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棕化液电解回收设备简介
发布时间:2018-06-09 09:27:25    点击次数:515次   

棕化液电解回收设备简介

棕化液电解提铜设备,包含棕化液收集装置、棕化液破氧装置、一棕化液除铜装置。棕化液收集装置设有一容器槽,与棕化生产线棕化槽通过溢流管道相连,用于收集从棕化药水缸溢流的棕化液。

A.该容器槽内还设有一高低液位感应器,控制棕化破氧装置的开启与停止;再输送至除铜装置;棕化液除铜装置内部设有一容器槽与一组冷凝管,再生液调整装置经一过滤器与除铜装置相连;再生液调整装置包括一容器槽,用于调整酸度及其它有效组份得到添加液 。

B.除铜装置可得到金属铜出售,创造额外经济效益。

2.技术领域:

本设备有关一种印制线路板内层棕化工序生产时棕化液电解提铜设备,尤指一种处理棕化液,使其除铜后节能减排的装置。该设备非常适合目前多层线路板内层棕(氧)化工艺生产,包括普通棕化液和高性能特殊材料的棕化液。

3.背景技术:

印制线路板内层棕化处理工艺主要针对多层印制线路板的生产,其主要作用就是促进铜面与聚合物树脂这一无机/有机界面的粘接,为多层印制线路板在后续的线路生产、电子元件的表面焊接、贴装,提供可靠层间结合力。

目前广泛应用的内层棕化工艺,又称棕氧化工艺,是以酸/双氧水为基础的铜面微蚀型化学处理工艺,由于经该工艺处理后的铜面呈棕色,故此而得名。自上世纪90年代中后期欧美厂商推出市场以来,该工艺由于操作简单、条件温和、生产效率高、制造成本低廉,处理后的板面抗酸性强、能有效抑制“粉红圈(pink ring)”的产生等特点,而逐渐取代黑化工艺,成为印制线路板内层制作的主流工艺。此外棕化还用于多层印制线路板内层镭射钻孔前处理,棕化表面高低起伏形貌提供了有效吸收CO2激光能量,直接形成未通孔的独特表面构造。

常见棕化工艺的处理过程为:酸洗→除油→预浸→棕化,其中棕化处理是一个化学蚀铜反应的过程,随着棕化生产的进行,棕化液中的铜离子浓度会不断上升,当铜离子超过了一定的限量之后,棕化液便会因铜离子过多而产生棕化铜面发白、棕化铜面色泽不均等品质问题,因此,此时棕化槽溶液必须进行处理,使铜离子控制在一定范围之内,从而保证棕化产品的品质。通常棕化生产过程中当铜离子浓度达到一定限量之后,需不断排放棕化槽液,同时补充添加液以降低铜离子浓度,且保持棕化槽各有效组分含量的稳定。

目前,对这种铜离子浓度达到一定量而将失效的棕化液的处理方法有两种,一种是将这种即将失效的棕化液作为棕化废液全部排掉,之后开新槽,待新槽棕化液中铜离子不断上升达到排放指标量之后再排放,如此循环往复;另一种处理方法是采用部分更新槽液的方法,当槽液中铜离子达到排放指标量时,排掉部分体积的棕化液,然后通过自动加药系统向棕化槽液中添加部分无铜离子的棕化添加液,使棕化槽溶液中的铜含量降低,以及棕化反应能有效持续地发生,保证棕化工序的品质。上述种方法为间歇式操作,不适合大规模化生产,而后一种方法则可保证连续操作,适合自动化生产的需要,也是目前主要的生产操作方式。

这两种方法本质上都是排掉铜离子浓度达到一定量的棕化液,补充新鲜棕化液降低铜离子含量,以达到保证棕化工艺品质的目的,但其缺点也极为明显,即棕化液利用率不高,棕化废液排放量大。以上述后一种部分更新槽液的方法为例,通过生产实际数据的统计计算,实际生产过程中每升棕化液中有效成分的利用率仅约为20%。目前,国内外尚未有棕化液回收使用的相关工艺及技术,因而其余大部分槽液由于更新操作而排出成为酸性含铜棕化废液。且目前棕化工艺控制过程中槽液中铜离子含量一般控制在30~50g/L,远未达到溶液中铜离子的饱和浓度,因此,生产过程中排出的棕化液只能作为低含铜的酸性废水处理,没有大规模回收铜的利用价值。

随着通讯电子行业的发展,印制线路板的需求量逐年倍增,印制线路板技术的不断进步也使得线路板层数不断增加,生产单位面积的线路板所需内层表面处理面积也随之大幅增加,直接带来的问题便是棕化工序棕化液排放量的增大。因此,目前棕化工序的控制操作方式无疑为线路板制造业的环保工作带来了巨大的压力,此外,从原料的利用率方面来看,也是对资源的巨大浪费。

目前的棕化液使用方法是单向的,棕化液使用至铜离子浓度达到一定限量之后作为棕化废液排放掉。本实用新型将棕化液除去部分铜离子后作为棕化槽添加液回用到棕化生产中,使棕化液实现循环利用。

4.设备工艺:

1、采用电解破氧—电沉积铜工艺来处理棕化液,达到回收铜的目的,大幅减轻环保处理压力。生产过程自动控制。

2、棕化是线路板生产过程中的压合前处理工序,成份为:硫酸双氧水/双氧水体系,用来溶解铜达到板面粗化的目的。过硫酸钠、双氧水的作用是提高硫酸溶液的氧化值,达到快速蚀刻铜的效果。如果需要从溶液中回收铜,首先必须去除或分解过硫酸钠和双氧水的成份,然后才能通过电解还原出电解铜,去除的方法有电解破解法或加还原剂。

3、直接电解的优点:设备占地小、投资小,无需其它辅助物料,简单易操作,电效率为70%。总处理成本低于其它工艺。

5.经济效益:

1.基本为零排放:做到清洁生产,节能减排;降低工厂环保压力:

2.减低了药水消耗,做到降低生产成本.

3.减少生产线换缸时间,做到提高工厂生产效率:

4.生产出高价值的电解铜,为企业创造经济效益。

本实用新型的优点是无需对现有棕化设备进行改造,仅需为棕化生产线添加4步处理工序及设备,便可使排放的棕化液A经再生调整为添加液B,变废为宝,达到循环回用的目的;大大降低棕化生产原料的耗量和棕化生产成本,且大大减少了棕化生产污水的排放量,部分回收的棕化液中的硫酸铜粗品可作为硫酸铜制品的原料,具有重要经济意义与环保意义。

6.环保效益:

棕化液铜离子减排预处理系统之特点如下:

(1) 系统化设计,将系统整合成单一系统设备,且内含溢出承接收集,可以承接100%的处理槽之容量。外围环境抗强酸、强碱进口板料,配备连锁装置以避免非允许的入侵。

(2) 自动化设计,强调***少的人员操作步骤;例如:处理槽的自添加,处理程序,处理操作等过程均以可程式逻辑控制器控制。此外,该系统仍配备有手动操作模式,可直接控制面板驱动所有帮浦及阀门而不须进入自动处理区段。

(3) 分批次处理,严控出水指标。

(4) 废水厂用药量大幅节省,排放废水总铜去除率>95%。

(5)本设备流程皆独立於废水厂流程之外,亦无制程废水(或废液)或污泥须由原废厂 处理,不影响水质处理成效。

每天300升废棕化液排出,提出12公斤铜,月出铜300公斤电解铜,按平均40元/公斤市场价即12000元收益。

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