印制电路板污水处理及铜回收技术有哪些?
印制电路板制造技术一项非常复杂、综合性很高加工技术。可分为干法(设计和布线、模版制作、钻孔、贴膜、曝光和外形加工等)加工和湿法(内层板黑膜氧化、去孔壁树脂腻污、沉铜、电镀、显影、蚀刻、脱膜、丝印、热风整平等)加工过程。尤其是湿法加工过程中,需采用大量水,因而有多种重金属废水和有机废水排出,成分复杂,处理难度较大。按印制电路板铜箔利用率为30%~40%进行计算,那么废液、废水中含铜量就相当可观了。按一万平方米双面板计算(每面铜箔厚度为35微米),则废液、废水中含铜量就有4500公斤左右,并还有不少其他重金属和贵金属。这些存在于废液、废水中金属如不经处理就排放,既造成了浪费又污染了环境。因此,印制板生产过程中废水处理和铜等金属回收很有意义,印制板生产中不可缺少部分。
众所周知,印制电路板生产过程中废水,其中大量铜,极少量有铅、锡、金、银、氟、氨、有机物和有机络合物等。
至于产生铜废水工序,主要有:沉铜、全板电镀铜、图形电镀铜、蚀刻以及各种印制板前处理工序(化学前处理、刷板前处理、火山灰磨板前处理等)。
以上工序所产生含铜废水,按其成分,大致可分为络合物废水和非络合物废水。为使废水处理达到国家规定排放标准,其中铜及其化合物最高允许排放浓度为1mg/l(按铜计),必须针对不同含铜废水,采取不同废水处理方法。
2含铜络合物污水处理方法
2.1污水来源及其成分
2.1.1化学沉铜工序
废水主要含有络合剂EDTA、酒石酸钠或其它络合剂与Cu2+。其中,Cu2+与络合剂形成极稳定络合物,采用常规中和沉淀法无法处理Cu2+。
2.1.2碱性蚀刻工序:
废水中主要含Cu2+及NH3·H2O,当NH4+含量较高以及碱性条件下,Cu2+与NH4+可形成铜氨络合物,无法用中和沉淀方法来处理。
2.1.3微蚀(过硫酸铵-硫酸)工序:
废水中主要含Cu2+及NH4+。酸性条件下,废水中Cu2+与NH4+无法生成络合物,但在碱性条件下,可形成络合物。
2.1.4其它工序:
对于酸性去油、碱性去油、解胶、去钻污、膨化等工序,根据所使用化学药品,其废水都可能含有络合剂。因而不可采用一般中和沉淀来处理。
2.2国内外处理络合物污水主要方法
2.2.1离子交换法
采用离子交换法来处理络合物重金属,有着许多优点:占地少、不需对废水进行分类处理费用相对较低。但此方法有许多缺点:投资大、对树脂要求高、不便于控制管理等。处理过程如下:
2.2.2破络处理法
主要是通过强氧化来破坏络合剂结构,使之形成非络合物,这样,络合物废水经破络处理后,可采用一般中和沉淀来处理。处理过程如下:
2.2.3置换处理法
利用重金属络合物酸性条件下不稳定,成离解状态,通过添加Cu2+,Fe2+将Cu2+置换出来,然后再调高PH值,将Cu2+沉淀出来。
2.2.4化学沉淀法
利用添加能与重金属形成比其络合物更稳定沉淀物化学药品,如Na2S、CaS和H2S等,从而达到去除重金属目的。
2.2.5重金属捕集剂沉淀法
采用高分子重金属捕集剂,其能与重金属离子强力螯合,且不受重金属离子浓度高低影响,均能与之形成沉淀,达到去除重金属目的。
3含铜非络合物污水处理方法
3.1污水来源
主要来源为全板电镀、图形电镀、酸性蚀刻以及其他一些工序产生漂洗水。
3.2处理非络合物污水主要方法
主要是采用化学沉淀法。废液呈碱性时,使其成为不溶性氢氧化物沉淀、碳酸盐沉淀或硫化物沉淀。通常,往酸性废水中加入石灰(氧化钙),使废水呈碱性,并形成氢氧化物沉淀。