Электрохимический способ регенерации отработанных щелочных растворов для травления меди Советский патент 1988 года по МПК C23G1/36 

QD

;о

4

Изобретение относится к регенерации травильных растворов, в частности к электрохимическим способам регенерации щелочных растворов для травления меди, преимущественно медно-аммиачных или медно-моноэтано- ламиновых.

Целью изобретения является получение на катоде компактной меди и снижение энергозатрат. В табл.1 представлены примеры 1-4 использования предлагаемого способа.

Регенерацию растворов в соответ- ствии с примерами 1 и 2 проводят по- сле травления, образцов печатных плат в растворах, содержащих хлорид меди (II) двухводный в концентрациях, занных в табл.1, 25%-ньш раствор ам- миака в количестве 500 мл/л и хлорид аммония 100 г/л. Первоначальное разбавление раствора проводят раствором, содержащим 100 г/л хлорида ам- Мония. Регенерацию растворов в соответствии с примером 3 проводят после травления образцов в растворах, содержащих хлорид меди (II) двухводный в концентрациях, указанных в табл.1, 25%-ный раствор аммиака в количестве 500 мл/л, хлорид аммония 100 г/л, нитрат аммония 20 г/л,гидрокарбонат аммония 60 г/л. Первоначальное разбавление проводят раствором, содержащим 100 г/л хлорида аммония,20 г/л нитрата аммония и 60 г/л гидрокарбоната аммония.

Регенерацию растворов в соответствии с примером 4 проводят после травления образцов в растворах, содер- жащих хлорид меди (II) двухводный в концентрациях, указанных в табл.1, моноэтаноламин в количестве 500 мг/л хлорид аммония 100 г/л. Первоначальное разбавление проводят раствором, содержащим 100 г/л хлорида аммония.

Критерием регенерируемости во все примерах служит скорость травления ме,ци в свежеприготовленном и регенерированном растворе.

Как видно из данных табл.1, регенерация растворов в стабильных условиях начинается с 3-го цикла каждого примера. При этих условиях сильно снижается скорость коррозии меди и появляется возможность осаждения на катоде компактной меди.

При осуществлии предлагаемого способа объем раствора, подлежащего

разбавлению, и степень разбавления должны отвечать соотношениям

Ср

Cj((T)

г - г К(т) ц.(а)

Ср

2э );: с ) Op н(З ) Сж(а)

5

0

5 0 5

0 5

где Ор - объем травильного раствора, подлежащего разбавлению перед электролизом, л; Ср - степень разбавления; С - объем раствора, подлежа- , щего электролизу, л; CH(T) и

. - ко11центрация меди в травильном растворе соответственно до и после травления, г/л;

Сн(э) ч

Ск(э концентрация меди в реге-- нерируемом растворе соот- ветственно до и после электролиза, г/л.

В соответствии с указанными соотношениями в табл.2 даны рассчитанные параметры осуществления способа для цирсла 3 каждого из примеров,указанных в табл.1.

Как видно из данных табл.2, рассчитанные соотношения имеют хорошее совпадение с практическими.

Согласно предлагаемому способу целесообразно начинать электролиз с более высокой катодной плотностью тока 600-500 А/м и по мере обеднения раствора по меди постепенно ее снижать. За счет применения более низких плотностей тока уменьшаются потенциалы анода и катода, падение напряжения в электролите, а следовательно, напряжение на электролизере и расход электрической энергии.

Как видно из табл.3 использование предлагаемого способа позволяет получить компактную медь, которую . можно вторично использовать, например, в ваннах меднения, увеличить скорость регенерации медно-аммиачных растворов за счет более высокого вы- хода по току и более рационального использования объема электролизера, сократить затраты электроэнергии в ,2-3 раза.

Указанные в табл.3 технико-экономические показатели предлагаемого

31407994

способа обеспечиваются за счет умень- воров для травления меди, преимуще- шения межэлектродного расстояния ственно медно-аммиачных или медно- при условии получения компактной ме- моноэтаноламиновых, включающий осажди и сохранения высокой объемной плотности тока, т.е. тока, проходящего через 1 л раствора, а также за счет уменьшения удельного расхода электроэнергии, как это указано выше. Кроме того, снижение энергетических затрат связано также с отсутствием непрерывного протока раствора и охлаждения, которое обязательно требуется при применении высоких плотностей тока.

Упрощение предлагаемого способа по сравнению с известным достигается за счет применения неповиджного катода и электролита, отпадения надобности охлаждения катода (раствора) и устройства для периодического извлечения катода с медью.

Формула изобретения

1. Электрохимический способ регенерации отработанных щелочных растдение меди на катоде с одновременным окислением одновалентной меди на аноде, отличающийся тем, что, с целью получения на катоде компактной меди и снижения энергозатрат,отработанный раствор предвари- разбавляют по меди до концен- . трации 40-50 г/л путем добавления раствора аммонийных солей с концентрацией, равной их концентрации в исходном травильном растворе, после чего осуществляют электролиз при плотности тока 200-600 А/м и температуре IS-BO C до снижения концентрации меди в растворе, равной 18 - 30 г/л.

25

2. Способ по П.1, отличающийся тем, что отработанный раствор предварительно разбавляют по меди до концентрации 40-50 г/л путем добавления раствора после электролиза, содержащего 18-30 г/л меди.

Изобретение относится к электрохимической регенерации щелочных растворов для травления меди, преимущественно медно-аммиачных или медно-моноэтаноламиновых.Цель изобретения - получение на катоде компактной меди и снижение .энергозатрат. Способ включает предварительное разбавление регенерируемого раствора по меди до концентрации 40-50 г/л путем добавления раствора аммонийных солей с концентрацией, равной их концентрации в исходном травильном растворе, и последующий электролиз полученного раствора с выделением компактной меди на катоде и од- новременньв окислением одновалентной меди на аноде, осуществляемый при плотности тока 200-600 А/м и температуре 18-30 С до снижения концентрации меди в растворе, равной 18-30 г/л, причем для предварительного разбавления раствора может быть использован раствор после электролиза, содержащий 18-30 г/л меди. 1 з.п. ф-лы, 3 табл. € (Л

Таблиц I

Температура, С Плотность тока, А/м

Выход меди по току, %

Характеристика катодного осадка

Скорость извлечения меди, г/л-ч Расход электроэнергии на электролиз, кВт/ч/кг меди

Таблица 2

Таблица 3

24

150 78

24

430

90

24

470

93

24

280

95

Порошок ком- Компакт компактный пактный

5,8 6,5

4,0

4,0 2,2 2,0

1,3