文_林欣 李仙逸 廣州環(huán)境管理體系評(píng)估咨詢中心

1 背景

隨著綠水青山的環(huán)保意識(shí)不斷深植，企業(yè)環(huán)保意識(shí)提高，推動(dòng)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(yán)重的原輔料、提升末端治理效率、資源再生利用等措施應(yīng)運(yùn)而生，且大多技術(shù)較為成熟。

對(duì)于在線路板印刷過(guò)程中產(chǎn)生的廢堿性蝕刻液，作為危險(xiǎn)廢物，需要委托具備處理處置資質(zhì)的危險(xiǎn)廢物第三方拉運(yùn)處理，無(wú)疑加重企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。但是，近幾年國(guó)內(nèi)外一些企業(yè)通過(guò)化學(xué)或電化學(xué)的方法，將蝕刻液中的銅提出，剩留經(jīng)過(guò)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(mài)獲得收益，又減少了廢蝕刻液的產(chǎn)生，減少?gòu)U蝕刻液的處理成本，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶的同時(shí)，得到可觀的額外收益。

本文以某電子企業(yè)實(shí)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(jì)算分析企業(yè)實(shí)施堿性蝕刻液再生循環(huán)方案前后的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益；最后，對(duì)該方案的實(shí)施可行性作出綜合評(píng)估。

2 企業(yè)情況

該電子企業(yè)位于珠三角地區(qū)，主營(yíng)印制電路板制造，各類(lèi)金屬板年產(chǎn)量約為60萬(wàn)m2，在實(shí)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(yùn)營(yíng)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(diǎn)

堿性蝕刻液循環(huán)再生工藝較為成熟，且應(yīng)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(shí)際，結(jié)合工藝特點(diǎn)，設(shè)計(jì)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(jī)相造成萃取劑損夫的問(wèn)題，保持吸銅劑消耗少的水平，又保證有機(jī)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(gè)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(shí)現(xiàn)了銅和銨離子的再利用價(jià)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)工藝流程圖

工藝流程說(shuō)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(guò)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(jìn)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(guò)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(píng)估

4.1 技術(shù)評(píng)估

該技術(shù)項(xiàng)目本著經(jīng)濟(jì)、安全、可行的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，采用全自動(dòng)控制與人工監(jiān)督相結(jié)合，各級(jí)反應(yīng)槽設(shè)計(jì)均留有適當(dāng)?shù)挠嗔?。采取了?yīng)急措施，保證系統(tǒng)故障時(shí)不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境負(fù)面影響，也不會(huì)影響生產(chǎn)線正常生產(chǎn)。

設(shè)備采用的均是技術(shù)成熟且經(jīng)市場(chǎng)檢驗(yàn)合格的產(chǎn)品，主要為5套進(jìn)口的萃取設(shè)備，以及PVC材質(zhì)的萃取槽、洗氯根槽、反萃取槽各1個(gè)，PP材質(zhì)的電解槽1個(gè)，中轉(zhuǎn)設(shè)備6套。

4.2 經(jīng)濟(jì)評(píng)估

本方案的成本包括前期設(shè)備投入與后續(xù)運(yùn)行兩部分成。其中前期設(shè)備投入花費(fèi)180萬(wàn)元；運(yùn)行成本包括人工費(fèi)、電費(fèi)及藥劑費(fèi)，如表1所示。

表1 再生循環(huán)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)表

本方案成本包括前期成本（循環(huán)系統(tǒng)及配套設(shè)施建設(shè)）和運(yùn)行成本，其中前期成本為一次性投入300萬(wàn)元，每月運(yùn)行成本具體分析如下：

①人工費(fèi)，系統(tǒng)需2人監(jiān)督維護(hù)，4000元/人/月，則人工費(fèi)8000元。

②電費(fèi)，每月22個(gè)工作日，每日工作8h，萃取設(shè)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(fèi)（泵輸送、風(fēng)機(jī)、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(wàn)元。

③藥劑費(fèi)，萃取劑82L/月，180 元/L，蝕刻添加劑，36元/L，600L/月，陽(yáng)極銅片，550元/片，50片/月，則（82 L/月×180 元/L）+（36元/L×600L/月）+（550元/片×50片/月）=6.436萬(wàn)。

根據(jù)上述統(tǒng)計(jì)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(wàn)元，后續(xù)每年運(yùn)行費(fèi)用為105.996萬(wàn)元。

企業(yè)經(jīng)過(guò)蝕刻液再生循環(huán)系統(tǒng)可得到的經(jīng)濟(jì)收益來(lái)源為變賣(mài)銅和減少原蝕刻液用量?jī)煞矫妫唧w說(shuō)以計(jì)算如下：

每月22個(gè)工作日，每天可電解得到0.3t銅，銅的價(jià)格為50000元/t，每日節(jié)省2.5m3原蝕刻液，蝕刻液價(jià)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(wàn)元。

由圖2可看出，設(shè)備投入第二年企業(yè)開(kāi)始從中獲得收益，到第三年設(shè)備的收益顯著增加，即使加入設(shè)備維修年檢等費(fèi)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(jì)效益。

圖2 再生循環(huán)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)分析圖

4.3 環(huán)境評(píng)估

方案實(shí)施后，不僅減少?gòu)膹U蝕刻液中再獲得銅和銨離子的使用價(jià)值，同時(shí)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(biāo)，該方案具有環(huán)境可行性。

5 結(jié)語(yǔ)

該企業(yè)實(shí)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(jì)效益，經(jīng)濟(jì)效益分析可行，環(huán)境效益顯著。所以從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境三方面分析，企業(yè)實(shí)施堿性蝕刻液再生循環(huán)方案是正確的舉措。