印制线路板氯盐酸性蚀刻液循环再生回用技术
来源项目
《“无废城市”建设试点先进适用技术汇编》（第一批）
技术分类
固体废物处理处置技术-危险固废
适用对象及范围
印制线路板生产过程中的图形转移酸性失效蚀铜液。
基本原理
采用无损分离工艺回收铜，不破坏蚀刻液原有的组成成份，使蚀刻液得以完全回用，使蚀刻生产线成为废物零排放的清洁生产线。
应用案例名称
印制电路酸性蚀刻液循环再生系统
案例地址
深圳市宝安区沙井街道办沙头第四工业区第一栋
案例规模
年处理量1200t。
项目投运时间
41426
验收情况
验收单位：深圳市人居环境委员会，验收时间：2015年12月16日，验收结论：达到设计需求，经验收合格，同意该项目主体工程正式投入运行。
工艺流程
蚀刻线上的酸性蚀刻液在蚀刻过程中，Cu2+逐渐还原为Cu+，ORP不断下降，需添加氧化剂来氧化Cu+以维持其ORP，随着蚀刻过程进行，铜含量逐渐饱和，蚀刻速度变慢，溶液极不稳定，不能满足蚀刻工序要求，此时蚀刻液成为废液而被排放，同时补充高ORP、低铜含量的新蚀铜液。
采用阴、阳离子膜电解—电沉积氧化法对低ORP酸性蚀铜液进行氧化处理，同时回收铜，降低蚀铜液的铜离子含量使其得以循环利用，其基本原理包括以下：
（1）阴离子膜电解法取代氧化剂
低ORP的酸性蚀刻液经阴离子膜电解槽的阳极，蚀刻液中一价的铜离子在阳极失去电子生成二价的铜离子，这样可以降低蚀刻液中一价铜离子的含量，提高二价铜离子的含量，从而提高蚀刻液的氧化能力，取代蚀刻工序所使用的氧化剂，保证蚀刻工艺稳定进行；同时也使氯元素得以回用至蚀刻液中得到了循环再生利用。
电解反应机理：
阳极：2Cu＋－2e＝Cu2＋
阴极：2H++2e=H2
（2）阳离子膜电沉积法循环利用蚀刻液
高铜含量的蚀刻液经阳离子膜电沉积槽回收铜后，蚀铜液中铜含量降低，基本无其它元素参与反应和损失，达到返回蚀刻液继续使用技术标准。由此形成蚀铜液循环利用。
电沉积反应机理：
阳极：2OH－－2e=2H++O2
阴极：Cu2＋＋e－＝Cu+Cu＋＋e－＝Cu
污染防治效果和达标情况
废蚀刻液应用前含量1200t/a，应用后含量为零，去除率100%，年减排1200t。铜应用前含量140-150g/L，应用后含量为零，去除率100%，年减排120t。COD应用前含量900mg/L，应用后含量为零，去除率100%，年减排1.08t。氯离子应用前含量200g/L，应用后含量为零，去除率100%，年减排240t。
二次污染治理情况
产生的次氯酸钠与三氯化铁用于废水站原材料使用。
能源、资源节约和综合利用情况
每月能处理100t蚀刻废液，并在此量的蚀刻液中提炼出10t左右的铜，按现行铜价6.0万元/t计算，每月可产生的直接效益为60万元。处理100t的废液可以得到约100t的再生蚀刻液，按每吨蚀刻液0.15万元计算，其直接效益为15万元。扣除运行成本以及废液收益，可实现350万元/a的经济净效益。
酸性失效蚀铜液除了含有高浓度的铜离子外，还含有大量的氯化物、有机添加剂等成份，该体系通过使废液再生循环使用，实现了蚀刻废液的零排放。设备一年可以减少1200t废水的排放，彻底消除了由于废液的外排而产生的环境污染，减轻了企业的环保压力，同时回用的蚀刻液降低了企业的生产成本，提供了企业的竞争力。
投资费用
总投资：300万元，设备投资：275万元，场地、基础投资：25万元。
运行费用
1、氧化剂：吨用量0.5t，2400元/t，共计1200元；
2、盐酸：吨用量1t，600元/t，共计600元；
3、电费：吨用量5000度，0.8元/度，共计4000元；
4、水费：吨用量50吨，5元/t，共计250元；
5、离子膜（一年半更换）：45m2，800元/m2，共计250元（折合吨铜价）；
6、阳极片（一年半更换）：36片，5000元/片，共计2333元（折合吨铜价）；
7、设备维护：300元；
8、人工工资：4人，3500元/人，共计1400元；
9、吨铜总成本：10333元/t（按照10000元/t计算）。
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