印制线路板蚀刻液在线循环技术

Posted 2023-01-14 印制线路板

篇首语：非淡泊无以明志，非宁静无以致远。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了印制线路板蚀刻液在线循环技术相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

摘要:介绍了印制线路板蚀刻液在线循环技术的技术核心、工艺流程，以及技术的主要特点，分析了蚀刻液在线循环技术的经济性，以及在印制线路板行业的的应用情况和推广前景。

关键词:印制线路板;蚀刻液;在线;循环技术

我国印制线路板行业（PCB）废蚀刻液的处理方式，目前主要是以末端治理为主，处理方法主要有氢氧化铜沉淀法、与酸性蚀刻液混合生产硫酸铜法、硫酸铜电解法等。以上技术普遍存在以下问题：

（1）普遍采取分散运输、集中处理的方式，在运输过程中存在跑、冒、滴、漏的现象。据统计，运输损失达3%～5%，对环境造成了污染；
（2）均需要向废液里加入化学品，从而破坏了废液成分，无法循环使用；

（3）仅将铜元素回收利用，而对氨氮、氯离子、硫脲等成分只采用中和处理后排放，既造成资源浪费，又产生严重的二次污染。

1 印制线路板蚀刻液在线循环技术简介

1.1 技术简介

印制线路板蚀刻液在线循环技术是集精细化工、膜技术、电化学、有色冶金、自动控制于一体的系统集成技术。该技术的最大特点是铜离子无损分离、有用成分完全回用、无废液排放。

印制线路板蚀刻废液在线循环技术的核心是蚀刻废液循环再生装置，主要包括的关键技术有：1）隔膜萃取分离技术/铜资源化技术；2）蚀刻液组份调节技术；3）蚀刻废液循环再生技术；4）设备一体化技术。

1.2 工艺流程（见图1）

图1 工艺流程

该技术采用溶剂萃取+膜处理 +电积法实现蚀刻废液再生处理和铜离子的回收。系统先采用萃取的方式实现蚀刻废液中铜离子的无损分离，萃余液经膜处理和组分调节后回用于生产；分离出来的铜离子用硫酸反萃得到硫酸铜，然后通过电解硫酸铜产出阴极铜，实现铜的回收。整个工艺包括蚀刻液、电解液、萃取剂三个闭路循环。

1.3 主要设备流程

该技术通过各操作单元的有机连接，组成了一个封闭式的在线循环再生系统。

1.4 技术主要特点

（1）无损分离铜，无废液排放该技术采用萃取的方法，不破坏蚀刻液原有的组成成分，蚀刻废液可得以完全回用。

（2）萃取效率高该技术采用适于氨性条件下的高效萃取剂，该萃取剂对铜萃取选择性好，水相和油相间杂质转移少，萃取和反萃取速度快，使用寿命长，再生蚀刻液性能稳定。

（3）设备占地面积小该技术采用多级萃取工艺，与普通单级萃取工艺相比，设备占地面积减少40%，废液中铜含量可在1～150g/L 范围内无级调整，当蚀刻废液产生量在30～300吨/月范围内时无需更换设备和增加占地面积。

（4）再生蚀刻液性能优良该技术专门针对再生蚀刻液开发了相对应的配方，实现了蚀刻废液的完全回用，保证了再生蚀刻液的性能稳定，同时可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。

（5）产品附加值高该技术实现了蚀刻废液的完全回用，减少了企业购买蚀刻液的费用，产品铜纯度在99.96%以上，达到国家一级阴极铜标准。

（6）自动化程度高该技术实现了设备的自动化控制。

1.5 技术经济分析（见表1）

表1 蚀刻液在线循环技术与传统硫酸铜工艺经济指标对比

从表1可以看出，蚀刻液在线循环技术能产出阴极铜和再生液，产品附加值高；而传统的硫酸铜工艺产品附加值低，且有大量废液外排，污染治理费用高。

2 蚀刻液在线循环技术在印制线路板行业的应用

蚀刻液在线循环技术已成功应用于广东五洲、富士康、讯通、宏俐、腾达丰、启利达、胜宏、胜华，江苏瀚宇博德、联昆，上海昆颖，福建奕全、南华，浙江舜科等多家线路板企业，已连续工业化应用2～3年。有关工程运行证明，采用蚀刻液在线循环技术，整个工艺流程无废液、废气产生，再生蚀刻液性能稳定，产出的副产品铜含量达99.96%以上，主要性能指标如表2所示。

表2 主要性能指标

蚀刻液在线循环技术在印制线路板行业的应用工程实例简介如下：

（1）深圳市五洲电路集团蚀刻液在线循环系统（见图2）

图2 深圳市五洲电路集团蚀刻液在线循环系统

项目概况为：占地面积90m2；废水处理量100吨/月；工程总投资340万元，其中设备投资260万元；运行费用 180万元/年；水耗1300吨/年；电耗35万度/年；药耗110 万元/年；投资回收年限为1年。

项目投运后的经济净效益为320万元。氨洗水减排 75%，蚀刻废液“零”排放，优于国家“Ⅰ级A”排放标准；项目被评为国家重点环境保护实用技术示范工程。

项目的环境效益见表3。

表3 项目的环境效益

（2）深圳市新华电子有限公司蚀刻液在线循环系统（见图3）

图3 深圳市新华电子有限公司蚀刻液在线循环系统

项目概况：废水处理量120吨/月；工程总投资350 万元，其中设备投资280万元。设备2008年2月投入运行，实现了蚀刻废液“零”排放，累计处理蚀刻废液 4800吨，回收铜600吨，削减氨氮外排约1000吨，减少 COD外排5吨。

（3）胜宏科技（惠州）有限公司蚀刻液在线循环系统（见图4）

图4 胜宏科技（惠州）有限公司蚀刻液在线循环系统

项目概况：废水处理量150吨/月；工程总投资380 万元，其中设备投资290万元；设备2008年3月投入运行，实现了蚀刻废液“零”排放，累计处理蚀刻废液 6000吨，回收铜750吨，削减氨氮外排约1200吨，减少 COD外排6吨。

（4）瀚宇博德科技（江阴）有限公司蚀刻液在线循环系统（见图5）

图5 瀚宇博德科技(江阴)有限公司蚀刻液在线循环系统

项目概况：废水处理量300吨/月（一期工程）；工程总投资700万元，其中设备投资560万元；氨洗水减排75%，蚀刻废液“零”排放，达到国家“Ⅰ级A”排放标准。

（5）其他应用实例

蚀刻液在线循环系统工程的其他应用实例及其废液处理规模如下：富士康集团富葵精密组件（深圳）有限公司80吨/月、江苏联昆电子科技有限公司200吨/月、昆颖电子有限公司150吨/月、广州市番禺启利达电子有限公司60吨/月、深圳万基隆电子科技有限公司80吨/月、深圳市宝安区松岗宏俐电子厂110吨/月、浙江舜科电子有限公司50吨/月、东莞荣贸电子有限公司70吨/月、佛山市高明区中信华电子有限公司45吨/月、福建奕全电子有限公司65吨/月、深圳市腾达丰电子有限公司55吨/月、深圳恒宝士线路板有限公司50吨/月、深圳市中信华电子有限公司50吨/月、梅州市达富多层线路板有限公司40吨/月、宝安区松岗讯通电路板厂140吨/月、威尔高电子有限公司70 吨/月、瑞联电路板（深圳）有限公司80吨/月、福建莆田南华电路板有限公司60吨/月。

3 结语

国内目前共有线路板生产企业3000多家，其中珠三角地区有1500多家，已安装蚀刻液循环再生系统的不足 1.5%，市场前景非常广阔。如果印制线路板蚀刻液在线循环技术能在整个PCB行业得以推广，则每年可回收铜 60多万吨，回用再生蚀刻液500多万吨，直接经济效益在400亿元以上；每年可减少蚀刻工序氯化铵使用量100 万～150万吨、氨使用量200万～250万吨，能大幅降低 PCB厂蚀刻生产线生产成本；每年可减少氨氮排放200多万吨、COD排放4000吨，大幅降低PCB企业的废弃物排放量，从而具有良好的社会、环境和经济效益。来源：中国环保产业作者: 何世武李建光