Способ обработки отработанного раствора для травления меди

(21) 3869294 (22) 25.12.8 (46) 30,12,8 (72) Т.М.Ход В.П.Шустов и (53) 621.794 (56) Патент кл. 156-642,Патент ФР кл. С 23 С 1 22-02 Бюл. Р 48ина, А.А,ФедН,Л.Кавина48 (088.8)ША У 43953021983.9 1807414,36, 1976. а,ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОТРАБОТАННОГОРАСТВОРА ДЛЯ ТРАВЛЕНИЯ МЕДИ(57) Изобретение относится к способу обработки отработанного раствора(ОР) для травления меди и может бытьиспользовано при регенерации растворов в радиоэлектронике. Цель изобретения - повышение работоспособности раствора. В ОР вводят сульфид натрия до содержания ионов меди в растворе (Р) в пределах 90-120 г/л Рдля травления меди, содержащий соляную кислоту, перекись водорода и хлорид меди, контролируют в процессетравления на содержание меди. Придостижении содержания ионов меди вР больше 120 г/л ОР сливают и обрабатывают сульфидом натрия. В осадоквыпадает сульфид меди, осадок отфильтровывают, а Р корректируют соляной кислотой до концентрации ее100 г/л, снова возвращают в технологический цикл. Затем процесс получения содержания ионов С 180 г/л Рснова регенерируют описанным вышеспособом. Так повторяется до трехраэ, После чего скорость травлениярезко подает, и сливается Р. Скорость травления Р после регенерациинесколько выше чем до обработки,1 табл, 1280045100 Изобретение относится к химической обработке металлов, в частности к технологии многократного использования раствора для травления меди, может быть использовано в производстве радиоэлектронной аппаратуры.Цель изобретения - повышение работоспособности раствора.Предлагаемый способ регенерации раствора для травления меди включает корректирование раствора соляной кислотой после достижения определенного количества ионов меди.При накоплении в растворе двухвалентной меди больше 120 г/л отработанный раствор сливается в отдельную емкость и обрабатывается расчетным количеством сульфида натрия. Ко,личество сульфида натрия рассчитывается по формуле. Затем раствор отфильтровывается, корректируется соляной кислотой по данным химического анализа до содержания ее в растворе 100 г/л, отстаивается и возвращается в технологический цикл.Вновь проводим травление после первой регенерации до содержания ио нов меди в растворе 180 г/л. Отработанный раствор опять сливается в емкость и обрабатывается расчетным количеством сульфида натрия. Раствор отфильтровывается и корректируется соляной кислотой аналогично первой регенерации. После второй регенерации опять проводят травление до содержания ионов меди 180 г/л, Операции осаждения меди в виде сульфида, фильтрации и корректировки раствора соляной кислотой проводят аналогично40 первой и второй регенерации.После третьей химической регенерации раствор возвращают в технологический цикл и проводят травление до резкого снижения скорости травле 45 ния.Исследование проводят с перекисно-медно-хлоридным травильным раствором. В качестве реагента взят кристаллогидрат сульфида натрия.Состав раствора для травления ме 50ди, который регенерируют, содержит,г/л:Хлорная медь(357-ной концентрации) НС 1 Перекись водорода ю Н 20 р 33Хлористый натрий 100В процессе травления периодическиконтролируют содержание меди в растворе, отбирая пробы и анализируя иханалитическим методом. Для эксперимента используют отработанный травильный раствор с содержанием общеймеди, например, 180 г/л, При обычных условиях осажцают медь до достижения концентрации меди 120 г/л,Осадок сульфида меди отделяют фильтрованием. Затем фильтрат корректируютсоляной кислотой, исходя из данныххимического анализа, и отстаиваютего в течение суток. Особенный помеди раствор возвращают вновь в технологический цикл и травят в неммедь. Этот раствор отличается улучшенным качеством травления и скорость травления в нем увеличивается.Последующее осаждение меди проводятаналогично предыдущему. При приближении концентрации меди в растворе,к оптимальной 90-120 г/л, скоростьтравления наибольшая в интервале0,0376-0,0575 г, Причем скоростьтравления в обновленном раствореосаждения меди больше, чем в отработанном в пределах оптимальной концентрации. После трехкратного осаждения скорость травления резко падает.Для осаждения необходимого количества меди предварительно проводятрасчет, исходя из уравнения реакции;СцС 1 + Иа Б = СпБФ+ 2 ИаС 0.Расчет нужного количества сульфида натрия с учетом кристаллизационной воды, необходимого для осаждения 60 г/л меди в нашем примере:М 1 К 1 240Иа Б 9 НО, г/л=:Я (где М = 78 молекулярная масса ИаБ;М = 135 молекулярная масса СиС 1,"К - количество хлорной меди2 фМ Сц 3К64где Сц, г/л - количество ионов меди, необходимое дляосаждения,64 - атомная масса меди,240 - молекулярная массакристаллогидратаИагБ9 НйО3 1280045 В нашем примере Сц = 60 г/л, сле- довательно новалентной меди больше 1-1,5 г/л,так как при накоплении одновалентноймеди больше 1,5 г/л резко снижается скорость травления. Недостатокэтого способа в том, что при накоплении двухвалентной меди Сц до180 г/л 5/6 отработанного растворасливается в сточные воды.По сравнению с известным в предлагаемом способе достигается увеличение скорости травления в регенерированном растворе.В известном способе после обработки раствора эффективность процессатравления снижается за счет образующихся примесей, а в предлагаемомспособе примеси не оказывают влияния на процесс травления, так какнизкая растворимость сульфида меди,поэтому загрязнения, практически неизбежные при травлении, в нашем случае влияют меньше, чем при использовании эффекта изменения растворимости сульфата меди, Кроме того, приобработке сульфидом натрия вместе смедью осаждаются и имеющиеся в растворе примеси олова, свинца и другихметаллов, что, дополнительно очищаяраствор, позволяет повысить коэффициент использования раствора до трехраз.Осуществление предлагаемого способа регенерации отработанного травильного раствора позволяет триждывозвращать раствор и, кроме того вотрегенерированном растворе травление проходит с большей скоростью,чем в растворе до обработки,Способ обработки отработанного раствора для травления меди на основе соляной кислоты, перекиси водорода и хлорной меди, включающий корректирование раствора, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения работоспособности, перед корректированием в раствор вводят сульфид натрия в количестве, обеспечивающем содержание ионов меди в растворе 90-120 г/л. ИаБ 9 Н О = 6 - 225 г/л240 60 г5В процессе осаждения. сульфида меди происходит частичное взаимодействие сульфида натрия с соляной кислотой, поэтому необходимо брать сульфида натрия в 1,2-1,3 раза больше по 10 сравнению со стехеометрией.Скорость травления как в отработанном, так и в регенерированном растворе определяют по изменению вео са образца меди за 10 мин при 40 С 15 и интенсивном перемешивании. Вес образца 1 г. Накопление хлористого натрия до 100-110 г/л и сульфат ионов до 25 г/л не оказывает влияния на скорость травления меди. гоРезультаты проведенных опытов после трехкратного осаждения отработанного травильного раствора приведены в таблице.Для обоснования пределов приводим результаты опытов. Первую добавку реагента сульфида натрия вводят при концентрации меди в растворе 120 г/л, а количество реагента добавляют, исходя из расчета, поддерживая содер жание меди в растворе 90-120 г/л.Используя сульфид натрия, может трижды регенерировать отработанный раствор. Скорость травления после третьей регенерации укладывается в 35 вилку скоростей, Причем скорость травления в растворе после регенерации при содержании меди 90-120 г/л соответствует 0,0376-0,0575 г, в то время как скорость травления в отра ботанном растворе с содержанием меди 90-120 г/л - 0,0278-0,0353 г. Таким образом, после химической регенерации достигается увеличение скорости травления. 45В известном способе раствор для травления меди, содержащий соляную кислоту, перекись водорода и хлорную медь, корректируют путем дозированной подачи соляной кислоты и переки си водорода при накоплении ионов одФормула изобретенияСкорост травлен Оценка скорости травленияоличествоаЯН,О,зрасходоизмене До реге нерации Посл реге раци анного н ние вес образца 10 мин) саждени еди, г/ 0,06 20 270 1 Б,0479 ,0379 Яф ЗВ 03 130 ЗГ 73 375 0 В ЗД меди до коцентрации180 г/л НИИПИ Заказ 7024/25 ираж 878 Подписное Раствор В 1после первойобработки сулфидом натрия91 91 А+ отработанногораствора после + первой регенерации и после+ дующего стравливания в нем + меди до концентрации 180 г/л+ Растворы Ф ЗАЗД получили из + отработанногораствора после + второй регенерации и после+ дующего стравливания в нем изв-полигр, пр-тие, г. Ужгород, ул, Проектная