印制線路板蝕刻液在線循環技術

摘 要: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。

關鍵詞: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）

圖1 工藝流程

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。

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，同時可以查看中國污水處理工程網更多技術文檔。

（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。

表3 項目的環境效益

（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）

圖5 瀚宇博德科技(江陰)有限公司蝕刻液在線循環系統

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。

（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。 作者: 何世武 李建光