印制电路板污水处理及铜回收技术探讨

【专家解说】：

　　1 前言

　　印制电路板制造技术是一项非常复杂的、综合性很高的加工技术。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。尤其是在湿法加工过程中，需采用大量的水，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。按印制电路板铜箔的利用率为30%~40%进行计算，那么在废液、废水中的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、废水中的含铜量就有4500公斤左右，并还有不少其他的重金属和贵金属。这些存在于废液、废水中的金属如不经处理就排放，既造成了浪费又污染了环境。因此，在印制板生产过程中的废水处理和铜等金属的回收是很有意义的，是印制板生产中不可缺少的部分。

　　众所周知，印制电路板生产过程中的废水，其中大量的是铜，极少量的有铅、锡、金、银、氟、氨、有机物和有机络合物等。

　　至于产生铜废水的工序，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）。

　　以上工序所产生的含铜废水，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的排放标准，其中铜及其化合物的最高允许排放浓度为1mg/l（按铜计），必须针对不同的含铜废水，采取不同的废水处理方法。

　　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的络合物，采用常规的中和沉淀法是无法处理Cu2+的。

　　2.1.2 碱性蚀刻工序：

　　废水中主要含Cu2+及NH3?H2O，当NH4+含量较高以及在碱性条件下，Cu2+与NH4+可形成铜氨络合物，无法用中和沉淀的方法来处理。

　　2.1.3 微蚀（过硫酸铵-硫酸）工序：

　　废水中主要含Cu2+及NH4+。在酸性条件下，废水中的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，根据所使用的化学药品，其废水都可能含有络合剂。因而不可采用一般的中和沉淀来处理。

　　2.2 国内外处理络合物污水的主要方法

　　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的结构，使之形成非络合物，这样，络合物废水经破络处理后，可采用一般的中和沉淀来处理。处理过程如下：

　　2.2.3 置换处理法

　　利用重金属络合物在酸性条件下不稳定，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的沉淀物的化学药品，如Na2S、CaS和H2S等，从而达到去除重金属的目的。

　　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的影响，均能与之形成沉淀，达到去除重金属的目的。

　　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的漂洗水。

　　3.2 处理非络合物污水的主要方法

　　主要是采用化学沉淀法。在废液呈碱性时，使其成为不溶性的氢氧化物沉淀、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。

　　4 结束语

　　综上所述，印制板生产废水的处理工作较为复杂，要想保证废水处理达标具有一定的难度。但只要各级领导重视，加强对职工进行环保法规和法令的宣传教育，提高广大职工的环保意识，就一定能使我国的环保水平迈上一个新台阶。另一方面，各生产厂家要加大废水处理的资金投入，改造旧设备，保证废水处理设备能正常运转。此外，要积极引入新的废水处理技术，只有这样，才能真正确保废水处理达标，为我们营造出一个无污染的美好环境。