阅读说明：本技术 再生液处理方法与再生液处理装置 () 是由 李再强 黄文涛 张伟奇 汪前程 于 2019-08-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种再生液处理方法与再生液处理装置,其中,所述再生液处理方法包括以下步骤,检测蚀刻槽内工作液的酸度,当所述工作液的酸度低于预设浓度后,向所述工作液中加入再生液,制备得到蚀刻液。可以理解的,本发明能够保证工作液的蚀刻速率,提高蚀刻线的产能。()

再生液处理方法与再生液处理装置

技术领域

本发明涉及蚀刻废液回用技术领域，特别涉及一种再生液处理方法与再生液处理装置。

背景技术

酸性蚀刻液的主要原料组成为氯酸钠、盐酸和氯化铜，Cu²⁺在强氧化条件下，不断氧化印制板表面的铜箔，以此实现对印制板的蚀刻。在此氧化还原反应过程中，生成的Cu⁺又被氯酸钠与盐酸反应生成的氯气氧化成Cu²⁺，使得Cu²⁺继续蚀刻铜箔。这样，随着蚀刻过程的进行，铜离子的浓度会不断增大。当铜离子的浓度增大到一定程度后，即蚀刻液的比重为1.3左右时，蚀刻液的蚀刻效果达到最佳。这时，为了保证工作液的蚀刻效果，就要向蚀刻槽内添加再生液。于此同时，高铜含量的工作液被排出蚀刻槽，从而形成蚀刻废液。蚀刻废液含有大量的铜离子，蚀刻废液经过电解提铜后得到再生液。

由于再生液含有蚀刻液的原料组成，为了充分利用再生液，减少原料浪费，通常要将再生液回用到蚀刻线，以此实现再生液的循环利用。现有技术主要是通过检测蚀刻槽内工作液的比重，当工作液的比重达到1.3时，就向蚀刻槽内添加再生液，以此保证工作液的蚀刻效果。在当蚀刻线不连续做板时，处于工作状态的抽风系统及加热系统会使得工作液水分流失。然而，工作液的水分流失同样会使得比重增加到1.3，此时，如果根据检测到的比重值添加再生液，无疑再生液的加入会降低工作液的铜离子浓度，影响工作液的蚀刻速率。

上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种再生液处理方法，旨在保证工作液的蚀刻速率，提高蚀刻线的产能。

为实现上述目的，本发明提出再生液处理方法，包括以下步骤：

检测蚀刻槽内工作液的酸度，当所述工作液的酸度低于预设浓度后，向所述工作液中加入再生液，制备得到蚀刻液。

可选地，所述蚀刻液为1.5mol/L～2.5mol/L。

可选地，所述“向所述工作液中加入再生液”的步骤中，还向所述工作液中加入盐酸溶液。

可选地，所述再生液包括20g/L～40g/L的铜离子、1.5mol/L～2.5mol/L的氢离子及180g/L～220g/L的氯离子。

可选地，所述盐酸溶液的质量分数为26％～36％，所述盐酸溶液与所述再生液的体积比为(1～3)：2。

可选地，所述蚀刻液包括135g/L～145g/L的铜离子、1.5mol/L～2.5mol/L的氢离子及280g/L～295g/L的氯离子，所述蚀刻液的氧化还原电位为480mV～550mV。

可选地，所述“检测蚀刻槽内工作液的酸度”的步骤之前包括：将氯气通入到含铜废液中，以使含铜废液中的亚铜离子氧化成铜离子，制备得到再生液。

可选地，所述“将氯气通入含铜废液中”的步骤之前包括：电解蚀刻废液，以使所述蚀刻废液中的铜离子氧化成铜单质并沉积，制备得到含铜废液。

本发明还提出一种再生液处理装置，包括蚀刻槽和添加罐，所述蚀刻槽设有溢流口，所述溢流口位于所述蚀刻槽的进液口的上方，所述蚀刻槽的进液口与所述添加罐的出液口连通并形成第一管路路径，所述第一管路路径上设有输液泵，所述蚀刻槽内安装有与所述输液泵电连接的酸度计。

可选地，所述溢流口与所述添加罐的进液口连通并形成第二管路路径，所述第二管路路径沿着溢流口向添加罐的方向依次设有电解池和吸收缸。

本发明技术方案中，检测蚀刻槽内工作液的酸度，当工作液的酸度低于预设浓度后，向工作液中加入再生液，制备得到蚀刻液。随着蚀刻过程的进行，盐酸与氯酸钠不断反应生成氯气并氧化亚铜离子，使得铜离子的含量不断增大，于此同时工作液的酸度值不断减少。当铜离子浓度达到最佳蚀刻浓度时，工作液的酸度对应于预设浓度。此时，为了保证铜离子浓度的最佳蚀刻效果，当工作液的酸度低于预设浓度后，向工作液中加入再生液，以使在继续蚀刻过程中工作液的铜离子浓度始终保持在135g/L～145g/L，从而提高工作液的蚀刻速率。由于工作液的水分流失一方面提高了酸度值，另一方面抽风系统及加热系统在工作过程中又会使酸挥发，如此，工作液的酸度值不受抽风系统及加热系统空烧的影响，从而避免了水分流失所引起的再生液添加问题。可以理解的，本发明的技术方案能够保证工作液的蚀刻速率，提高蚀刻线的产能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明提供的再生液处理装置的一实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

标号	名称	名称	标号
				1	再生液处理装置	200	添加罐
100	蚀刻槽	300	输液泵
				110	探测盒	400	电解池
120	溢流口	500	吸收缸

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

本发明提出一种再生液处理方法。

在本发明实施例中，再生液处理方法，包括以下步骤：

检测蚀刻槽内工作液的酸度，当所述工作液的酸度低于预设浓度后，向所述工作液中加入再生液，制备得到蚀刻液。

本发明技术方案中，检测蚀刻槽内工作液的酸度，当工作液的酸度低于预设浓度后，向工作液中加入再生液，制备得到蚀刻液。随着蚀刻过程的进行，盐酸与氯酸钠不断反应生成氯气并氧化亚铜离子，使得铜离子的含量不断增大，于此同时工作液的酸度值不断减少。当铜离子浓度达到最佳蚀刻浓度时，工作液的酸度对应于预设浓度。此时，为了保证铜离子浓度的最佳蚀刻效果，当工作液的酸度低于预设浓度后，向工作液中加入再生液，以使在继续蚀刻过程中工作液的铜离子浓度始终保持在135g/L～145g/L，从而提高工作液的蚀刻速率。由于工作液的水分流失一方面提高了酸度值，另一方面抽风系统及加热系统在工作过程中又会使酸挥发，如此，工作液的酸度值不受抽风系统及加热系统空烧的影响，从而避免了水分流失所引起的再生液添加问题。可以理解的，本发明的技术方案能够保证工作液的蚀刻速率，提高蚀刻线的产能。

需要说明的是，所述蚀刻槽内设置溢流口，再生液加入到蚀刻槽后，蚀刻槽内工作液的液面位置会随再生液的加入不断升高，当工作液的液面位置与溢流口的设置位置持平后，工作液会不断从溢流口排出，以此形成了蚀刻废液。随着再生液的加入，蚀刻废液不断排出，从而蚀刻槽内的工作液形成了动态平衡，保证了蚀刻槽内工作液的铜离子浓度始终处于最佳蚀刻浓度。另外，本发明实施例中所述再生液是将蚀刻废液经过提铜处理得到，当然，也可以通过原料配置得到，本发明实施例不受限于此，以上两种方式形成的再生液均在本发明实施例的保护范围之内。

特别指出，本发明实施例可以采用酸度计检测工作液的酸度，当工作液达到一定酸度后，向工作液中加入再生液；当然，也可以通过检测蚀刻槽内工作液的pH值，当工作液达到一定pH值后，向工作液加入再生液。由于水分的蒸发也不会引起pH值的变化，因此，根据检测到的pH值添加再生液，也可以解决由于抽风系统及加热系统所导致的蚀刻速率下降的问题。

本发明一实施例中，所述蚀刻液的酸度为1.5mol/L～2.5mol/L。需要说明的是，当工作液的酸度为2.0mol时，工作液的铜离子浓度达到最佳蚀刻浓度。当工作液的酸度为1.5mol/L时，此时，对应于铜离子最佳蚀刻浓度的高限，在工作液的酸度从1.5增加到2.0mol/L过程中，工作液的铜离子浓度从高限减少到最佳时刻浓度；当工作液的酸度为2.5mol/L时，此时，对应于铜离子最佳蚀刻浓度的低限，在工作液的酸度从2.0增加到2.5mol/L的过程中，工作液的铜离子浓度从最佳蚀刻浓度到低限。优选的，所述蚀刻液的酸度为2.0mol/L，此时，蚀刻液的铜离子浓度达到最佳时刻浓度，工作液的蚀刻效果最好。随着蚀刻过程的进行，盐酸与氯酸钠不断反应生成氯气并氧化亚铜离子，使得铜离子的含量不断增大，于此同时工作液的酸度值不断下降。当铜离子浓度达到最佳蚀刻浓度时，工作液的酸度下降到预设浓度。此时，向工作液中加入再生液，再生液流入到蚀刻槽，一方面再生液的流入会稀释铜离子的浓度，另一方面蚀刻过程不断进行，蚀刻槽内的铜离子含量又会不断增加，在这两方面的作用下，工作液的铜离子浓度会保持在135～145g/L之间，以此稳定了铜离子浓度，从而保证了铜离子的蚀刻速率，同时提高了产品的蚀刻品质。

在本发明一实施例中，所述“向所述工作液中加入再生液”的步骤中，还向所述工作液中加入盐酸溶液。为了保证铜离子的蚀刻效果，在酸性条件下，使得铜离子氧化铜箔，从而实现对印制板的蚀刻，本发明通过加入盐酸和再生液调节工作液的酸度，这样，一方面保证了铜离子的蚀刻浓度始终处于最佳蚀刻浓度，另一方面调节了工作液的酸性，以保证铜离子的蚀刻能力，从而提高了铜离子的蚀刻速率。

在本发明一实施例中，所述再生液包括20g/L～40g/L的铜离子、1.5mol/L～2.5mol/L的氢离子及180g/L～220g/L的氯离子。本发明的工作液中包括有铜离子、氢离子和氯离子，本发明实施例通过将包含20g/L～40g/L的铜离子、1.5mol/L～2.5mol/L的氢离子及180g/L～220g/L的氯离子的再生液加入到蚀刻槽中，一方面构成了循环回路，减少了原料浪费，避免了由于处理再生液所造成的环境污染，另一方面充分利用了再生液的酸性和铜离子，提高了工作液的蚀刻能力，有利于调节工作液的铜离子浓度至最佳蚀刻浓度。

在本发明一实施例中，所述盐酸溶液的质量分数为26～36％，所述盐酸溶液与所述再生液的体积比为(1～3)：2。本发明实施例通过调节盐酸溶液的浓度以及盐酸溶液与再生液的体积比，以此保证了工作液成分的稳定性，使得工作液的铜离子和酸度均保持在稳定范围内，从而保证蚀刻品质。优选的，所述盐酸溶液的质量分数为31％，所述盐酸溶液与所述再生液的体积比为1：1，用以调节工作液的酸度值，使得工作液的酸度值在动态平衡中保持稳定。当盐酸和再生液同时流入蚀刻槽时，也可以通过控制盐酸和再生液的流量比为1：1，以此实现盐酸溶液与再生液的体积比的控制，从而调节工作液的酸度至2.0mol/L，保证铜离子的蚀刻能力。

在本发明一实施例中，所述再生液的处理方法，还包括：检测蚀刻槽内工作液的氧化还原电位，向所述工作液中加入氯酸钠，直到所述工作液的氧化还原电位为480～550mV。本发明实施例通过检测工作液的氧化还原电位，以此控制氯酸钠的加入量，使得氯酸钠与盐酸充分反应，从而将生成的亚铜粒子转化成铜离子，提高工作液的蚀刻效果。当然，为了实现自动控制，也可以设置驱动泵，通过驱动泵与氧化还原电位仪电连接，以此实现氯酸钠的自动添加。

在本发明一实施例中，所述蚀刻液包括135g/L～145g/L的铜离子、1.5mol/L～2.5mol/L的氢离子及280g/L～295g/L的氯离子，所述蚀刻液的氧化还原电位为480mV～550mV。优选的，所述工作液的氧化还原电位为530mV，本发明实施例通过调节工作液中铜离子浓度，酸度以及氧化还原电位，以使所述工作液处于最佳蚀刻状态，并且，加入再生液之后，工作液的成分一致稳定在此最佳蚀刻状态，这样，不仅保证了工作液的蚀刻速率，而且还提高了产品的蚀刻品质。

在本发明一实施例中，所述“检测蚀刻槽内工作液的酸度”的步骤之前包括：将氯气通入到含铜废液中，以使含铜废液中的亚铜离子氧化成铜离子，制备得到再生液。通过氯气后，所制备的再生液中含有20g/L～40g/L的铜离子、1.5mol/L～2.5mol/L的氢离子及180g/L～220g/L的氯离子。具体来说，将含铜废液送入吸收缸，并向所述吸收缸中通入氯气，以使含铜废液中的亚铜离子氧化成铜离子，制备得到再生液。本发明实施例通过氯气氧化含铜废液中的亚铜离子，使得含铜废液中的亚铜离子全部转化成铜离子，从而保证了再生液成分的稳定性，避免了由于再生液成分不同所导致蚀刻性能不稳定的问题。优选的，在吸收缸内安装氧化还原电位计，通过氧化还原电位计检测含铜废液的氧化还原电位，当含铜废液的氧化还原电位达到520～550mV时，停止氯气的加入，此时得到再生液。本发明实施例通过检测含铜废液的氧化还原电位，在有效氧化亚铜离子的同时，还保证了再生液中铜离子含量的稳定性，提高了产品的蚀刻品质。

在本发明一实施例中，所述“将氯气通入含铜废液中”的步骤之前包括：电解蚀刻废液，以使所述蚀刻废液中的铜离子氧化成铜单质并沉积，制备得到含铜废液。具体来说，将蚀刻废液导入电解池，通过电解池电解蚀刻废液中的铜离子，以使所述铜离子氧化成铜单质并沉积于所述电解池，制备得到含铜废液。本发明实施例通过对蚀刻废液电解提铜，采用电解提铜工艺，无需外加化学试剂，以此保证了含铜废液成分的一致性，避免了由于外加化学试剂所造成的工作液成分不稳定的问题，保证了蚀刻产品的品质。需要说明的是，本发明实施例中蚀刻废液经过电解处理，电解处理能够提取蚀刻废液中大部分的铜离子，但是还是会有一部分铜离子残留在蚀刻废液中的，以此形成了含铜废液。

需要说明的是，检验工作液的酸度与检验工作液的氧化还原电位可以同时进行，也可以先后进行。当检测工作液的酸度低于2.0mol/L时，加入再生液和盐酸；当加入盐酸和再生液之后，再检测工作液的氧化还原电位，如果氧化还原电位低于480～550mV，再通入氯酸钠至工作液中，如此循环下去，从而使得蚀刻液的铜离子为135～145g/L，氢离子为1.5～2.5mol/L，氯离子为280～295g/L。

参见图1，本发明还提出一种再生液处理装置1，所述再生液处理装置1用于实施再生液处理方法。再生液处理方法参照上述实施例，由于再生液处理装置1是用于回用再生液，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。一种再生液处理装置1，包括蚀刻槽100和添加罐200，所述蚀刻槽100设有溢流口120，所述溢流口120位于所述蚀刻槽100的进液口的上方，所述蚀刻槽100的进液口与所述添加罐200的出液口之间连通并形成第一光路路径，所述第一光路路径上设有输液泵300，所述蚀刻槽100内安装有与所述输液泵300电连接的酸度计。本发明实施例中，蚀刻槽100内装有工作液，添加罐200内装有再生液，当酸度计检测到预设浓度后，输液泵300自动启动，输液泵300将添加罐200内的再生液泵入蚀刻槽100，随着再生液的泵入，蚀刻槽100的液面位置不断上升，当蚀刻槽100的液面位置位置与溢流口120持平之后，蚀刻槽100内的工作液随之从溢流口120流出，从而形成蚀刻废液。可以理解的，由于此时工作液的铜离子含量高，这样通过加入低铜含量的再生液，流出高铜含量的工作液，在蚀刻过程中，蚀刻槽100内铜离子的不断生成，这样，就能够实现铜离子的动态平衡，以使保证工作液中的铜离子浓度始终处于最佳蚀刻浓度。

需要说明的是，所述酸度计安装于探测盒110内，所述探测盒110固定于所述蚀刻槽100的上部，所述探测盒110的进液口连接于进液管的一端，所述探测盒110的出液口连接于出液管的一端，所述进液管和出液管的另一端均伸入到蚀刻槽100的工作液中。这样，蚀刻槽100的工作液可以通过进液管流入到探测盒110，检测后的工作液可以从出液管流出，从而实现对工作液的参数检测。当然，所述探测盒110既可以安装于蚀刻槽100的顶部，也可以安装于蚀刻槽100的侧上方，以上两种方式均在本发明实施例的保护范围之内。

参见图1，在本发明一实施例中，所述溢流口120与所述添加罐200的进液口连通并形成第二管路路径，所述第二管路路径上沿着溢流口120向添加罐200的方向依次设置电解池400和吸收缸500。从溢流口120流出的蚀刻废液流向电解池400，通过电解池400提取蚀刻废液中的铜离子，电解池400的阴极和阳极均采用惰性电极，蚀刻废液的铜离子在阴极被还原成铜单质并沉积于阴极板上，以此降低了蚀刻废液中的铜离子含量，得到了含铜废液，由于电解不可能完全提取蚀刻废液中的铜离子，以此得到的含铜废液含有少量的铜离子。含铜废液再导入到吸收缸500，通过吸收缸500将含铜废液中的亚铜离子转化成铜离子，从而保证了再生液的成分稳定性。

当然，所述探测盒110内还安装有氧化还原电位仪，本发明实施例通过安装的氧化还原电位仪检测工作液的氧化还原电位，以此控制氯酸铵的加入量，从而保证铜离子的蚀刻效果。

具体来说，再生液处理方法，包括以下步骤：

(1)将蚀刻废液导入电解池，通过电解蚀刻废液中的铜离子，并将含铜废液输送至吸收缸，同时向吸收缸内通入氯气，通过氯气使得含铜废液中的亚铜离子转化成铜离子，形成再生液。

再生液包括170～200g/L的氯离子，1.8～2.2moL/L的氢离子，30～40g/L的铜离子。并且，在吸收缸内设置氧化还原电位仪，通过氧化还原电位仪检测再生液的含铜废液的氧化还原电位，以此控制氯气的加入量。当含铜废液的氧化还原电位达到520～550mV时，停止氯气的加入，此时得到再生液。

(2)检测蚀刻槽内工作液的酸度值，当工作液的酸度值达到预设值后，向蚀刻槽内加入再生液，形成蚀刻液。其中，所述工作液的氧化还原电位为480～550mV，蚀刻液包括135～145g/L的铜离子、1.5～2.5mol/L的氢离子及280～295g/L的氯离子。

以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

检测蚀刻槽内工作液的酸度值，当工作液的酸度低于2.0mol/L后，向蚀刻槽内工作液中加入再生液，形成蚀刻液。其中，再生液包括190g/L的氯离子，2.2mol/L的氢离子及35g/L的铜离子，再生液的氧化还原电位为530mv；蚀刻槽内工作液的参数控制为：氢离子2.0mol/L，铜离子142g/L，氯离子290g/L，ORP为520mV。在此条件下，采用宇宙水平喷淋蚀刻线连续蚀刻4个小时线路板后，检测蚀刻液的各项参数以及蚀刻速率。另外，本发明实施例中盐酸、氯酸钠正常添加。

对比例1

检测蚀刻槽内工作液的比重值，当工作液的比重值达到1.3后，向蚀刻槽中工作液中加入再生液，形成蚀刻液。其中，再生液包括190g/L的氯离子，2.2mol/L的氢离子及35g/L的铜离子，再生液的氧化还原电位为530mv；蚀刻槽内工作液的参数控制为：氢离子2.0mol/L，铜离子142g/L，氯离子290g/L，氧化还原电位为520mV。在此条件下，采用宇宙水平喷淋蚀刻线连续蚀刻4个小时线路板后，检测蚀刻液的各项参数以及蚀刻速率。另外，本发明实施例中盐酸、氯酸钠正常添加。

对比例2

检测蚀刻槽内工作液的比重值，当工作液的比重值达到1.3后，向蚀刻槽中工作液中加入再生液，形成蚀刻液。其中，再生液包括190g/L的氯离子，2.2mol/L的氢离子及40g/L的铜离子，再生液的氧化还原电位为430mv；蚀刻槽内工作液的参数控制为：酸度2.0mol/L，铜离子142g/L，氯离子290g/L，氧化还原电位为520mV。在此条件下，采用宇宙水平喷淋蚀刻线连续蚀刻4个小时线路板后，检测蚀刻液的各项参数以及蚀刻速率。另外，本发明实施例中盐酸、氯酸钠正常添加。

实施例1、对比例1及对比例2的工作液检测参数如下表1所示：

表1：

由表1可知，在开始蚀刻前，工作液的参数控制为：酸度2.0mol/L，铜离子142g/L，氯离子290g/L，氧化还原电位为520mV。当进行印制板蚀刻时，通过检测工作液酸度值，自动添加再生液，排出高铜含量蚀刻废液。这样，连续蚀刻4个小时线路板后，铜离子的浓度基本在最佳蚀刻浓度。并且，与对比例1和对比例2相比，本发明实施例工作液的蚀刻速率更快，提高了工作液的蚀刻能力。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。