(57)【要約】【課題】処理後のエッチング廃液を電気めっき工程に再投入し、廃液を元から減少して最も環境にやさしい循環再生方式を実現した、製造プロセスにおける銅資源の循環再生方法の提供。【解決手段】本発明の製造プロセスにおける銅資源の循環再生方法は、エッチング工程で銅を含む酸性エッチング廃液を発生するとき、主にアルカリ性溶液を利用して銅を含む酸性エッチング廃液を処理し、電気めっき用の銅を含むめっき溶液を形成し、且つ銅めっき工程に再度投入する。本発明の方法はエッチング廃液から金属銅を還元しないため、容易に薬品を汚染する抽出溶液や高価なイオン選択膜を使用する必要も、高温溶銅と非常に電力を消費する純化を用いる必要もない。当然、外部に処理を委託する必要もなく、汚染物質の運送過程において問題が発生することもない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造プロセスにおける銅資源の循環再生方法であって、前記循環再生方法が、利用アルカリ性溶液を利用して銅を含む酸性エッチング廃液を処理し、電気めっき用の銅を含むめっき溶液を形成する、という手順を含むことを特徴とする、製造プロセスにおける銅資源の循環再生方法。
【請求項２】
前記循環再生方法がさらに、銅を含む酸性エッチング廃液が塩化銅溶液であるとき、ｐＨ７．１から９．０のアルカリ性溶液で処理し、銅を含む沈殿物の溶液を形成し、前記銅を含む沈殿物の溶液を処理して銅を含むめっき溶液を形成する、という手順を含むことを特徴とする、請求項１に記載の製造プロセスにおける銅資源の循環再生方法。
【請求項３】
前記アルカリ性溶液が水酸化ナトリウム溶液であるとき、銅を含む沈殿物が水酸化銅となることを特徴とする、請求項２に記載の製造プロセスにおける銅資源の循環再生方法。
【請求項４】
前記アルカリ性溶液が炭酸塩溶液であるとき、銅を含む沈殿物が炭酸銅となることを特徴とする、請求項２に記載の製造プロセスにおける銅資源の循環再生方法。
【請求項５】
前記循環再生方法がさらに、銅を含む酸性エッチング廃液が塩化鉄溶液であるとき、ｐＨ３．１から４．５のアルカリ性溶液で処理して水酸化鉄沈殿物と銅を含む溶液を形成し、銅を含む溶液をｐＨ７．１から９．０のアルカリ性溶液で処理して銅を含む沈殿物の溶液を形成し、銅を含む沈殿物の溶液を処理して銅を含むめっき溶液とする、という手順を含むことを特徴とする、請求項１に記載の製造プロセスにおける銅資源の循環再生方法。
【請求項６】
前記アルカリ性溶液が水酸化ナトリウム溶液であるとき、銅を含む沈殿物が水酸化銅となることを特徴とする、請求項５に記載の製造プロセスにおける銅資源の循環再生方法。
【請求項７】
前記アルカリ性溶液が炭酸塩溶液であるとき、銅を含む沈殿物が炭酸銅となることを特徴とする、請求項５に記載の製造プロセスにおける銅資源の循環再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は資源循環再生方法に関し、特に、製造プロセス中の銅資源の循環再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、回路板製造業にとって、環境保護の要求を達成するには、まず減量化（Ｒｅｄｕｃｅ）が必要であり、エネルギーと原材料の消費量を減少し、有毒有害化学薬品の使用量を減少または排除すると共に、消耗が少なく、高効率で、汚染がない、または汚染が少ない技術、設備で古い技術や設備を代替する必要がある。例えば、銅張積層板の中から発ガン物質である臭化物難燃剤を排除し、ハロゲンフリー銅張積層板で代替したり、鉛を含む錫鉛合金コーティング層の使用を禁止し、鉛フリーの保護コーティング層で代替したりすることが行われている。配線板製造プロセスにおける電気めっき工程のうち（化学銅めっき、銅めっき、錫鉛合金めっき、ニッケルめっき、金めっき等)、シアン化物を採用していた銅めっき技術はすでにシアンフリーの硫酸銅めっきに変更されている。
【０００３】
次に、再利用（Ｒｅｕｓｅ）は最大限にエネルギーと原材料を利用し、材料を最大限に工場内でサイクルさせることが必要である。配線板製造プロセスでは、大量の水と電力が必要である。簡単な片面板の生産における水洗工程は少なくとも５回、両面板の生産における水洗工程は少なくとも１０回あり、多層板の水洗工程はさらに多い。このため、配線板製造メーカーにとって、再生量を高めなければ廃水の排出量も多くなり、廃水処理コストも高くなる。ウェット処理工程を減少すれば、廃水排出量も減少する。例えば、アディティブ法技術を採用した場合、エッチング水洗工程が必要なくなる。このほか、設備施設の改善、水洗水における向流水洗の採用や冷却水の再利用等も一定の節水効果がある。最もよく見受けられる方式は、廃水の雑物除去処理後の再利用等である。
【０００４】
さらに、リサイクル（Ｒｅｃｙｃｌｅ）は、最終的に発生する有限の廃棄物を再度資源に変えて回収利用するものである。配線板工場の廃棄物は主に廃棄配線板と基板廃棄材料である。加工で得られる銅等の金属は集中回収される。非金属材料は建材や絶縁材料の充填材料に利用することができる。エッチング廃液とめっき廃液はみな銅等の金属を含んでいるため、電解、置換、還元、吸着等の方法で金属物質が取り出される。有機エッチングレジストを含む廃水は、分解沈殿処理を経た泥が肥料として利用される。
【０００５】
リサイクルにおいてはすでに多くの人々が各種特許を出願しており、例えば米国特許第７１７５８１９号（塩化銅溶液中に硫酸を加え、銅を回収する）、米国特許第６５２１１１７号（隔膜技術を利用し、かつ抽出剤を組み合わせ、回収または電解回収を実施し、金属銅または硫酸銅を回収する）、米国特許第６３９１１８８号（隔膜技術を利用し、マイクロエッチング溶液中から金属銅を回収する）、米国特許第５９０６７４９号（廃液ｐＨ値を調整し、鉄粉を加え、銅被覆鉄心粉末を回収する）、米国特許第５５６０８３８号（アルカリ液と廃液を加熱し、かつ混合して反応させ、酸化銅を製造する）、米国特許第５１８８７０３号（アルカリ性アンモニウム銅廃液を酸化させ、復塩塩化アンモニウム銅を沈殿させ、酸化銅または硫酸銅を生成する）、米国特許第４６２２３４４号（イオン選択膜と溶液抽出物を利用して金属銅または酸化結晶硫酸銅を電解回収する）などがある。
【０００６】
しかしながら、上述の方法において、エッチング廃液から金属銅を還元するために、逆に容易に薬品を汚染する抽出溶液や高価なイオン選択膜を使用する必要があり、また高温溶銅と非常に電力を消費する純化を用いる必要もある。配線板工場が外部に委託して処理をする場合、汚染物質の運送過程においても問題が発生する可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の主な目的は、処理後のエッチング廃液を電気めっき工程に再投入し、廃液を元から減少して最も環境にやさしい循環再生方式を実現した、製造プロセスにおける銅資源の循環再生方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達するため、本発明の製造プロセスにおける銅資源の循環再生方法において、エッチング工程で銅を含む酸性エッチング廃液を発生するとき、主にアルカリ性溶液を利用して銅を含む酸性エッチング廃液を処理し、電気めっき用の銅を含むめっき溶液を形成し、且つ銅めっき工程に再度投入する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の方法はエッチング廃液から金属銅を還元しないため、容易に薬品を汚染する抽出溶液や高価なイオン選択膜を使用する必要も、高温溶銅と非常に電力を消費する純化を用いる必要もない。当然、外部に処理を委託する必要もなく、汚染物質の運送過程において問題が発生することもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の利点と要旨について、以下、発明の詳細を図面に基づき説明する。
【００１１】
本発明の製造プロセスにおける銅資源の循環再生方法において、エッチング工程で銅を含む酸性エッチング廃液を発生するとき、本発明の方法は主にアルカリ性溶液を利用して銅を含む酸性エッチング廃液を処理し、電気めっき用の銅を含むめっき溶液を形成し、且つ銅めっき工程に再度投入する。
【００１２】
上述の方式を採用した後、エッチング廃液から金属銅を還元しないため、容易に薬品を汚染する抽出溶液や高価なイオン選択膜を使用する必要も、また高温溶銅と非常に電力を消費する純化を用いる必要もない。当然、外部に処理を委託する必要もなく、汚染物質の運送過程において問題が発生することもない。
【００１３】
異なるエッチング溶液で発生するエッチング廃液は、上述の循環過程において若干の違いがあり、以下、塩化鉄と塩化銅エッチング溶液を範例としてさらに説明する。
【００１４】
〔実施の形態１〕
図１に実施の形態１に係る製造プロセスにおける銅資源の循環再生方法の実施フロー図を示す。図１に示すように、実施の形態１に係る製造プロセスにおける銅資源の循環再生方法は、銅を含む酸性エッチング廃液が塩化銅溶液であるとき、ｐＨ７．１から９．０のアルカリ性溶液で処理し、銅を含む沈殿物の溶液とすることができ、且つフィルタプレスと水洗処理を経た後、清浄な水酸化銅溶液のめっき溶液、及び中性廃水が得られる。本発明の最良の実施の形態において、アルカリ性溶液のｐＨ値は７．５から８．０の間とする。上述のアルカリ性溶液が水酸化ナトリウム溶液であるとき、銅を含む沈殿物は水酸化銅となる。上述のアルカリ性溶液が炭酸塩溶液であるとき、銅を含む沈殿物は炭酸銅となる。
【００１５】
〔実施の形態２〕
図２に実施の形態２に係る製造プロセスにおける銅資源の循環再生方法の実施フロー図を示す。図２に示すように、実施の形態２に係る製造プロセスにおける銅資源の循環再生方法は、銅を含む酸性エッチング廃液が塩化鉄溶液であるとき、ｐＨ３．５から４．０のアルカリ性溶液で処理して水酸化鉄沈殿物と銅を含む溶液にすることができる。本発明の最良の実施の形態において、上述のアルカリ性溶液のｐＨ値は３．１から４．５の間とする。続いて、銅を含む溶液はｐＨ７．１から９．０のアルカリ性溶液で処理して銅を含む沈殿物の溶液とし、フィルタプレスと水洗を利用して銅を含む沈殿物の溶液を処理し、銅を含むめっき溶液とする。本発明の最良の実施の形態において、上述のアルカリ性溶液のｐＨ値は７．５から８．０の間とする。上述のアルカリ性溶液が水酸化ナトリウム溶液であるとき、銅を含む沈殿物は水酸化銅となる。上述のアルカリ性溶液が炭酸塩溶液であるとき、銅を含む沈殿物は炭酸銅となる。
【００１６】
塩化鉄の水溶液は強酸性である。該塩化鉄溶液を希釈してアルカリ性溶液でゆっくりと中和すると、［Ｆｅ（Ｈ２Ｏ）６］３＋からプロトンが１個除去されて黄色の［Ｆｅ（ＯＨ）（Ｈ２Ｏ）５］４＋と二量体［Ｆｅ（ＯＨ）２（Ｈ２Ｏ）８］ ４＋が生成される。さらに中和すると、褐色のペースト状のＦｅＯ（ＯＨ）が生成される。温度上昇時、水酸化鉄が沈殿する。
【００１７】
このほか、水酸化鉄沈殿物は０．３ＮＨ＋溶液で処理して塩化鉄溶液とし、銅を含む酸性エッチング廃液をエッチング溶液に再生させることができる。
【００１８】
以上、最良の具体的な実施の形態に基づき、本発明の特徴と要旨について説明してきたが、上述で開示した最良の具体的な実施例は本発明の範疇を制限するものではなく、逆に、各種変化や相等性を有するアレンジも本発明の出願する特許請求の範囲内に含むことを目的としている。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態１に係る塩化銅溶液の場合の製造プロセスにおける銅資源の循環再生方法のフロー図である。
【図２】実施の形態２に係る塩化鉄溶液の場合の製造プロセスにおける銅資源の循環再生方法のフロー図である。
【図１】
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【図２】
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