Baskı Devre Kartı Banyolarının Rejenerasyonu ve  Bakır Geri Kazanımı
Regeneration of Printing Circuit Board Baths and Copper Recovery
Yazar: MELİKE TUNA
Danışman: PROF. DR. AHMET KARAGÜNDÜZ
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Baskı devre kartları endüstrisi bakır aşındırma banyoları, CuCl2 ve CuCl'nin yanı sıra yüksek konsantrasyonda hidroklorik asit (HCl) içerdiğinden dolayı kullanım süresi dolduğunda tehlikeli atık olarak ele alınmaktadır. Bu oldukça yüksek bertaraf maliyetlerine yol açarken aynı zamanda ciddi bakır israfına neden olmaktadır. Bu sebeple bu çalışmada BDK endüstrisine ait CuCl2, CuCl ve HCl içerikli aşındırma banyo sularından HCl rejenerasyonu ve bakır metalini ticari bakır sülfat kristali olarak geri kazanımı üzerine çalışılmıştır.
Çalışmada öncelikle BDK endüstrisinden temin edilen atık banyo çözeltisinin karakterizasyonu yapılmıştır. Yapılan karakterizasyon işlemi sonrasında, distilasyon, evaporasyon ve kristalizasyon prosesleri gerçekleştirilmiştir. Distilasyon, evaporasyon ve kristalizasyon çalışmalarında; H2O2 miktarının belirlenmesi, H2SO4 miktarının etkisi, distilat hacmi ve sıcaklığın HCl oluşumuna etkisi incelenmiştir. Optimum çalışma sıcaklığı, 130-140oC olarak bulunmuştur. En verimli distilat hacminin %90 olduğu saptanmıştır. Kullanılan yöntemler ile en yüksek verim için çeşitli oranlarda H2SO4 miktarı kullanılmıştır ve 1:5 oranının en verimli miktar olduğu bulunmuştur. Maksimum HCl rejenerasyon verimi %85 olarak bulunmuştur.
Çalışmada elde edilen bakır sülfat kristali için karakterizasyon yapılmıştır. Karakterizasyon işlemleri sonucunda atık bakır aşındırma banyosu suyundan, %25,32 Cu; %38,53 SO4; %36,15 H2O içerikli bakır sülfat pentahidrat geri kazanımı gerçekleştirildiği belirlenmiştir. Maksimum bakır geri kazanım verimi ise %90 olarak bulunmuştur.

Anahtar Kelimeler: Bakır Aşındırma Banyosu, Bakır Geri Kazanımı, Rejenerasyon Prosesleri.

Abstract:
Print circuit boards industry copper etching baths are considered as hazardous waste when they expire, as they contain high concentrations of hydrochloric acid (HCl) as well as CuCl2 and CuCl. While this leads to very high disposal costs, it also causes serious copper waste. Hence, in this study, HCl regeneration and recovery of copper metal as commercial copper sulphate crystal from the etching bath waters containing CuCl2, CuCl and HCl of PCB industry were studied.
In the study, primarily the characterization of the wastewater obtained from the PCB industry was made. After the characterization process, distillation, evaporation, and crystallization processes were carried out. In distillation, evaporation, and crystallization studies; determination of the amount of H2O2, the effect of the amount of H2SO4, the effect of distillate volume and temperature on the formation of HCl were investigated. Optimum operating temperature was found to be 130-140oC. The most efficient distillate volume was found to be 90%. With the methods used, the amount of H2SO4 in various ratios was used for the highest yield and the ratio of 1:5 was found to be the most efficient amount. Maximum HCl regeneration efficiency was found to be 85%.
The characterization was made for the copper sulphate crystal obtained in the study. As a result of the characterization processes, it was determined that was recovery copper sulphate pentahydrate that containing 25.32% Cu, 38.53% SO4, 36.15% H2O. The maximum copper recovery efficiency was found to be 90%.

Key Words: Copper Etching Bath, Copper Recovery, Regeneration Processes.