6.2.2.3、主要生产设备
主体设备:蚀刻液循环再生机、整流器
配套储罐:包括储罐、中转罐、蚀刻液调配罐等。 配套废气净化塔:一般配套酸性废气喷淋净化塔。 6.2.2.4、主要生产原、辅材料 废蚀刻液、蚀板盐、氨水、添加剂。 6.2.2.5、主要工艺控制参数
隔膜电解法主要工艺控制参数见表10。
表10 隔膜电解法碱性蚀刻液再生回用系统主要工艺控制参数一览表 液体种类 控制指标 Cu2+ Cu+ pH CL- NH4+ 电解槽阴极区铜含量 电解槽电压 电解电流密度 失效蚀刻液 55~60g/l 75~80g/l 8.2~8.3 235~240g/l 80~84g/l 再生蚀刻液(调配前) 70~80g/l 15~20g/l 7.8~7.9 230~235g/l 76~80g/l 34~35g/l 2.5V 150~250A/m2 隔膜电解生产过程中蚀刻液中总铜含量显著下降,其中二价铜离子含量增加,一价铜离子含量显著降低,pH、CL-、NH4+含量略有下降,pH、CL-、NH4+含量下降主要受副反应的发生。
6.2.2.6、再生蚀刻液主要工艺控制参数和使用特点
隔膜电解法所得再生蚀刻液主要工艺控制参数和使用特点见表11。 表11 隔膜电解法所得再生蚀刻液主要工艺控制参数和使用特点一览表
再生蚀刻液主要工艺控制参数 序号 项目 1 2 3 4
再生蚀刻液主要使用特点 序号 1 2 3 4 项目 蚀刻速度 可适用的抗蚀层 蚀铜量 侧蚀因子 数值 2.5~5.0mil/min 金、镍、锡、碱性油墨 140~180g/L ≥2.8 28
数值 2.0~7.0波美度 5.3~6.3N/L ≤5g/l 160~180 g/l 比重 碱含量 铜离子 氯离子 6.2.3、萃取—电解法与隔膜电解法的工艺特点比较
采用萃取—电解法的碱性蚀刻液现场再生回用系统在深圳得到普遍使用,广东省内使用第一套萃取-电解法的回收装置使用时间已超过7年,在使用过程中,工艺控制参数、设备结构和技术参数、机电设备、再生蚀刻液的调配得到不断调整和优化,调配后的蚀刻液可以满足蚀刻工序的要求,从调查结果看,唯一比较特殊的是至卓飞高,使用过程中发现再生蚀刻液的循环周期逐步下降,最终基本稳定在3个月,个中原因香港锦卫有限公司和至卓飞高未提供合理解释,本报告认为可能是氯化物浓度调配不合理所致。
而采用隔膜电解法的碱性蚀刻液现场再生回用系统由于现场氨味较重、操作环境较差等技术问题和经营上存在的问题在深圳使用单位很少,所存在的优点和缺点暴露不充分。据业内人士介绍,最先使用隔膜电解法碱性蚀刻液现场再生回用系统的湖南株洲电力机车研究所印制电路板厂已停运其再生回用装置。
萃取—电解法和隔膜电解法的碱性蚀刻液现场再生回用系统二者的技术特点比较见表12,二次污染情况、经济效益比较等见后续章节。
表12 萃取电解法与隔膜电解法碱性蚀刻液现场再生回用系统特性比较一览表 序号 项目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 使用单位数量 运行稳定性 操作难易程度 阳极材质 反应单元数量 占地面积 大气污染情况 电耗 再生蚀刻液调配蚀板盐消耗量 再生蚀刻液质量 萃取剂消耗 反萃剂消耗 隔膜消耗 较多 碱性蚀刻液现场再生回用系统 萃取-电解法工艺 少 隔膜电解法工艺 稳定 控制参数多,流程较复杂,控控制参数少,流程简单,制较难,可采用人机界面控制 容易控制 主要镀铱钛阳极板,部分使用镀铱钛阳极板 铅锡合金阳极板 数量较多 相对较大 污染相对较轻 电耗相对较低 较少 相对较好 消耗 消耗 不需隔膜 数量较少 相对较小 污染相对较严重 电耗相对较高 较多 相对较差 不需萃取剂 不需反萃剂 消耗 29
6.2、酸性蚀刻液现场再生回用技术
6.2.1、酸性蚀刻液现场再生回用技术的发展概况
相对于碱性蚀刻液现场再生回用技术,酸性蚀刻液现场再生回用技术起步较晚,普及速度较慢,目前在广东省内使用酸性蚀刻液现场再生回用技术的厂家不多,深圳市有恩达电路(深圳)有限公司,惠州市有惠州东阳线路板厂,可提供酸性蚀刻液现场再生回用技术的依托单位广东省内有2家,分别是深圳拓鑫环保设备公司和广州柏宇电子科技产品有限公司,二家的技术路线基本相同。
酸性蚀刻液现场再生回用技术目前尚不够成熟,工艺控制参数尚在进一步优化过程中,而生产过程中工艺控制参数控制稍有不当,将严重影响产品质量。酸性蚀刻液主要用于内层板的蚀刻,一旦操作不当,对企业的生产影响非常大,故目前一般企业不敢贸然使用该技术,而拥有酸性蚀刻液现场再生回用技术的单位在推广过程中也非常谨慎。鉴于深圳市设置酸性蚀刻液现场再生回用系统的仅恩达电路(深圳)有限公司,故在后续章节中不对酸性蚀刻液现场再生回用技术的二次污染防治、环境风险、经济效益进行分析和评价。
6.2.2、工艺原理
失效蚀刻液经过滤去除杂物后,直接进入萃取系统用有机萃取剂萃取提铜(铜与蚀刻液分离,进入有机层),分离后的萃取液经反萃处理后,提取反萃取液中的铜(反萃液送到电解槽中用连续电解沉积工艺生产紫铜板)。萃取后的残液(蚀刻液)经调整pH及添加双氧水后再生成新的蚀刻溶液,返回蚀刻槽中循环使用。萃取剂、反萃剂在萃取系统中同样可以循环使用,但损耗需定期添加。
6.2.3、工艺流程
恩达电路(深圳)有限公司的酸性蚀刻液再生回用工艺流程参见图12、13。 6.3、建议设立的蚀刻液现场再生回用系统市场准入条件 6.3.1、污染治理承接单位的市场准入条件
由于有色金属市场行情较好,从事蚀刻液现场再生回用利润空间较大,很多从事蚀刻液现场再生回用的技术人员和业务人员准备脱离原单位单干,且目前大多数治理单位不具备相应资质。为规范蚀刻液现场再生回用,建议对从事蚀刻液现场再生回用的公司应满足以下要求:
? 必须具备环境工程设计、施工资质;
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? 必须在市环保局监督处和固废中心备案; ? 所提供的产品不少于一个工程实例;
? 所提供的产品已通过国家环保总局或其它权威机构的认定; ? 所提供的产品二次污染可得到有效治理。
6.3.2、拟设立蚀刻液现场再生回用系统企业建议应满足的条件 ? 向市环保局监督处和固废中心申请,待申请同意后开展后续工作; ? 申请企业为遵纪守法企业;
? 进行环境影响评价,对企业进行回顾性评价,并重点分析回用系统的二
次污染防治措施合理性、设计规模选取的合理性和平面布置合理性,对环境风险进行重点评价;
? 必须提请消防部门进行消防验收。
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七、失效碱性蚀刻液现场再生回用二次污染情况及应采取的污染防治措施
碱性蚀刻液现场再生回用可最大限度的再生回用失效蚀刻液中的有效成份,同时可有效提取金属铜,但在运行过程中不可避免产生二次污染,包括废水、废气和固体废弃物。萃取-电解法和隔膜电解法所产生的二次污染物参见表13,详细情况说明如下。
表13 萃取电解法与隔膜电解法碱性蚀刻液现场再生回用系统二次污染一览表 序号 项目 1 2 3 清洗废水 废气 危险 蚀刻液增量 废物 废萃取剂 反废萃剂 废电解槽液 4 一般 废隔膜 废物 废阳极板 7.1、清洗废水
7.1.1、萃取-电解法碱性蚀刻液再生回用系统
采用萃取-电解法的碱性蚀刻液再生回用技术在萃取后均设水洗工序,采用稀氨水或自来水水洗,除恩达电路外,其它企业均将水洗水排入污水处理系统,水洗水中含有较高浓度的氨氮和一定浓度的铜,清洗废水的排入将加重废水处理系统的负担。
? 清洗废水水量:为控制萃取剂和铜的流失,所有再生回用系统均将清洗 水循环利用,定期排放,一般每天排放一次,排放量根据处理规模差异,排放量在0.5~1.0吨/天之间,清洗水补充采用自来水;
? 清洗废水水质:在清洗过程中,主要目的是去除萃取液中夹带的无机盐, 在去除无机盐的同时,萃取液中有机物和重金属部分转入清洗废水中,导致萃取剂和铜的流失,清洗废水中主要污染物种类包括COD、石油类、总铜、氨氮、磷酸盐,一般清洗废水pH呈中性,其中COD约500~1000mg/l、总铜约5~10g/l、氨氮约5~10g/l;
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碱性蚀刻液现场再生回用系统 萃取-电解法工艺 有 有 有 有 有 有 无 有 隔膜电解法工艺 无 有 有 无 无 有 有 有