印制線路板蝕刻液在線循環技術

何世武，李建光

(深圳市潔馳科技有限公司，深圳 518102)

印制線路板蝕刻液在線循環技術

何世武，李建光

(深圳市潔馳科技有限公司，深圳 518102)

介紹了印制線路板蝕刻液在線循環技術的技術核心、工藝流程，以及技術的主要特點，分析了蝕刻液在線循環技術的經濟性，以及在印制線路板行業的的應用情況和推廣前景。

印制線路板;蝕刻液;在線;循環技術

我國印制線路板行業（PCB）廢蝕刻液的處理方式，目前主要是以末端治理為主，處理方法主要有氫氧化銅沉淀法、與酸性蝕刻液混合生產硫酸銅法、硫酸銅電解法等。以上技術普遍存在以下問題：

（1）普遍采取分散運輸、集中處理的方式，在運輸過程中存在跑、冒、滴、漏的現象。據統計，運輸損失達3%～5%，對環境造成了污染；

（2）均需要向廢液里加入化學品，從而破壞了廢液成分，無法循環使用；

（3）僅將銅元素回收利用，而對氨氮、氯離子、硫脲等成分只采用中和處理后排放，既造成資源浪費，又產生嚴重的二次污染。

1 印制線路板蝕刻液在線循環技術簡介

1.1 技術簡介

印制線路板蝕刻液在線循環技術是集精細化工、膜技術、電化學、有色冶金、自動控制于一體的系統集成技術。該技術的最大特點是銅離子無損分離、有用成分完全回用、無廢液排放。

印制線路板蝕刻廢液在線循環技術的核心是蝕刻廢液循環再生裝置，主要包括的關鍵技術有：1）隔膜萃取分離技術/銅資源化技術；2）蝕刻液組份調節技術；3）蝕刻廢液循環再生技術；4）設備一體化技術。

1.2 工藝流程（見圖1）

該技術采用溶劑萃取+膜處理+電積法實現蝕刻廢液再生處理和銅離子的回收。系統先采用萃取的方式實現蝕刻廢液中銅離子的無損分離，萃余液經膜處理和組分調節后回用于生產；分離出來的銅離子用硫酸反萃得到硫酸銅，然后通過電解硫酸銅產出陰極銅，實現銅的回收。整個工藝包括蝕刻液、電解液、萃取劑三個閉路循環。

1.3 主要設備流程

該技術通過各操作單元的有機連接，組成了一個封閉式的在線循環再生系統。

圖1 工藝流程

1.4 技術主要特點

（1）無損分離銅，無廢液排放

該技術采用萃取的方法，不破壞蝕刻液原有的組成成分，蝕刻廢液可得以完全回用。

（2）萃取效率高

該技術采用適于氨性條件下的高效萃取劑，該萃取劑對銅萃取選擇性好，水相和油相間雜質轉移少，萃取和反萃取速度快，使用壽命長，再生蝕刻液性能穩定。

（3）設備占地面積小

該技術采用多級萃取工藝，與普通單級萃取工藝相比，設備占地面積減少40%，廢液中銅含量可在1～150g/L范圍內無級調整，當蝕刻廢液產生量在30～300噸/月范圍內時無需更換設備和增加占地面積。

（4）再生蝕刻液性能優良

該技術專門針對再生蝕刻液開發了相對應的配方，實現了蝕刻廢液的完全回用，保證了再生蝕刻液的性能穩定。

（5）產品附加值高

該技術實現了蝕刻廢液的完全回用，減少了企業購買蝕刻液的費用，產品銅純度在99.96%以上，達到國家一級陰極銅標準。

（6）自動化程度高

該技術實現了設備的自動化控制。

1.5 技術經濟分析（見表1）

表1 蝕刻液在線循環技術與傳統硫酸銅工藝經濟指標對比

從表1可以看出，蝕刻液在線循環技術能產出陰極銅和再生液，產品附加值高；而傳統的硫酸銅工藝產品附加值低，且有大量廢液外排，污染治理費用高。

2 蝕刻液在線循環技術在印制線路板行業的應用

蝕刻液在線循環技術已成功應用于廣東五洲、富士康、訊通、宏俐、騰達豐、啟利達、勝宏、勝華，江蘇瀚宇博德、聯昆，上海昆穎，福建奕全、南華，浙江舜科等多家線路板企業，已連續工業化應用2～3年。有關工程運行證明，采用蝕刻液在線循環技術，整個工藝流程無廢液、廢氣產生，再生蝕刻液性能穩定，產出的副產品銅含量達99.96%以上，主要性能指標如表2所示。

表2 主要性能指標

蝕刻液在線循環技術在印制線路板行業的應用工程實例簡介如下：

（1）深圳市五洲電路集團蝕刻液在線循環系統（見圖2）

圖2 深圳市五洲電路集團蝕刻液在線循環系統

項目概況為：占地面積90m2；廢水處理量100噸/月；工程總投資340萬元，其中設備投資260萬元；運行費用180萬元/年；水耗1300噸/年；電耗35萬度/年；藥耗110萬元/年；投資回收年限為1年。

項目投運后的經濟凈效益為320萬元。氨洗水減排75%，蝕刻廢液“零”排放，優于國家“Ⅰ級A”排放標準；項目被評為國家重點環境保護實用技術示范工程。

項目的環境效益見表3。

（2）深圳市新華電子有限公司蝕刻液在線循環系統（見圖3）

圖3 深圳市新華電子有限公司蝕刻液在線循環系統

項目概況：廢水處理量120噸/月；工程總投資350萬元，其中設備投資280萬元。設備2008年2月投入運行，實現了蝕刻廢液“零”排放，累計處理蝕刻廢液4800噸，回收銅600噸，削減氨氮外排約1000噸，減少COD外排5噸。

（3）勝宏科技（惠州）有限公司蝕刻液在線循環系統（見圖4）

圖4 勝宏科技（惠州）有限公司蝕刻液在線循環系統

項目概況：廢水處理量150噸/月；工程總投資380萬元，其中設備投資290萬元；設備2008年3月投入運行，實現了蝕刻廢液“零”排放， 累計處理蝕刻廢液6000噸，回收銅750噸，削減氨氮外排約1200噸，減少COD外排6噸。

（4）瀚宇博德科技（江陰）有限公司蝕刻液在線循環系統（見圖5）

項目概況：廢水處理量300噸/月（一期工程）；工程總投資700萬元，其中設備投資560萬元；氨洗水減排75%，蝕刻廢液“零”排放，達到國家“Ⅰ級A”排放標準。

圖5 瀚宇博德科技(江陰)有限公司蝕刻液在線循環系統

（5）其他應用實例

蝕刻液在線循環系統工程的其他應用實例及其廢液處理規模如下：富士康集團富葵精密組件（深圳）有限公司80噸/月、江蘇聯昆電子科技有限公司200噸/月、昆穎電子有限公司150噸/月、廣州市番禺啟利達電子有限公司60噸/月、深圳萬基隆電子科技有限公司80噸/月、深圳市寶安區松崗宏俐電子廠110噸/月、浙江舜科電子有限公司50噸/月、東莞榮貿電子有限公司70噸/月、佛山市高明區中信華電子有限公司45噸/月、福建奕全電子有限公司65噸/月、深圳市騰達豐電子有限公司55噸/月、深圳恒寶士線路板有限公司50噸/月、深圳市中信華電子有限公司50噸/月、梅州市達富多層線路板有限公司40噸/月、寶安區松崗訊通電路板廠140噸/月、威爾高電子有限公司70噸/月、瑞聯電路板（深圳）有限公司80噸/月、福建莆田南華電路板有限公司60噸/月。

3 結語

國內目前共有線路板生產企業3000多家，其中珠三角地區有1500多家，已安裝蝕刻液循環再生系統的不足1.5%，市場前景非常廣闊。如果印制線路板蝕刻液在線循環技術能在整個PCB行業得以推廣，則每年可回收銅60多萬噸，回用再生蝕刻液500多萬噸，直接經濟效益在400億元以上；每年可減少蝕刻工序氯化銨使用量100萬～150萬噸、氨使用量200萬～250萬噸，能大幅降低PCB廠蝕刻生產線生產成本；每年可減少氨氮排放200多萬噸、COD排放4000噸，大幅降低PCB企業的廢棄物排放量，從而具有良好的社會、環境和經濟效益。

Circular Technology of Printed Circuit Etch Liquid on Line

HE Shi-wu, LI Jian-guang

X703

A

1006-5377（2010）09-0035-03