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摘要：本文以某電子企業(yè)中線路板印刷工藝實施的堿性蝕刻液再生循環(huán)清潔生產(chǎn)方案為例，介紹了方案產(chǎn)生原因和方案要點，對該方案實施產(chǎn)生的節(jié)能減排效果進行了綜合評估。經(jīng)綜合評估，該方案技術(shù)可行、經(jīng)濟效益可觀，環(huán)境效益顯著，能夠降低企業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的影響，達到顯著的節(jié)能減排效果。

關(guān)鍵詞：線路板印刷；堿性蝕刻液；再生循環(huán)

1背景

隨著綠水青山的環(huán)保意識不斷深植，企業(yè)環(huán)保意識提高，推動了各生產(chǎn)制造業(yè)的工藝革新，更替環(huán)境友好工藝、淘汰污染嚴重的原輔料、提升末端治理效率、資源再生利用等措施應運而生，且大多技術(shù)較為成熟。對于在線路板印刷過程中產(chǎn)生的廢堿性蝕刻液，作為危險廢物，需要委托具備處理處置資質(zhì)的危險廢物第三方拉運處理，無疑加重企業(yè)的經(jīng)濟負擔。但是，近幾年國內(nèi)外一些企業(yè)通過化學或電化學的方法，將蝕刻液中的銅提出，剩留經(jīng)過處理后的蝕刻液可再回到蝕刻工段循環(huán)使用，使得回收的銅變賣獲得收益，又減少了廢蝕刻液的產(chǎn)生，減少廢蝕刻液的處理成本，實現(xiàn)了變廢為寶的同時，得到可觀的額外收益。本文以某電子企業(yè)實施的堿性蝕刻液再生循環(huán)方案為例，首先，介紹該方案的工藝；其次，計算分析企業(yè)實施堿性蝕刻液再生循環(huán)方案前后的經(jīng)濟和環(huán)保效益；最后，對該方案的實施可行性作出綜合評估。

2企業(yè)情況

該電子企業(yè)位于珠三角地區(qū)，主營印制電路板制造，各類金屬板年產(chǎn)量約為60萬m2，在實施堿性蝕刻液再生循環(huán)方案前，企業(yè)每年的堿性蝕刻液用量約為1500t/年，每年約產(chǎn)生廢堿性蝕刻液約300t，其中pH=8.0～9.0，銅含量為120～140g/L。堿性蝕刻液再生循環(huán)已運營一年，每天回收0.3t銅，處理后再生蝕刻液回用量約為2.5m3。

3方案要點

堿性蝕刻液循環(huán)再生工藝較為成熟，且應用較為廣泛，現(xiàn)有的工藝之間也存在差異，企業(yè)立足自身實際，結(jié)合工藝特點，設計制造了具備自身特色的堿性蝕刻液循環(huán)再生綜合性工程系統(tǒng)-蝕刻液—萃取—電積（ET-ES-EB）工藝，既可減少夾帶有機相造成萃取劑損夫的問題，保持吸銅劑消耗少的水平，又保證有機相與水相的穩(wěn)定比例狀態(tài)。企業(yè)的廢蝕刻液循環(huán)再生系統(tǒng)從生產(chǎn)線上廢蝕刻液的工序收集，經(jīng)萃取、水洗、反萃取、電解、調(diào)配幾個主要工序完成。經(jīng)電解可得到高純度電解銅，經(jīng)調(diào)配線可得到再生的蝕刻液，兩條線實現(xiàn)了銅和銨離子的再利用價值。技術(shù)工藝流程圖如圖1所示。圖1堿性蝕刻液循環(huán)再生技術(shù)工工藝流程說明：①將生產(chǎn)線上收集的廢堿性蝕刻液收集至循環(huán)再生系統(tǒng)，首先加入吸銅劑（AB劑）萃取出廢蝕刻液中的大部分銅離子。②經(jīng)過萃取后的萃取液加入洗水洗氯離子。③從電解槽內(nèi)引入硫酸進行反萃取。④經(jīng)反萃取的富銅液流入電解槽內(nèi)電解，得到金屬銅。⑤經(jīng)過萃取的萃余液添加氧化銨、氨水、去離子水等添加劑后，引入蝕刻槽回用。

4方案評估

4.1技術(shù)評估該技術(shù)項目本著經(jīng)濟、安全、可行的原則進行設計制造，采用全自動控制與人工監(jiān)督相結(jié)合，各級反應槽設計均留有適當?shù)挠嗔?。采取了應急措施，保證系統(tǒng)故障時不會產(chǎn)生環(huán)境負面影響，也不會影響生產(chǎn)線正常生產(chǎn)。設備采用的均是技術(shù)成熟且經(jīng)市場檢驗合格的產(chǎn)品，主要為5套進口的萃取設備，以及PVC材質(zhì)的萃取槽、洗氯根槽、反萃取槽各1個，PP材質(zhì)的電解槽1個，中轉(zhuǎn)設備6套。4.2經(jīng)濟評估本方案的成本包括前期設備投入與后續(xù)運行兩部分成。其中前期設備投入花費180萬元；運行成本包括人工費、電費及藥劑費，如表1所示。本方案成本包括前期成本（循環(huán)系統(tǒng)及配套設施建設）和運行成本，其中前期成本為一次性投入300萬元，每月運行成本具體分析如下：①人工費，系統(tǒng)需2人監(jiān)督維護，4000元/人/月，則人工費8000元。②電費，每月22個工作日，每日工作8h，萃取設備功率4.0kW，電解1t萃取液需3500kWh，1元/kWh，每天可電解得到0.3t銅，加上其他電費（泵輸送、風機、照明等）200kWh，則（4.0kW×8h/d×22d）×1.0元/kWh+（0.3t/d×3500kWh/t×22d）×1.0元/kWh=2.4萬元。③藥劑費，萃取劑82L/月，180元/L，蝕刻添加劑，36元/L，600L/月，陽極銅片，550元/片，50片/月，則（82L/月×180元/L）+（36元/L×600L/月）+（550元/片×50片/月）=6.436萬。根據(jù)上述統(tǒng)計得出，企業(yè)的堿性蝕刻液再生循環(huán)系統(tǒng)前期一次性投入300萬元，后續(xù)每年運行費用為105.996萬元。企業(yè)經(jīng)過蝕刻液再生循環(huán)系統(tǒng)可得到的經(jīng)濟收益來源為變賣銅和減少原蝕刻液用量兩方面，具體說以計算如下：每月22個工作日，每天可電解得到0.3t銅，銅的價格為50000元/t，每日節(jié)省2.5m3原蝕刻液，蝕刻液價格為1000元m3，則每月效益為（22d×0.3t/d×50000元/t）+（2.5m3/d×22d×1000元/m3）=38.5萬元。由圖2可看出，設備投入第二年企業(yè)開始從中獲得收益，到第三年設備的收益顯著增加，即使加入設備維修年檢等費用，投入堿性蝕刻液再生循環(huán)系統(tǒng)可獲得可觀的經(jīng)濟效益。4.3環(huán)境評估方案實施后，不僅減少從廢蝕刻液中再獲得銅和銨離子的使用價值，同時還減少了堿性蝕刻液原料的用量，符合安全、環(huán)保、清潔的目標，該方案具有環(huán)境可行性。

5結(jié)語

該企業(yè)實施堿性蝕刻液再生循環(huán)方案，技術(shù)分析可行，雖前期投入的成本較高，但3年內(nèi)即可得到可觀的經(jīng)濟效益，經(jīng)濟效益分析可行，環(huán)境效益顯著。所以從技術(shù)、經(jīng)濟、環(huán)境三方面分析，企業(yè)實施堿性蝕刻液再生循環(huán)方案是正確的舉措。

參考文獻

[1]蔣玉思，黃奇書，雷一鋒.堿性蝕刻廢液處理方式的比較研究[J].環(huán)境科學與管理,2013，(9):106-109

[2]崔曉飛,孫蔚旻,汪曉軍.含銅蝕刻廢液的回收與利用[J].安全與環(huán)境工程,2006,13(3):66-68

作者：林欣 李仙逸 單位：廣州環(huán)境管理體系評估咨詢中心