止蒸发处理,蒸发过程产生的蒸气进行冷却回收,得到盐酸;将s2中蒸发处理后的氯化铜蚀刻废液进行热析处理,通过冷凝水将该氯化铜蚀刻废液交换冷却至40-50℃,析出氯化钠晶体,并进行固液分离,回收氯化钠晶体;将s3中固液分离后得到的溶液继续冷却至室温,析出二水氯化铜晶体,并进行固液分离,回收二水氯化铜。该方法中回收了二水氯化铜,仍然需要增加后续处理工序以提取较高纯度铜,工艺流程繁琐。
4、cn 113584487a公开了一种蚀刻废液中铜回收及再生方法,包括以下步骤:对酸性蚀刻废液及碱性蚀刻废液进行分类收集,分别对酸性蚀刻废液及碱性蚀刻废液进行预处理操作;将预处理后的酸性蚀刻废液加入第一电解槽中,并通入直流电,进行电解操作;将预处理后的碱性蚀刻废液加入第二电解槽中,并通入直流电,进行电解操作;向第一电解后液中加入第一补充剂,得到再生酸性蚀刻液;向第二电解后液中加入第二补充剂,得到再生碱性蚀刻液。但是该再生方法的分类收集步骤无法保证完全将蚀刻废液的酸碱性进行区分,成本较高且需要对废液进行处理。
5、因此,针对现有技术的不足,需要提供一种提铜纯度高、再生蚀刻液回收率高、成本低且工艺简单的方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种散热片蚀刻废液提铜再生的方法,避免了阳极产生氯气及三价铁的溶解造成的电解效率低的问题,同时提取铜后的氯化亚铁可以作为电解阳极室的补充液,进而实现在阳极再生,工艺更加环保安全。
2、为达到此发明目的,本发明采用以下技术方案:
3、本发明提供了一种散热片蚀刻废液提铜再生的方法,所述方法包括如下步骤:
4、(1)均匀混合散热片蚀刻废液与电解助剂,得到待电解液;
5、(2)将氯化亚铁溶液与步骤(1)所得待电解液分别通入电解槽的阳极室与阴极室进行电解处理,所述阳极室得到的再生氯化铁蚀刻液回用于蚀刻中,所述阴极室得到铜与氯化亚铁溶液;所得氯化亚铁溶液用于阳极室的电解处理中。
6、本发明提供的散热片蚀刻废液提铜再生的方法,采用阳离子膜电解工艺,散热片蚀刻废液在阴极室实现铜的电沉积提取,得到高纯度电解铜,避免了阳极产生氯气及三价铁的溶解造成的电解效率低下的问题,同时提取铜后的氯化亚铁可以作为电解阳极室的补充液,氯化亚铁可以实现在阳极再生,避免了氯气的产生,工艺更加环保安全。
7、优选地,步骤(1)所述散热片蚀刻废液与电解助剂的质量比为(500-1000):1,例如可以是500:1、600:1、800:1、900:1或1000:1,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
8、优选地,步骤(1)所述电解助剂包括抗老化剂。
9、优选地,所述抗老化剂包括苯并三氮唑溶液和/或抗坏血酸溶液。
10、所述抗老化剂添加在散热片蚀刻废液中,可以有效提高铜的电解效率。
11、优选地,所述苯并三氮唑溶液中苯并三氮唑的质量浓度为0.01-0.5wt%,例如可以是0.01wt%、0.1wt%、0.2wt%、0.3wt%或0.5wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
12、优选地,所述抗坏血酸溶液中抗坏血酸的质量浓度为0.05-1wt%,例如可以是0.05wt%、0.1wt%、0.5wt%、0.8wt%或1wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
13、优选地,步骤(2)所述电解槽的阳极室与阴极室通过阳离子交换膜进行分隔。
14、优选地,所述阳离子交换膜的型号包括杜邦n117或杜邦n427。
15、本发明中搭建的离子膜电解设备,采用阳离子交换膜分隔成阳极室与阴极室,阳离子膜的型号选择可以阻止阴离子的透过。
16、优选地,步骤(2)所述电解处理的温度为40-60℃,例如可以是40℃、45℃、50℃、55℃或60℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
17、优选地,步骤(2)所述电解处理的电流密度为500-1200a/dm2,例如可以是500a/dm2、600a/dm2、800a/dm2、1000a/dm2或1200a/dm2,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
18、优选地,步骤(2)所述氯化亚铁溶液中的氯化亚铁质量浓度为10-20wt%,例如可以是10wt%、12wt%、15wt%、18wt%或20wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
19、作为本发明所述的方法的优选技术方案,所述方法包括如下步骤:
20、(1)均匀混合质量比为(500-1000):1的散热片蚀刻废液与电解助剂,得到待电解液;所述电解助剂包括抗老化剂;所述抗老化剂包括苯并三氮唑溶液和/或抗坏血酸溶液;所述苯并三氮唑溶液中苯并三氮唑的质量浓度为0.01-0.5wt%;所述抗坏血酸溶液中抗坏血酸的质量浓度为0.05-1wt%;
21、(2)将氯化亚铁溶液与步骤(1)所得待电解液分别通入以阳离子交换膜进行分隔的电解槽的阳极室与阴极室,在温度为40-60℃、电流密度为500-1200a/dm2下进行电解处理,所述阳极室得到的再生氯化铁蚀刻液回用于蚀刻中,所述阴极室得到铜与氯化亚铁溶液;所得氯化亚铁溶液中的氯化亚铁质量浓度为10-20wt%,用于阳极室的电解处理中。
22、相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
23、本发明提供的散热片蚀刻废液提铜再生的方法,采用阳离子膜电解工艺,电流效率可达95%,散热片蚀刻废液在阴极室实现铜的电沉积提取,得到电解铜的纯度可达99%,避免了阳极产生氯气及三价铁的溶解造成的电解效率低下的问题;同时提取铜后的氯化亚铁可以作为电解阳极室的补充液,氯化亚铁可以实现在阳极再生,氯化铁的回收率可达98%,避免了氯气的产生,工艺环保安全且流程简单,适用于工业化生产。