SE512160C2 - Förfarande för återvinning av koppar från ett alkaliskt etsbad - Google Patents

Förfarande för återvinning av koppar från ett alkaliskt etsbad

Info

Publication number
SE512160C2
SE512160C2 SE9900748A SE9900748A SE512160C2 SE 512160 C2 SE512160 C2 SE 512160C2 SE 9900748 A SE9900748 A SE 9900748A SE 9900748 A SE9900748 A SE 9900748A SE 512160 C2 SE512160 C2 SE 512160C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
copper
plating
extraction
organic solution
content
Prior art date
Application number
SE9900748A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9900748D0 (sv
Inventor
Robert Pacholik
Gunnar Lidmer
Original Assignee
Mecer Holdings Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mecer Holdings Corp filed Critical Mecer Holdings Corp
Priority to SE9900748A priority Critical patent/SE512160C2/sv
Publication of SE9900748D0 publication Critical patent/SE9900748D0/sv
Priority to EP00902242A priority patent/EP1165861B1/en
Priority to CN00804514A priority patent/CN1342218A/zh
Priority to AT00902242T priority patent/ATE282098T1/de
Priority to DE60015736T priority patent/DE60015736D1/de
Priority to AU23371/00A priority patent/AU2337100A/en
Priority to PCT/SE2000/000066 priority patent/WO2000052229A1/en
Priority to US09/913,938 priority patent/US6821404B1/en
Priority to HK02103248.2A priority patent/HK1043814A1/zh
Publication of SE512160C2 publication Critical patent/SE512160C2/sv

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/46—Regeneration of etching compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00—Obtaining copper
    • C22B15/0063—Hydrometallurgy
    • C22B15/0084—Treating solutions
    • C22B15/0089—Treating solutions by chemical methods
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D21/00—Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
    • C25D21/16—Regeneration of process solutions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Description

l5 512 160 att man skapar det önskade ledningsmönstret. För detta ändamål beläggs de ytor som skall vara fria från koppar med en icke ledande skyddsfilm, s.k. elpläteringslinje. olika bad, och korten matas in i en Denna linje innefattar en mängd i vilka korten doppas.
I ett av dessa bad beläggs de exponerade kopparytor- na med ytterligare koppar för åstadkommande av önskad tjocklek på ledare, varefter samma ytor beläggs med ett lager tenn, vilket kommer att fungera som skydd vid den senare etsningen.
Därefter vidtar etsningen av ifrågavarande mönster- kort, vilken vanligtvis sker med alkaliska lösningar.
Dessa är företrädesvis ammoniakaliska och innehåller fri NH4Cl, Vid etsningen avlägsnas koppar från de ytor av ammoniak och ett eller flera ammoniumsalter NH4HCO3). (t.ex. mönsterkortet där kopparskiktet är exponerat mot lösning- en. Efterhand stiger kopparhalten i badet till en nivå, där etsningshastigheten avtar drastiskt och badet inte längre är användbart. Vanligtvis gäller att denna övre gräns för kopparhalten uppgår till ca 150-170 g/l, bero- ende på badets sammansättning i övrigt. Efter etsningen sköljs mönsterkorten rena med vatten.
Korten går därefter vidare för strippning av tenn och beläggning med lack och vax, mm.
Ett förfarande för regenerering av etsbadet vid en process av detta slag är förut känt genom EP-Bl-0 005415.
Detta förfarande kan anslutas direkt till etsprocessen och innebär kortfattat att etsbadet regenereras för ny användning vid en etsprocess, varvid koppar avlägsnas från etsbadet medelst extraktion. Förfarandet möjliggör även behandling av sköljvattnet så att detta därefter kan släppas ut i naturen på ett miljövänligt sätt. Den koppar som extraheras från etsbadet och företrädesvis även från sköljvattnet återvinnes som metallisk koppar genom elek- trolys. 512 160 Beskrivning av uppfinningen Föreliggande uppfinning avser ett nytt och i detta sammanhang synnerligen fördelaktigt förfarande för åter- vinning av koppar fràn ett alkaliskt etsbad av ovan angi- vet slag. Enligt uppfinningen har det sålunda överraskan- de visat sig att man inte bara kan återvinna koppar från etsbadet och företrädesvis också från sköljvattnet på ett alternativt nytt sätt utan också återanvända återvunnen koppar i pläteringsprocessen. Generellt innebär förfaran- det enligt uppfinningen att kopparinnehàllande lösning erhàllen efter extraktionen fràn det alkaliska etsbadet direkt kan återanvändas vid pläteringen av mönsterkorten, om man från den från àterextraktionssteget erhållna kopp- arinnehållande syralösningen avleder ett flöde och balan- serar kopparhalten mellan detta flöde och den syralösning som uttas för utvinning av koppar, t.ex. metallisk koppar genom elektrolys. Härigenom reducerar man behovet av kostnadskrävande elektrolys för återvinning av metallisk koppar, samtidigt som man också reducerar eller elimine- rar behovet av tillsats av dyrbar anodkoppar vid pläte- ringen. Dessutom kan man pà ort och ställe direkt utnytt- ja den återvinningskoppar som man tidigare enbart har kunnat sälja till ett pris av ca % av priset för nämnda anodkoppar och detta med en kvalitet vid pläteringen som är minst lika bra eller t.0.m. bättre än kvaliteten vid plätering enligt tidigare kommersiellt använd pläterings- teknik.
En förutsättning för framgångsrik plätering, dvs med god ytjämnhet och god beläggning i hål och liknande, i samband med tidigare använd kommersiell metodik för el- plätering har dessutom varit tillsats av ett flertal oli- ka kemikalier. Förutom att dessa kemikalier till viss del har varit icke-kompatibla med reagens använda vid extrak- tionen, och därmed màste avlägsnas enligt tidigare tek- nik, vilket har komplicerat och fördyrat processen, har det sålunda visat sig att användningen av dessa kemikali- er kan reduceras eller helt elimineras vid förfarandet *“ "- i f.-~~ ..>..~~;:>:-*.*'.>' -.. - _ _ _. .... a. u .'..... .¿ 11. .~ '._.-L..|.~'.-:-'.---l.mxfß 512 160 enligt föreliggande uppfinning, om plâteringen utföres under speciella betingelser, i synnerhet pulsplâtering.
Enligt uppfinningen har det sålunda visat sig att minst lika goda resultat som enligt tidigare känd teknik kan uppnås med denna nya metodik enligt uppfinningen, vilket innebär avsevärda kostnadsmässiga och miljömässiga förde- lar. Förutom att processen blir enklare och billigare gäller dessutom att förfarandet enligt uppfinningen möj- liggör en helt sluten eller kontinuerlig process, där även pläteringssteget kan inkluderas i den tidigare kända etsnings- och återvinningsprocessen.
Ytterligare fördelar med uppfinningen kommer att framgå av nedanstående beskrivning.
I detta sammanhang kan det tilläggas att pulspläte- ring av mönsterkort är i och för sig känd genom Proces- sing of Advanced Materials (1994) 9, sid 148-154, men att denna publikation inte på något sätt avslöjar eller ens antyder att en sådan plätering skulle kunna integreras i ett förfarande av det slag som föreliggande uppfinning avser och ännu mindre under de betingelser och med de re- sultat som gäller för densamma.
Förfarandet enligt uppfinningen är sålunda ett för- farande för återvinning av koppar från ett alkaliskt, fö- reträdesvis ammoniakaliskt, etsbad från en etsprocess, där mönsterkort elektropläterade med koppar etsas med det alkaliska etsbadet och sedan sköljs med vatten, varvid man avlägsnar en del av kopparinnehållet i det alkaliska etsbadet genom extraktion med en organisk lösning inne- hållande ett reagens, som med koppar bildar en komplex förening, vilken extraheras av den organiska lösningen, återför det alkaliska etsbadet till förnyad etsning, i ett återextraktionssteg bringar den organiska lösningen innehållande koppar i kontakt med en vattenlösning av syra, företrädesvis svavelsyra, så att koppar övergår från den organiska lösningen till vattenlösningen, och återför den organiska lösningen från återextraktionsste- get till förnyad extraktion. Det utmärkande för förfaran- 1999-io-14 13:21 g \pac\lfg\ans\p29ss9a4.dec 512 160 det enligt uppfinningen är härvid att man leder den frän äterextraktionssteget erhållna kopparinnehàllande syra- lösningen till en operation för utvinning av koppar, fö- reträdesvis för framställning av metallisk koppar genom elektrolys, att man fràn den kopparinnehàllande syralös- ningen, före operationen för utvinning av koppar från densamma, avleder ett flöde och reglerar kopparhalten i detta flöde så att den blir lägre än kopparhalten i den syralösning som används i operationen för utvinning av koppar, och att man recirkulerar detta flöde med reglerad kopparhalt till operationen för elektroplätering av möns- terkort för användning vid denna.
Enligt en föredragen utföringsform av förfarandet avlägsnar men dessutom koppar från sköljvattnet från et- sprocessen genom extraktion med en organisk lösning inne- hållande ett reagens, som med koppar bildar en komplex förening vilken extraheras av den organiska lösningen.
En utföringsform av sistnämnda förfarande innebär härvid att man använder samma organiska lösning för sköljvattnet som för det alkaliska etsbadet och därvid först avlägsnar koppar från det alkaliska etsbadet, där- efter bringar den därvid erhållna kopparhaltiga organiska lösningen i kontakt med sköljvattnet och sedan utsätter den organiska lösningen för nämnda àterextraktion.
En annan utföringsform av nämnda förfarande innebär att man använder samma organiska lösning för sköljvattnet som för det alkaliska etsbadet och därvid först avlägsnar koppar fràn sköljvattnet, därefter bringar den därvid er- hàllna kopparhaltiga organiska lösningen i kontakt med det alkaliska etsbadet och sedan utsätter den organiska lösningen för nämnda återextraktion.
En speciellt föredragen utföringsform av förfarandet enligt uppfinningen innebär att detta utföres som ett slutet förfarande, där det pläterade mönsterkortet etsas med nämnda alkaliska etsbad och syralösningen från pläte- ringen utnyttjas för nämnda återextraktionssteg. Allra helst recirkuleras också syralösningen fràn operationen 1999-io-14 13 21 9:\pac\lfg\ana\p29sB964.doc 512 160 för utvinning av koppar till àterextraktionssteget eller -stegen.
Enligt uppfinningen har det visat sig att utomor- dentliga resultat uppnås om man reglerar flödet så att förhållandet kopparhalt i nämnda flödezkopparhalt i nämn- da syralösning blir > O,3:l, En- ligt en speciellt föredragen utföringsform av förfarandet företrädesvis > O,5:l. enligt uppfinningen reglerar man härvid flödet så att nämnda förhållande ligger inom intervallet 0,60:l-0,95:l, allra helst 0,75:l-O,95:l.
Såsom antyddes ovan innebär en speciellt fördelaktig utföringsform av förfarandet att pläteringen utföres i form av en pulsplätering. Med pulsplätering förstås här- vid att man utför pläteringen med polvändning och/eller varierande pulser för strömstyrka. Detta kan åstadkommas med lämplig likriktarutrustning. De varierande pulserna och/eller polvändningen kan vara regelbundet eller ore- gelbundet vågformade, lämpligen fyrkantformade. Beträf- fande denna teknik i sig gäller att uppgifter kan hämtas fràn ovannämnda publikation avseende pulsplätering rent generellt, men enligt uppfinningen har det visat sig att fördelaktiga resultat uppnås under speciella betingelser.
Dessa betingelser kan sammanfattas enligt följande.
Pulspläteringen utföres företrädesvis med en puls- längd för de vågformade pulserna inom intervallet l-500 ms, företrädesvis 10-50 ms. För dessa pulser gäller att man kan ha pulslängder som varierar inom de angivna in- tervallen eller att man arbetar med väsentligen samma, eller exakt samma, pulslängd för pulstoppar som för puls- bottnar, dvs den tidsperiod under vilken de vågformade, företrädesvis fyrkantformade, pulserna ligger på maximal respektive minimal strömstyrka alternativt maximal ström- styrka för +-spänning respektive -spänning.
Företrädesvis reglerar man den tid under vilken mönsterkortet fungerar som katod vid pulspläteringen till ett värde inom intervallet 1-200 s, speciellt l0-100 s. 512 160 Den tid under vilken mönsterkortet fungerar som anod vid pulspläteringen reglerar men företrädesvis till ett värde inom intervallet 0,1-20 s, speciellt 1-lO s.
Den maximala strömstyrkan under den period då möns- terkortet fungerar som katod vid pulspläteringen är lämp- ligen lo A/dmz, företrädesvis s A/dmz een ellre helst 3 A/dmz.
Den maximala strömstyrkan under den period då möns- terkortet fungerar som anod vid pulspläteringen är före- rräaesvls 40 A/amz, ännu hellre lo A/amz och allra helsr 5 A/dmÅ Generellt gäller härvid att den genomsnittliga strömstyrkan då mönsterkortet fungerar som anod är större än den genomsnittliga strömstyrkan då mönsterkortet fun- gerar som katod.
Enligt uppfinningen har det vidare visat sig att ut- omordentliga resultat uppnås om man reglerar kopparhalten för det till pläteringen recirkulerade flödet till ett värde inom intervallet 5-100 g/l, företrädesvis 10-50 g/l, ännu hellre 15-30 g/1 och allra helst 20-25 g/l.
För en sådan reglering gäller att en reglering av kopparhalten för den till pläteringen recirkulerade strömmen genom tillsats av syra från återextraktionsste- get har visat sig fungera synnerligen bra.
Generellt gäller företrädesvis samma storleksordning för kopparhalten i den syralösning som används i opera- tionen för utvinning av koppar, dock med den för uppfin- ningen väsentliga regleringen av förhållandet mellan kop- parhalterna i sagda flöde resp. sagda syralösning. Opera- tionen för utvinning av koppar är lämpligen, men inte nödvändigtvis, en operation för utvinning av metallisk koppar genom elektrolys. Detaljer för sådan elektrolys i sig kan hämtas från den kända tekniken.
För syrahalten, eller halten av anjon från den syra som används vid återextraktionen, sulfat, vilken företrädesvis är då den föredragna syran är svavelsyra, gäller ge- nerellt att den regleras till ett värde inom intervallet 512 160 -500 g/l, företrädesvis 50-200 g/l. Detta gäller både syralösningen för operationen för utvinning av koppar och flödet för plätering, vilka dessutom lämpligen har vä- sentligen, eller exakt, samma syrahalt.
En annan variant av förfarandet enligt uppfinningen representeras av det fall då man efter plätering av kopp- ar vänder polariteten för pläteringen så att man därige- nom kan utnyttja tidigare pläterad koppar som ett buf- fertlager av koppar i den händelse att mängden koppar som fås från extraktionen understiger behovet vid plätering- en.
En annan stor fördel med uppfinningen är, såsom har antytts ovan, att det nya förfarandet enligt uppfinningen möjliggör pulsplätering helt utan tillsatser av det slag som tidigare har använts vid icke-pulsplätering av möns- terkort. Förutom att detta givetvis innebär stora ekono- miska vinster har detta också bidragit till att pläte- ringen över huvudtaget har kunnat integreras på det be- skrivna fördelaktiga sättet vid ett kopparåtervinnings- förfarande av det angivna slaget.
Bland andra faktorer som påverkar pläteringen kan nämnas halten av alkaliskt ämne härrörande från etsbadet samt halten av organiskt material härrörande från extrak- tionen. Enligt uppfinningen har det sålunda visat sig att utomordentliga resultat kan uppnås vid förfarandet enligt uppfinningen om man före pläteringen reducerar, och före- trädesvis eliminerar, halten av nämnda alkaliska ämne och/eller halten av nämnda organiska material i den till pulspläteringen recirkulerade strömmen.
Denna reducering eller dessa reduceringar kan göras i olika skeden av förfarandet enligt uppfinningen, men en speciellt föredragen utföringsform representeras av det fall där ifrågavarande reducering(ar) utförs med hjälp av ett eller flera separata vattentvättningssteg i anslut- ning till den utrustning som används för extraktionen.
Sådana vattentvättningssteg införlivas företrädesvis före det sista steget av extraktionsprocessen. 512 160 Ifrågavarande reducering(ar) kan också utföras med hjälp av ett eller flera filter, företrädesvis filter av typ kolfilter och/eller ultrafilter. Även sådana filter kan placeras in på olika ställen i processen, men en för- delaktig placering är i den separata slinga som represen- teras av det till pläteringen recirkulerade flödet.
En annan fördelaktigt utföringsform av förfarandet enligt uppfinningen representeras av det fall då man före pläteringen avlägsnar kolloidal koppar, företrädesvis med hjälp av ett eller flera filter, speciellt ultrafilter, från den till pulspläteringen recirkulerade strömmen.
Såsom kommer att belysas mera nedan i samband med de på ritningen visade utföringsformerna har man vid extrak- tionen enligt tidigare teknik utnyttjat mixer-settler- anordningar för ifrågavarande extraktion. Enligt uppfin- ningen har det nu dock visat sig att speciellt gynnsamma resultat vid pläteringen kan uppnås om dessa mixer- settleranordningar helt eller delvis ersätts med en eller flera extraktorer. Sådana extraktorer är givetvis i och för sig förut kända men har sålunda visat sig ge fördel- aktiga resultat i samband med uppfinningen. Med extraktor menas härvid i princip en anordning där ovannämnda sett- ler i mixer-settleranordningen är utbytt mot en centrifug eller annat separeringsorgan där energi tillförs utifrån, till skillnad från en settler, utnyttjande av tyngdkraften. som i princip bygger på Ritning Fig. 1 visar schematiskt en utföringsform av förfa- randet enligt uppfinningen, och Fig. 2 visar schematiskt en alternativ utföringsform av den mixer-settler- anläggning som ingår i anläggningen visad i Fig. 1.
De komponenter som ingår i den i Fig. 1 visade an- läggningen samt deras funktion kan kortfattat beskrivas enligt följande.
De kort som skall etsas transporteras på en trans- portör 33 genom en etskammare 28 och därefter genom en 512 166 tvättkammare 34. Etslösning pumpas med hjälp av en pump 32 från en behållare 30 via en ledning 31 till ett perfo- rerat rör 29 inuti etskammaren 28 och sprayas över de kort som skall etsas. Vatten pumpas medelst en pump 38 från en behållare 36 via en ledning 37 till ett perfore- rat rör 35 inuti tvättkammaren 34 och sprayas över de kort som skall tvättas. Färskvatten tillföres via en led- ning 39.
Den förbrukade etslösningen pumpas genom en ledning 1 till en mixer-settleranläggning med ett första extrak- tionssteg 2, ett andra extraktionssteg 3 och ett àterex- traktionssteg 4.
I det första extraktionssteget bringas badet i kon- takt med en organisk lösning tillförd via en ledning 5.
Erhållet raffinat får passera ett avsättningssteg 7 för avskiljning av små ickeseparerade organiska droppar, var- efter det leds genom ett filter 8 med aktivt kol, innan det lagras i en bufferttank 9. Den regenererade lösningen återförs till etsprocessen.
Den organiska extraktlösning som lämnar nämnda mix- er-settler 2 via en ledning ll bringas i det andra ex- traktionssteget 3 i kontakt med tvättvatten härrörande från behållaren 36 via en ledning 12.
Den organiska lösningen lämnar nämnda mixer-settler 3 via en ledning 14. Tvättvattnet lämnar nämnda mixer- settler 3 via en ledning 13. Natriumhydroxid sattes till tvättvattnet genom en ledning 15, och det erhållna alka- liska vattnet leds in i en behållare 16 innehållande ett vertikalt rör 44. Detta rör 44 har öppna ändar upptill och nedtill och innehåller ett värmeelement 45, med hjälp av vilket vattnet i röret bringas att koka. Röret 44 är försett med ett grenrör 46, som sträcker sig in i en se- dimentationsbehållare 17. Ammoniak drivs bort från det kokande vattnet i röret 44, vilket resulterar i utfäll- ning av kopparhydroxid. Kokningen resulterar i förhöjd vilket leder till att vatten strömmar över i sedimentationsbehållaren 17 via det gre- vattennivå i röret 44, 512 160 ll nade röret 46. Den utfällda kopparhydroxiden bildar ett skikt 47 på bottnen av sedimentationsbehållaren 17. Vat- ten kan avrinna från sedimentationsbehållaren 17 via en ledning 18.
Den organiska lösning som matas till ifrågavarande mixer-settler 4 genom ledningen 14 bringas i kontakt med en svavelsyralösning, som tillförs via en ledning 19. Sy- ralösningen avgår via en ledning 20.
Den organiska lösningen från återextraktionen recir- kuleras via ledningen 5 till steget för extraktion av koppar.
Svavelsyralösningen leds via ledningen 20 till en flotationstank 21 innehållande ett filter 22 (aktivt kol). Droppar av organisk lösning som har separerats från den vattenbaserade vätskan bildar ett ytskikt 42. De sis- ta spåren av organisk vätska avlägsnas i filtret 22. Lös- ningen leds via en ledning 40 till en förråds- eller buf- ferttank 23.
Från denna tank 23 pumpas en del av den från återex- traktionssteget erhållna kopparinnehållande syralösningen genom ledningarna 24 och 25 till en elektrolyscell 26, där koppar utvinnes elektrolytiskt på titankatoder 41.
Elektrolyten 27 recirkuleras till tanken 23. En del av den genom ledningen 24 pumpade lösningen recirkuleras via en ledning 19 till återextraktionssteget 4.
En andra del av lösningen från tanken 23 pumpas med hjälp av pumpen 101 via ledningen 107 samt via ett parti- kelfilter 102 och ett kolfilter 103 till en pläterings- cell 112. teringen, 111 representerar den syra som används för plä- under det att 110 representerar en pump för cirkulation av den för pläteringen använda syran.
Pläteringscellen 112 styrs av en likriktare 109 med pulsering och polvändning. Från pläteringscellen 112 pum- pas via en pump 104, som styrs av nivån vid pläteringen, och genom ledningen 108 den förbrukade syralösningen tillbaka till förrådstanken 23. På denna väg passerar lösningen ett partikelfilter 105 och ett kolfilter 106. 512 160 12 Generellt gäller att man känner av kopparhalten i pläteringskretsen och doserar elektrolyt från elektrolys- kretsen till pläteringen då nämnda kopparhalt understiger ett förutbestämt värde.
Den i Fig. 2 visade alternativa utföringsformen av mixer-settleranläggningen 2-4 i Fig. 1, där de hänvis- ningsbeteckningar som är gemensamma med anläggningen vi- 1 har bibehållits, innehåller som extra steg ett separat steg 3A för tvättning med vatten, så att det flöde som senare avleds för plätering blir reducerat på sad i Fig. ämnen eller material härrörande från etsbadet och eventu- ellt även extraktionen. Denna mixer-settleranordning är i övrigt avsedd att fungera som anordningen i Fig. 1.
EXEMPEL I en anläggning av det slag som visas i Fig. 1 på ritningen utfördes en serie försök enligt de specifika- tioner som redovisas i efterföljande Tabeller 1-3.
Celler fylldes med syra från en återvinningsanlägg- ning av visat slag. I pläteringscellen hängdes 2 st ano- der med dimensionerna 150 x 150 mm. Mellan anoderna pla- cerades en platta enligt panelspecifikationen i försöks- resultaten. Storleken på plattan var 100 x 100 mm och an- talet hål var 10 st per platta. Avståndet mellan anod och katod var 100 mm.
Därefter startades cirkulationen av syra och luftin- blåsning. Denna luftinblåsning är till för att skapa om- rörning i badet men är inte alltid nödvändig. Likriktaren slogs på och kördes med de inställningar som anges i Ta- bellerna. Efter 10 min slogs likriktaren av och panelerna togs ut och sköljdes med vatten.
Panelerna sågades av mitt i hålen och sågkanten sli- pades så att man i mikroskop skulle kunna mäta beläggning i hål i förhållande till beläggning på ytan. En del av panelen användes för utförande av böjprov för bestämning av hur stor töjning de klarade. 512 160 13 Pulsationskurvorna visar de tider och strömmängder som användes för beläggning respektive upplösning.
Beträffande erhållna resultat kan man speciellt no- tera att de uppmätta värdena på töjning (minst ca 40% är utomordentligt goda, då man i normalfallet för mönster- kort kräver en töjning pá minst 15-20% och vid mycket speciella tillfällen ca 25-30%. Ett annat krav är god be- läggning i hål, där man eftersträvar ett värde pà 1:1 av- seende förhållande hålzyta, vilket värde tidigare ofta har varit svårt att uppnå eller åtminstone krävt stora och dyra tillsatser av olika tillsatsmedel vid plätering- en. Våra försök visar att vi kan nå ända upp -till 3:1 och aldrig ligger under 1:1.
En annan kvalitativ fördel som en följd av att till- satsmedel eller kemikalier inte används vid pläteringen är att det inte heller blir nâgra sådana föroreningar i använd koppar, vilket har en gynnsam effekt på kopparns ledningsegenskaper.
Ytterligare en kvalitativ fördel är att det är myck- et lätt att anpassa förfarandet till olika typer av möns- terkort genom modifiering av inställningarna på likrikta- ren. Detta làter sig inte göras vid användning av kemika- lier, eftersom det i så fall är stora volymer av vätskor som skall justeras.

Claims (25)

10 15 20 25 30 35 512 160 14 PATENTKRAV
1. Förfarande för återvinning av koppar från ett al- kaliskt, företrädesvis ammoniakaliskt, etsbad från en et- sprocess där mönsterkort elektropläterade med koppar et- sas med det alkaliska etsbadet och sedan sköljs med vat- ten, varvid man avlägsnar koppar från det alkaliska ets- badet genom extraktion med en organisk lösning inne- hållande ett reagens, som med koppar bildar en komplex förening, vilken extraheras av den organiska lösningen, återför det alkaliska etsbadet till förnyad etsning, i ett återextraktionssteg bringar den organiska lösningen innehållande koppar i kontakt med en vattenlösning av en syra, företrädesvis svavelsyra, så att koppar övergår från den organiska lösningen till vattenlösningen, och återför den organiska lösningen från äterextraktionsste- get till förnyad extraktion, k ä n n e t e c k n a t av att man leder den från àterextraktionssteget erhållna kopparinnehàllande syralösningen till en operation för utvinning av koppar, företrädesvis för framställning av metallisk koppar genom elektrolys, att man från den kopp- arinnehållande syralösningen, före operationen för utvin- ning av koppar från densamma, avleder ett flöde och re- glerar kopparhalten i detta flöde så att den blir lägre än kopparhalten i den syralösning som används i operatio- nen för utvinning av koppar, och att man recirkulerar detta flöde med reglerad kopparhalt till operationen för elektroplätering av mönsterkort för användning vid denna.
2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att man även avlägsnar koppar från sköljvattnet från etsprocessen genom extraktion med en organisk lösning in- nehällande ett reagens, som med koppar bildar en komplex förening vilken extraheras av den organiska lösningen.
3. Förfarande enligt krav 2, k à n n e t e c k n a t av att man använder samma organiska lösning för skölj- vattnet som för det alkaliska etsbadet och därvid först avlägsnar koppar från det alkaliska etsbadet, därefter 1999-10-14 13:21 g:\pat\lfg\ans\p298í5964 .doc 10 15 20 25 30 35 512 160 15 bringar den därvid erhållna kopparhaltiga organiska lös- ningen i kontakt med sköljvattnet och sedan utsätter den organiska lösningen för nämnda återextraktion.
4. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att man använder samma organiska lösning för skölj- vattnet som för det alkaliska etsbadet och därvid först avlägsnar koppar från sköljvattnet, därefter bringar den därvid erhållna kopparhaltiga organiska lösningen i kon- takt med det alkaliska etsbadet och sedan utsätter den organiska lösningen för nämnda àterextraktion.
5. Förfarande enligt något av de föregàenda kraven, k ä n n e t e c k n a t av att det utföres som ett slu- tet förfarande, där det plâterade mönsterkortet etsas med nämnda alkaliska etsbad och syralösningen från plätering- en utnyttjas för nämnda återextraktionssteg.
6. Förfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t a v att man reglerar kopparhal- ten så att förhållandet kopparhalt i nämnda flöde:koppar- halt i nämnda syralösning blir > O,3:1, företrädesvis > 0,5:l.
7. Förfarande enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t a v att man reglerar kopparhalten så att förhållandet ligger inom intervallet 0,60:1 - O,95:1, företrädesvis O,75:l - 0,9S:l.
8. Förfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t a v att man utför pläteringen i form av en pulsplätering med vågformade, företrädesvis fyrkantformade pulser för strömstyrka.
9. A 9. Förfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t a v att man utför plàteringen i form av en pulsplätering med polvândning.
10. Förfarande enligt något av kraven 8 och 9, k ä n n e t e c k n a t a v att man utför pulspläte- ringen med en pulslängd för de vàgformade pulserna inom intervallet 1-500 ms, företrädesvis 10-50 ms.
11. Förfarande enligt något av kraven 8-10, k ä n - n e t e c k n a t a v att man reglerar den tid under 1999-io-14 13=:1 g \pac\1fg\ans\p29sa9s4.doc 512 160 lO 15 20 25 30 35 16 vilken mönsterkortet fungerar som katod vid pulsplàte- ringen till ett värde inom intervallet 1-200 s, företrä- desvis 10-100 s.
12. Förfarande enligt något av kraven 8-11, k ä n - n e t e c k n a t a v att man reglerar den tid under vilken mönsterkortet fungerar som anod vid pulsplàtering- en till ett värde inom intervallet 0,1-20 s, företrädes- vis 1-10 s.
13. Förfarande enligt något av kraven 8-12, k ä n - n e t e c k n a t a v att den maximala strömstyrkan un- der den period då mönsterkortet fungerar som katod vid pulsplàteringen är 10 A/dm?, företrädesvis 5 A/dn? och allra helst 3 A/dm?
14. Förfarande enligt något av kraven 8-13, k ä n - n e t e c k n a t a v att den maximala strömstyrkan un- der den period då mönsterkortet fungerar som anod vid pulsplàteringen är 40 A/dmz, företrädesvis 10 A/dn? och allra helst 5 A/dm?
15. Förfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t a v att man reglerar kopparhal- ten för det till pläteringen recirkulerade flödet genom tillsats av syra från återextraktionssteget.
16. Förfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t a v att man reglerar kopparhal- ten för det till pläteringen recirkulerade flödet till ett värde inom intervallet 5-100 g/l, företrädesvis 10-50 g/l.
17. Förfarande enligt krav 16, k a n n e t e c k - n a t a v att man reglerar nämnda kopparhalt till ett värde inom intervallet 15-30 g/l, företrädesvis 20-25 g/l.
18. Förfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t a v att man reglerar halten av anjon från den använda syran, företrädesvis svavelsyra, till ett värde inom intervallet 25-250 g/l, företrädesvis 50-200 g/l, i flödet använt vid plâteríngen. 1999- 10-14 13 :21 g : \pat\lfg\ans\p29BB964 .doc 10 15 20 25 30 512 160 17
19. Förfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t a v att halten av anjon från den använda syran är väsentligen densamma i operationen för utvinning av koppar som i pläteringsoperationen.
20. Förfarande enligt något av kraven 8-19, k ä n - n e t e c k n a t a v att man utför pulspläteringen utan tillsatser av det slag som används vid icke- pulsplätering av mönsterkort.
21. Förfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t a v man reducerar halten av al- kaliskt ämne, företrädesvis ammoniak, härrörande från etsbadet och/eller reducerar halten av organiskt material härrörande från extraktionen i det till pläteringen re- cirkulerade flödet innan detta utsättes för pläteringen.
22. Förfarande enligt krav 21, k ä n n e t e c k - n a t a v att nämnda reducering(ar) utförs med hjälp av ett eller flera separata vattentvättningssteg i anslut- ning till den utrustning som används för extraktionen.
23. Förfarande enligt något av kraven 21 och 22, k ä n n e t e c k n a t a v att nämnda reducering(ar) utförs med hjälp av ett eller flera filter, företrädesvis kolfilter och/eller ultrafilter.
24. Förfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t a v att man före pläteringen av- lägsnar kolloidal koppar, företrädesvis med hjälp av ett eller flera filter, speciellt ultrafilter, från det till pläteringen recirkulerade flödet.
25. Förfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t a v att man som utrustning för nämnda extraktion utnyttjar en eller flera extraktorer av det slag där separationen sker medelst utifrån tillförd energi. 1999-io-14 13:21 g:\pac\1fg\ans\p29Ba964.doc
SE9900748A 1999-03-02 1999-03-02 Förfarande för återvinning av koppar från ett alkaliskt etsbad SE512160C2 (sv)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9900748A SE512160C2 (sv) 1999-03-02 1999-03-02 Förfarande för återvinning av koppar från ett alkaliskt etsbad
EP00902242A EP1165861B1 (en) 1999-03-02 2000-01-14 Copper recovery process
CN00804514A CN1342218A (zh) 1999-03-02 2000-01-14 铜回收法
AT00902242T ATE282098T1 (de) 1999-03-02 2000-01-14 Kupfergewinnungsverfahren
DE60015736T DE60015736D1 (de) 1999-03-02 2000-01-14 Kupfergewinnungsverfahren
AU23371/00A AU2337100A (en) 1999-03-02 2000-01-14 Copper recovery process
PCT/SE2000/000066 WO2000052229A1 (en) 1999-03-02 2000-01-14 Copper recovery process
US09/913,938 US6821404B1 (en) 1999-03-02 2000-01-14 Copper recovery process
HK02103248.2A HK1043814A1 (zh) 1999-03-02 2000-01-14 銅回收法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9900748A SE512160C2 (sv) 1999-03-02 1999-03-02 Förfarande för återvinning av koppar från ett alkaliskt etsbad

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE9900748D0 SE9900748D0 (sv) 1999-03-02
SE512160C2 true SE512160C2 (sv) 2000-02-07

Family

ID=20414695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9900748A SE512160C2 (sv) 1999-03-02 1999-03-02 Förfarande för återvinning av koppar från ett alkaliskt etsbad

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6821404B1 (sv)
EP (1) EP1165861B1 (sv)
CN (1) CN1342218A (sv)
AT (1) ATE282098T1 (sv)
AU (1) AU2337100A (sv)
DE (1) DE60015736D1 (sv)
HK (1) HK1043814A1 (sv)
SE (1) SE512160C2 (sv)
WO (1) WO2000052229A1 (sv)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100802810B1 (ko) * 2000-05-08 2008-02-12 동경 엘렉트론 주식회사 액 처리 장치, 액 처리 방법, 반도체 디바이스 제조 방법,반도체 디바이스 제조 장치
US7175819B2 (en) * 2005-03-04 2007-02-13 Phibro-Tech, Inc. Regeneration of cupric etchants and recovery of copper sulfate
CN1904142B (zh) * 2006-07-08 2012-01-25 江门市蓬江区大盈机电设备有限公司 一种蚀刻废液或低含铜废水的提铜方法
CN103695653B (zh) * 2014-01-02 2016-06-08 沈少波 一种湿法提取电路板上贵金属的方法
CN105077561B (zh) * 2015-08-28 2016-08-31 安徽中烟工业有限责任公司 一种造纸法再造烟叶萃取液中Cu含量的选择性降低方法
CN109881200B (zh) * 2019-04-10 2021-05-11 深圳市铿东科技有限公司 一种碱性蚀刻液再生及其铜回收方法
CN110359051B (zh) * 2019-06-18 2020-09-22 龙建国 线路板蚀刻废液循环再利用的方法
CN110636710A (zh) * 2019-07-17 2019-12-31 江苏博敏电子有限公司 一种印制电路板精细线路电解蚀刻和电镀同步制作方法
CN115852457A (zh) * 2022-09-06 2023-03-28 徐州上达芯源半导体技术有限公司 一种半导体的生产加工电镀装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4083758A (en) * 1976-09-27 1978-04-11 Criterion Process for regenerating and for recovering metallic copper from chloride-containing etching solutions
SE411231B (sv) 1978-05-02 1979-12-10 Mx Processer Reinhardt Forfarande for atervinning av ett ammonialkaliskt etsbad
US5261154A (en) * 1991-07-22 1993-11-16 Macdermid, Incorporated Process for fabricating multilayer printed circuits
DE19506832A1 (de) * 1995-02-28 1996-08-29 Eilenburger Elektrolyse & Umwelttechnik Gmbh Kreislaufverfahren zum Beizen von Kupfer und Kupferlegierungen
US5705048A (en) * 1996-03-27 1998-01-06 Oxley Research, Inc. Apparatus and a process for regenerating a CUCl2 etchant
US6071398A (en) * 1997-10-06 2000-06-06 Learonal, Inc. Programmed pulse electroplating process

Also Published As

Publication number Publication date
SE9900748D0 (sv) 1999-03-02
HK1043814A1 (zh) 2002-09-27
EP1165861B1 (en) 2004-11-10
US6821404B1 (en) 2004-11-23
CN1342218A (zh) 2002-03-27
WO2000052229A1 (en) 2000-09-08
AU2337100A (en) 2000-09-21
ATE282098T1 (de) 2004-11-15
EP1165861A1 (en) 2002-01-02
DE60015736D1 (de) 2004-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0005415B1 (en) A process of regenerating an ammoniacal etching solution
SE531697C2 (sv) Etsnings- och återvinningsförfarande
CN204417598U (zh) 一种含铜微蚀废液再生回收装置
CN101492186A (zh) 一种酸性废蚀刻液的循环再生方法及装置
EP1165861B1 (en) Copper recovery process
CN108950562B (zh) 一种pcb板两段法退锡的方法
WO1996035827A1 (fr) Procede permettant de recycler une solution de decapage usee
EP3083016A2 (en) Method and apparatus for recovery of noble metals, including recovery of noble metals from plated and/or filled scrap
CN101024546A (zh) 铜蚀刻液再生循环方法及装置
CA1131162A (en) Electrolytically detinning electrolyte and removing foreign metal ions by cation exchanger
CN207227554U (zh) 一种退锡废液循环再生的系统
CN101008052A (zh) 以溶剂萃取为分离技术从pcb蚀铜液中回收铜的方法
CN210314493U (zh) 一种新型退锡水循环利用系统
CN202610332U (zh) 酸性蚀刻液再生回收系统
CN101003396A (zh) 一种印刷线路板微蚀含铜废水进行处理的系统及方法
CN109112312A (zh) 一种从微蚀废液中回收铜的方法
CN103614558A (zh) 一种pcb蚀刻废液萃取分离铜的方法
CN204151416U (zh) 一种酸性蚀刻液再生循环生产线
CN108456783B (zh) 一种线路板废金、废锡边框提金、提锡的复合设备及工艺
CN201933158U (zh) 一种酸性废蚀刻液的循环再生装置
CN102995094A (zh) 电镀槽中金属离子浓度稳定的方法
CN204898082U (zh) 蚀刻液循环再生处理系统
CN108658321B (zh) 扩散渗析处理硝酸型退锡废液的系统及方法
JP3392336B2 (ja) エッチング廃液の再利用方法
CN110359051B (zh) 线路板蚀刻废液循环再利用的方法

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed