(57)【要約】【課題】この発明は、硫酸を精製分離して再利用可能とすると共に廃液の排出をなくすこと、そして処理効率を向上させることを課題とするものである。【解決手段】この発明の銅エッチング廃液の処理方法は、硫酸銅、過酸化水素及び硫酸を含む銅エッチング廃液中の過酸化水素を過酸化酸素分離装置１において分解除去した後、圧力透析装置２によって水及び硫酸を精製、分離すると共に硫酸銅を濃縮し、次いで前記濃縮した硫酸銅溶液中の銅イオンを電解採取装置３により金属銅として回収することを特徴とするものである。  前記電解採取において、硫酸銅の濃度は３０〜６０ｇ／Ｌ（リットル）程度が好ましい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫酸銅、過酸化水素及び硫酸を含む銅エッチング廃液中の過酸化水素を分解除去した後、圧力透析法によって水及び硫酸を精製、分離すると共に硫酸銅を濃縮し、次いで前記濃縮した硫酸銅溶液中の銅イオンを電解採取法により金属銅として回収することを特徴とする、銅エッチング廃液の処理方法
【請求項２】
請求項１の工程に次いで、銅イオン濃度が低減した電解液を圧力透析法によって再濃縮することを特徴とする、銅エッチング廃液の処理方法
【請求項３】
過酸化水素の分解は、交流電解により行うものとした、請求項１又は２に記載の銅エッチング廃液の処理方法
【請求項４】
圧力透析は、スパイラル型荷電膜を備えた装置により行うものとした、請求項１又は２に記載の銅エッチング廃液の処理方法
【請求項５】
硫酸銅、過酸化水素及び硫酸を含む銅エッチング廃液中の過酸化水素を分解除去するための過酸化酸素分離装置と、過酸化水素が除去された廃液から水及び硫酸を精製、分離すると共に硫酸銅を濃縮する圧力透析装置と、前記濃縮した硫酸銅溶液中の銅イオンを金属銅として採取する電解採取装置とよりなる、銅エッチング廃液の処理装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、硫酸銅、過酸化水素及び硫酸を含む銅エッチング廃液から硫酸及び銅を回収し、廃液を処理する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板の製造工程において不要部分の銅箔を除去するために銅エッチングが行われるが、エッチング処理によってエッチング液に銅が硫酸銅として溶け込み、同濃度が高まるとエッチング液の能力が低下する。そのために、エッチング液を交換するか、エッチング液中の銅を除去することが必要になる。
【０００３】
従来、銅エッチング廃液から金属銅を回収する方法としては、電解による方法が提案されている。例えば、特開２００３−１３２７４号はバレル電解装置を用いるものであり、特開２００３−７３８７８号は隔膜を備えた電解槽を用いるものであり、特開２００５−１８７８６５号は電極の素材並びに電圧を変えて２段階の電気分解を行うものである。
【特許文献１】特開２００３−１３２７４号
【特許文献２】特開２００３−７３８７８号
【特許文献３】特開２００５−１８７８６５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の技術は金属銅の回収を目的とするものであって、硫酸の回収を行うことはできない。また、廃液の全量を対象として電解するものであるから電力消費量が多くまた処理に要する時間も長い。
【０００５】
この発明は、硫酸を精製分離して再利用可能とすると共に廃液の排出をなくすこと、そして処理効率を向上させることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の銅エッチング廃液の処理方法は、硫酸銅、過酸化水素及び硫酸を含む銅エッチング廃液中の過酸化水素を分解除去した後、圧力透析法によって水及び硫酸を精製、分離すると共に硫酸銅を濃縮し、次いで前記濃縮した硫酸銅溶液中の銅イオンを電解採取法により金属銅として回収することを特徴とするものである。
前記電解採取において、硫酸銅の濃度は３０〜６０ｇ／Ｌ（リットル）程度が好ましい。また、金属銅を析出する陰極には、銅板を用いるほか、バレル電解槽を使用することもできる。
前記工程に次いで、銅イオン濃度が低減した電解液を圧力透析法によって再濃縮することにより、銅の回収率を一層向上させることができる。
前記過酸化水素の分解は、電力消費量の少ない交流電解により行うことが好ましいが、加熱処理その他公知の手法により行うことができる。また、圧力透析は、スパイラル型荷電膜を備えた装置により行うことが好ましい。
請求項５の発明はこの発明を実施するための装置であって、硫酸銅、過酸化水素及び硫酸を含む銅エッチング廃液中の過酸化水素を分解除去するための電解槽等の過酸化酸素分離装置と、過酸化水素が除去された廃液から水及び硫酸を精製、分離すると共に硫酸銅を濃縮する圧力透析装置と、前記濃縮した硫酸銅溶液中の銅イオンを金属銅として採取する電解採取装置とで構成し、必要により前記電解採取装置と圧力透析装置とをパイプで連結して、電解採取装置で金属銅の多くが除去されて銅イオン濃度が低減した廃液を再度圧力透析装置で濃縮できるように構成する。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、過酸化水素が除去された廃液を圧力透析することにより水及び硫酸が分離されるので、この水及び硫酸はエッチング液に戻して再利用することができる。そして、これらが分離されて銅イオンの濃度が高い廃液のみに対して電解採取を行うので、銅イオン及び硫酸イオンを一定の適切な濃度に保つことにより、最適条件で銅を採取することができる。
すなわち、この発明によれば硫酸の回収、再利用が図られると共に、金属銅を効率よく採取することができ、かつ廃液の排出もなくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１はこの発明を実施するための装置の一例を示すものである。銅エッチング廃液中の過酸化酸素分離装置１で過酸化水素が分離除去された処理液が、圧力透析装置２へ供給される。圧力透析装置２において処理液は濃縮されで電解採取装置３へ供給されると共に、分離された水と硫酸は回収されて再利用されるようにしてある。
前記電解採取装置３において陰極に金属銅が析出する。金属銅が析出された濃縮液は再度前記圧力透析装置に供給されるようにしてある。
以下この発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【０００９】
硫酸５％、過酸化水素３％、銅２５ｇ／Ｌを含むエッチング廃液１Ｌを過酸化酸素分離装置１で加熱処理し、過酸化水素を分離除去した。この処理液を圧力透析装置２にかけ約２倍に濃縮し、銅５０ｇ／Ｌの硫酸銅溶液５００ｍＬを得た。この銅濃縮液を不溶性陽極と銅板からなる陰極で構成された電解採取装置３に導き２Ａ／ｄｍ２の電流密度で５，５時間運転し、陰極板上に金属銅１０ｇを得た。また、前記圧力透析装置２で得られた硫酸を含む分離水５００ｍＬは、回収し、再利用した。
【実施例２】
【００１０】
硫酸５％、過酸化水素３％、銅２５ｇ／Ｌを含むエッチング廃液１Ｌを、過酸化酸素分離装置１で交流電解し、過酸化水素を分離除去した。電解条件は、周波数５０Ｈｚ，実効電流密度５Ａ／ｄｍ２で８時間運転し過酸化水素を１／１００以下に分解除去した。
以後実施例１と同様にこの処理液を圧力透析にかけ約２倍に濃縮し、この銅濃縮液を電解採取装置において２Ａ／ｄｍ２の電流密度で５．５時間電解し、陰極板上に金属銅１０ｇを得た。
次いで、金属銅が分離された処理液を再度圧力透析装置２に供給して圧力透析を行ない、銅５０ｇ／Ｌの硫酸銅溶液３００ｍＬを得た。この硫酸銅溶液を前記と同様の条件で電解し、銅６ｇを得た。
処理液を２度に亘り圧力透析と電解を繰り返すことにより、９０％以上の金属銅を回収することができた。
【比較例】
【００１１】
硫酸５％、過酸化水素３％、銅２５ｇ／Ｌをふくむエッチング廃液１Ｌを、実施例２と同様の条件で過酸化酸素分離装置１で交流電解し、過酸化水素を分離除去した。
以後この処理液を濃縮せずそのまま電解採取装置において電解し、陰極板上に金属銅を析出させた。電解の進展に伴い銅イオン濃度は低下し、銅イオン濃度が数ｇ／Ｌ以下では、限界電流密度低下のため、電流密度は半分以下に低下させる必要があった。また陰極板上に析出する金属銅は表面が粗く突起状になりやすく、長時間の運転継続は不可であった。  銅イオン濃度の低下を解消するために蒸留により銅イオンを再濃縮することも考えられるが、経済性に乏しく硫酸濃度が上昇するため完全に回収できず現実的でない。
このように、処理液を濃縮せずに電解処理する場合は、廃液中の銅イオン濃度が排水するためには未だ高い状態で処理を停止せざるを得ない。工場の一般廃水と一緒に下水に排水するためには  ０．０１ｇ／ｌ以下にする必要があるので、上記の廃液を下水に排水するためには、予め銅イオンを沈殿凝集等での分離処理を必要とした。
【産業上の利用可能性】
【００１２】
この発明によれば、銅エッチング廃液の硫酸の回収、再利用が図られると共に、金属銅を効率よく採取することができ、かつ廃液の排出もなくすことができるものであり、産業上有効に利用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の装置の概略図である
【符号の説明】
【００１４】
１    過酸化酸素分離装置
２    圧力透析装置
３    電解採取装置
【図１】
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