印制线路板蚀刻液在线循环技术

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。 作者: 何世武 李建光