电化学技术在印制电路板含铜废液处理的应用_雷一锋

电化学技术在印制电路板含铜废液处理的应用*雷一锋蒋玉思黄奇书张建华程华月(广州有色金属研究院稀有金属科技公司，广州510651)摘要:电化学技术因具有工艺灵活、易于控制和环境友好等优点倍受研究者关注。简要介绍了常用的电化学技术，包括内电解、常规电解和膜电解等基本原理。综述了上述电化学技术在印制电路板含铜废液再生或铜电解回收中的应用概况，分析了各种技术的优缺点，并展望了处理含铜废液电化学技术的发展前景。关键词:印制电路板;含铜废液;电化学技术;应用APPLICATIONOFELECTROCHEMICALTECHNOLOGIESINTREATMENTOFWASTEWATERCONTAININGCOPPERFROMPRINTEDCIRCUITBOARDSINDUSTRYLeiYifengJiangYusiHuangQishuZhangJianhuaChengHuayue(DepartmentofRareMetals，GuangzhouResearchInstituteofNonferrousMetals，Guangzhou510651，China)Abstract:Muchattentionhasbeenpaidtotheelectrochemicaltechnologiesfortheirtechnologicalflexibility，easycontrolandfriendlyenvironment.Thearticleintroducesthefundamentalprinciplesofcommonelectrochemicaltechnologiessuchasinnerelectrolysis，generalelectrolysisandmembraneelectrolysis.Itreviewstheapplicationofelectrochemicaltechnologiestoregenerationandcopperrecoveryfromthewastewatercontainingcopperinprintedcircuitboardindustry，andanalysestheadvantagesanddisadvantagesofelectrochemicaltechnologies.Inaddition，thefutureofelectrochemicaltechnologiesfortreatmentofspentsolutioncontainingcopperisprospected.Keywords:printedcircuitboard;spentsolutioncontainingcopper;electrochemicaltechnologies;application*广东省科技计划项目(2007B080203003)。在电子工业中，印制电路板的制造不仅消耗大量的水和能量，而且产生对环境和人类健康有害的化学物质，而含铜废液是一种排放量较大、具有回收价值的工业废水。目前含铜废液的处理方法主要为化学法，该法不仅消耗化学药剂，而且产生废水。电化学技术处理废液具有无需添加化学药品、设备简单和使用方便等优点。更为可取的是，处理后的含铜溶液可返回生产线进行再利用，这样减少了污染物的排放，提高资源的利用效率，减轻或消除对环境和人类健康的危害。因此，电化学技术处理含铜废液已成为国内外研究较为活跃的领域。1印制板含铜废液的特点通常印制电路板行业中的含铜废液主要包括酸性蚀刻废液、碱性蚀刻废液、微蚀废液和化学镀铜废液，其中蚀刻废液中的铜质量浓度为100～160g/L，微蚀废液的中铜的质量浓度为20～25g/L，化学镀铜废液中铜的质量浓度为30～50g/L。微蚀废液中铜离子以水合离子［Cu(H2O)4］2+存在，其他含铜废液中的铜离子则以具有不同稳定常数的多种配离子形态存在，如［CuCl4］2－、［Cu(NH3)4］2+、［Cu(C4H4O6)4］6－。除碱性蚀刻废液的pH为8.0～8.5外，其他含铜废液的酸度在1mol/L以上。2含铜废液电化学处理技术的方法2.1内电解内电解技术是利用不同金属氧化－还原电位的差异，组成一个内电解池，产生一个自发的电动势(不需外加电压就可进行电解)，此电动势使反应能够进行，直到电流趋近于零时，内电解池就不再作用。2.2常规电解电解是电流通过物质而引起化学变化的过程，常规电解的阳极过程和阴极过程是在相同的电解质中63环境工程2011年2月第29卷第1期DOI:10.13205/j.hjgc.2011.01.012进行。2.3膜电解该方法是利用陶瓷膜或离子交换膜将电解槽分隔为阳极室和阴极室，使电化学反应产物分开的电解方法。电化学处理技术的特点为:1)以膜电解为例具有多种功能，既可