УТИЛИЗАЦИЯ МЕДНЫХ ПОКРЫТИЙ ОТРАБОТАННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДИЭЛЕКТРИКОВ

Трубникова Л. В., Байрачный Б. И., Майзелис А. А., Першин Н. А., Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», Харьков, Украина

Для снятия медных покрытий с диэлектриков предложено достаточно много технологий, разработанных для химического травления печатных плат. Однако при их создании внимание уделялось скорости травления, качеству поверхности, равномерности снятия, минимизации подтравливания и другим характеристикам, важным для производства печатных плат. Существенный недостаток химических технологий — образование больших количеств концентрированных отходов, которые необходимо утилизировать. Для утилизации медных покрытий более рационально использование электрохимических методов травления, привлекательность которых обусловлена как возможностью извлечения металла на катоде одновременно с его растворением из отходов на аноде, так и минимальным применением реагентов.

Проблемы электрохимического снятия металлического покрытия с диэлектрика связаны с малой толщиной проводников электрического тока и со сложностью обеспечения контакта покрытия с токоподводом в течение всего процесса обработки. Это обусловлено неравномерностью самого покрытия и распределения тока в электролизере, широким ассортиментом обрабатываемых отходов, имеющих различные формы и размеры, толщины металлического покрытия и т. д.

Для электрохимической переработки медьсодержащих отходов предлагаются сернокислые электролиты. Предприятия перерабатывают эти отходы, в основном, с получением либо черновой меди, либо порошков. Скорость растворения меди, при условии стабильности процесса, не превышает 50 мкм/час.

Авторами разработан скоростной электрохимический процесс переработки медьсодержащих отходов с получением товарных продуктов без образования вторичных отходов. На катоде электролизера можно получить компактную медь, предназначенную для использования в виде медных анодов, растворяющихся в электролитах без загрязнения их шламами за счет легирования фосфором в процессе переработки, порошок, а также изготовить медный электрод с электрохимически доступной развитой поверхностью.

Технологический процесс предусматривает электрохимическое снятие меди и осаждение ее на катоде, извлечение ионов меди из раствора ванны улавливания системы промывки, химическое дотравливание остатков меди с утилизацией отработанного раствора в основном электролизере и в ванне улавливания.
Благодаря совмещению ряда операций в процессе обработки отходов в виде, например, фольгированного диэлектрика, всю технологическую линию можно поместить в одну ванну, разделенную на секции (рисунок).

Ванна для обработки отходов фольгированного диэлектрика:
1 — электролизер; 2 — секция промывки; 3 — секция улавливания; 4 — секция травления; 5 — электролизер-улавливатель

Порядок проведения операций обработки представлен в таблице.

Технологические операции и функции секций ванны для обработки фольгированного диэлектрика

№ операции	№ секции	Функция секции
1 и 4	4	Подготовка поверхности Финишное травление Реагент для извлечения меди из жидких отходов
2	1	Скоростное снятие меди Формирование фосфорсодержащего медного анода
3	5	Равномерное снятие меди Формирование электрода с развитой поверхностью Электроэкстракция меди
5	3	Улавливание химреактивов Реагент для извлечения меди из жидких отходов
6	2	Промывка Охлаждение электролизера

Технологический процесс переработки отходов обеспечивает:
— растворение меди со скоростью 100–250 мкм/час;
— полное извлечение меди из отходов;
— экономию химикатов и емкостей за счет совмещения операций;
— получение товарных продуктов непосредственно в процессе переработки отходов в виде медных анодов, растворяющихся в электролитах без загрязнения их шламами, медного порошка, медных электродов с развитой поверхностью.

Trubnikova L. V., Bairachniy B. I., Maizelis A. A., Pershin N. A., National Technical University
«Kharkiv Polytechnic Institute», Kharkiv, Ukraine

The paper describes a high-speed electrochemical process for processing copper waste which facilitates the dissolution of copper with a speed 100–250 microns/hours, full extraction of copper from waste, reduced consumption of chemicals and baths due to combined operations, manufacture of marketable products in the form of no-sludge copper anodes, copper powder and copper electrodes with the enhanced surface is presented.

Трубникова Лариса Валентиновна, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., кафедра технической электрохимии, Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», ул. Фрунзе, 21, Харьков, 61002, Украина. Тел. (057) 707-66-61. E-mail
Байрачный Борис Иванович, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой технической электрохимии, Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», ул. Фрунзе, 21, Харьков, 61002, Украина. Тел. (057) 707-63-95
Майзелис Антонина Александровна, магистрант, кафедра технической электрохимии, Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», ул. Фрунзе, 21, Харьков, 61002, Украина. Тел. (057) 707-66-61