JPS6340868B2 - - Google Patents
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- JPS6340868B2 JPS6340868B2 JP59221180A JP22118084A JPS6340868B2 JP S6340868 B2 JPS6340868 B2 JP S6340868B2 JP 59221180 A JP59221180 A JP 59221180A JP 22118084 A JP22118084 A JP 22118084A JP S6340868 B2 JPS6340868 B2 JP S6340868B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/46—Regeneration of etching compositions
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、第二鉄塩が第一鉄塩に変化すること
によつて、性能の劣化した第二鉄塩を主成分とす
るエツチング液を、効率よく再生する方法に関す
る。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides an etching solution mainly composed of ferric salts whose performance has deteriorated due to the change of ferric salts into ferrous salts. Concerning how to efficiently reproduce .
[技術の背景]
鉄、鋼、ステンレス鋼等の鉄鋼製品のエツチン
グ液として第二鉄塩を主成分とするエツチング液
(以下、第二鉄塩エツチング液という)が広く使
用されている。上記第二鉄塩エツチング液は、第
二鉄の塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩、フツ酸塩あるい
はこれらの混合物を主成分とし、これにPH調整の
ため第二鉄塩の陰イオンと共通した陰イオンを有
する酸を添加した水溶液が一般的である。上記第
二鉄塩エツチング液を用いた鉄鋼製品のエツチン
グは下記の反応によつて行われる。[Technical Background] Etching solutions containing ferric salt as a main component (hereinafter referred to as ferric salt etching solutions) are widely used as etching solutions for iron and steel products such as steel and stainless steel. The above-mentioned ferric salt etching solution has ferric hydrochloride, sulfate, nitrate, fluorate, or a mixture thereof as a main component, and an anion common to that of the ferric salt to adjust the pH. An aqueous solution containing an acid containing ions is generally used. Etching of steel products using the above ferric salt etching solution is carried out by the following reaction.
2Fe3++Fe→3Fe2+
その結果、エツチング液の第二鉄塩が第一鉄塩
に変化し、該エツチング液の性能が劣化する。従
つて、上記エツチングにおいて、第二鉄塩の濃度
が低下した場合にはエツチング液の再生が必要と
なる。 2Fe 3+ +Fe→3Fe 2+ As a result, the ferric salt in the etching solution changes to ferrous salt, degrading the performance of the etching solution. Therefore, in the above-mentioned etching, if the concentration of the ferric salt decreases, it is necessary to regenerate the etching solution.
[従来の技術]
従来、エツチング液により第一鉄塩を含む性能
の劣化した第二鉄塩エツチング液を再生する方法
は種々提案されている。例えば、ガラス繊維より
なる多孔性の隔膜によつて陽極室と陰極室とに区
画された電解槽に、上記第二鉄塩エツチング液を
供給して電解酸化する方法がある。[Prior Art] Conventionally, various methods have been proposed for regenerating a ferric salt etching solution containing a ferrous salt whose performance has deteriorated using an etching solution. For example, there is a method for electrolytic oxidation in which the ferric salt etching solution is supplied to an electrolytic cell divided into an anode chamber and a cathode chamber by a porous diaphragm made of glass fiber.
[発明が解決しようとする問題点]
上記の従来方法は、隔膜がイオン選択透過性を
持たないために、陽極室から、隔膜を通して第一
鉄イオン及び第二鉄イオンの一部が陰極室に移動
することによりエツチング液の再生効率が低下
し、また、隔膜を通して陰極室に移動する第一鉄
イオンと第二鉄イオンの量とそれらの比は陽極室
に供給される第二鉄エツチング液の組成、電解条
件等によつて変化するため、安定したエツチング
性能を有する再生した第二鉄塩エツチング液を得
ることが困難となる。更に、陰極室で生成する第
一鉄イオンが拡散により陽極室に移動する結果、
陽極室より取り出される再生第二鉄塩エツチング
液の第二鉄イオンの濃度が上がらず、再生が不充
分となるという問題を有する。[Problems to be Solved by the Invention] In the above-mentioned conventional method, since the diaphragm does not have ion selective permeability, some of the ferrous ions and ferric ions pass from the anode chamber into the cathode chamber through the diaphragm. This transfer reduces the regeneration efficiency of the etching solution, and the amount and ratio of ferrous and ferric ions that transfer to the cathode chamber through the diaphragm depend on the amount of ferric etching solution supplied to the anode chamber. Since it varies depending on the composition, electrolytic conditions, etc., it is difficult to obtain a regenerated ferric salt etching solution with stable etching performance. Furthermore, as a result of ferrous ions generated in the cathode chamber moving to the anode chamber by diffusion,
There is a problem that the concentration of ferric ions in the regenerated ferric salt etching solution taken out from the anode chamber does not increase, resulting in insufficient regeneration.
[問題を解決するための手段及び作用]
本発明は、上記問題に鑑み成されたもので、隔
膜として陰イオン交換膜を用いた電解槽の陽極室
に第一鉄塩を含む第二鉄塩エツチング液を、陰極
室に第二鉄塩と共通の陰イオンを有する電解質水
溶液を存在させて電解することにより、第二鉄塩
エツチング液の再生におけるFe2+→Fe3+の再生
回収効率(以下単に電流効率という)が著しく高
く、しかも高濃度の第二鉄塩を含む安定したエツ
チング性能を有するエツチング液を再生すること
が可能な方法を提供する。[Means and effects for solving the problem] The present invention has been made in view of the above problems, and includes a ferric salt containing a ferrous salt in an anode chamber of an electrolytic cell using an anion exchange membrane as a diaphragm. By electrolyzing the etching solution in the presence of an electrolyte aqueous solution having the same anion as the ferric salt in the cathode chamber, the regeneration and recovery efficiency of Fe 2+ →Fe 3+ in regenerating the ferric salt etching solution ( The present invention provides a method capable of regenerating an etching solution having extremely high current efficiency (hereinafter simply referred to as current efficiency) and having stable etching performance and containing a high concentration of ferric salt.
すなわち、本発明は、陰イオン交換膜によつて
陽極室と陰極室とに区画された電解槽の陽極室に
第一鉄塩を含む第二鉄エツチング液を、陰極室に
第二鉄塩と共通の陰イオンを有する電解質水溶液
を夫々存在させて電解することを特徴とする第二
鉄塩エツチング液の再生方法である。 That is, in the present invention, a ferric etching solution containing a ferrous salt is placed in the anode chamber of an electrolytic cell divided into an anode chamber and a cathode chamber by an anion exchange membrane, and a ferric etching solution containing a ferric salt is placed in the cathode chamber. This is a method for regenerating a ferric salt etching solution, characterized in that electrolysis is carried out in the presence of aqueous electrolyte solutions having a common anion.
本発明において、電解槽は陰イオン交換膜によ
つて陽極室と陰極室とに区画された構造を有する
ものであればよく、公知の隔膜式電解槽の構造が
特に制限なく適用できる。例えば、上記電解槽は
水槽型であつてもよいし、陰イオン交換膜と電極
とが交互に配列してなる。所謂フイルダープレス
型であつてもよい。電極は単極式であつてもよい
し、複極式であつてもよい。第1図は、本発明に
使用する電解槽の基本的な構造を示す概略図であ
る。第1図において、電解槽1は陰イオン交換膜
2によつて、陽極3が存在する陽極室と陰極4が
存在する陰極室とに区画されてなる。陽極室には
液供給口5及び液取出口8が、陰極室には液供給
口6、液取出口7が設けられている。 In the present invention, the electrolytic cell may have a structure divided into an anode chamber and a cathode chamber by an anion exchange membrane, and the structure of a known diaphragm type electrolytic cell can be applied without particular limitation. For example, the electrolytic cell may be of a water tank type, or may include anion exchange membranes and electrodes arranged alternately. It may be of a so-called Fielder press type. The electrode may be monopolar or bipolar. FIG. 1 is a schematic diagram showing the basic structure of an electrolytic cell used in the present invention. In FIG. 1, an electrolytic cell 1 is divided by an anion exchange membrane 2 into an anode chamber in which an anode 3 is present and a cathode chamber in which a cathode 4 is present. The anode chamber is provided with a liquid supply port 5 and a liquid take-out port 8, and the cathode chamber is provided with a liquid supply port 6 and a liquid take-out port 7.
本発明において、陰イオン交換膜は特に限定さ
れるものではなく、公知のものが制限なく使用さ
れる。例えば、炭化水素を含む骨格とし、これに
イオン交換基として第四級アンモニウム塩基、第
一級〜第三級アミン塩基等を有するものが一般的
である。特に、イオン交換基としてピリジニウム
塩基を有する陰イオン交換膜は、再生される第二
鉄塩エツチング液及び特定の条件によつて陽極か
ら発生する酸化性ガスによる劣化を受けにくく、
長期間の安定した運転を行うことができ好まし
い。また、陰イオン交換膜は交換容量が0.5〜
3eq/gのものが本発明において好適である。本
発明に用いる陽極及び陰極にも特に限定されるも
のではなく、公知の材質及び構造のものが制限な
く使用される。例えば、陽極の材質としては、白
金、あるいは白金族金属酸化物等を付着したもの
等が、陰極の材質としては、鉄、ステンレス鋼、
ニツケル、鉛等が一般的である。また、電極の形
状は、平板、ラス状、棒状、格子状等が一般的で
ある。 In the present invention, the anion exchange membrane is not particularly limited, and any known anion exchange membrane can be used without restriction. For example, it is common to have a skeleton containing a hydrocarbon and a quaternary ammonium base, a primary to tertiary amine base, etc. as an ion exchange group. In particular, anion exchange membranes having pyridinium bases as ion exchange groups are less susceptible to deterioration by the regenerated ferric salt etching solution and oxidizing gases generated from the anode under certain conditions.
This is preferable because it allows stable operation over a long period of time. In addition, the anion exchange membrane has an exchange capacity of 0.5~
3eq/g is suitable in the present invention. The anode and cathode used in the present invention are not particularly limited, and those of known materials and structures can be used without restriction. For example, the material for the anode is platinum or a material coated with a platinum group metal oxide, and the material for the cathode is iron, stainless steel, etc.
Nickel, lead, etc. are common. Further, the shape of the electrode is generally a flat plate, a lath shape, a rod shape, a lattice shape, etc.
本発明の対象とするエツチング液は、第一鉄塩
を含む第二鉄塩エツチング液である。上記エツチ
ング液において、第一鉄塩の第二鉄塩に対する割
合は特に制限されないが、一般にはエツチング液
の性能の劣化が激しくなる所の第一鉄塩/第二鉄
塩モル比が2以上となる割合である。前期エツチ
ング液は、第二鉄塩が水酸化物に変わるのを防止
するために、一定濃度の酸を含有するのが普通で
ある。かかる酸の濃度は0.5〜10重量%が一般的
である。また、前記エツチング液は、必要により
他の添加剤、例えば界面活性剤を含有していても
よい。 The etching solution targeted by the present invention is a ferric salt etching solution containing a ferrous salt. In the above-mentioned etching solution, the ratio of ferrous salt to ferric salt is not particularly limited, but generally the molar ratio of ferrous salt to ferric salt is 2 or more, which is where the performance of the etching solution is severely degraded. This is the ratio. The etching solution typically contains a certain concentration of acid to prevent the ferric salt from converting to hydroxide. The concentration of such acid is generally 0.5 to 10% by weight. Furthermore, the etching solution may contain other additives, such as surfactants, if necessary.
また、第二鉄塩と共通の陰イオンを有する電解
質水溶液としては、一般に上記陰イオンを有する
酸の水溶液が一般的である。例えば、第二鉄塩が
塩化第二鉄の場合には塩酸が、硫酸第二鉄の場合
には硫酸が一般に使用される。もちろん、上記酸
水溶液に代えてアルカリ塩のような電解質溶液も
使用可能である。また、後述するごとく、循環使
用によつて第二鉄エツチング液中に異種金属イオ
ンが蓄積するのを防止するため、再生前あるいは
再生後のエツチング液の一部を抜き出す場合、か
かるエツチング液を電解質溶液の一部あるいは全
部として使用することは、抜き出されるエツチン
グ液を有効に利用でき好ましい。 Further, as an electrolyte aqueous solution having an anion common to the ferric salt, an acid aqueous solution having the above-mentioned anion is generally used. For example, hydrochloric acid is generally used when the ferric salt is ferric chloride, and sulfuric acid is generally used when the ferric salt is ferric sulfate. Of course, an electrolyte solution such as an alkali salt can also be used in place of the acid aqueous solution. In addition, as will be described later, in order to prevent the accumulation of foreign metal ions in the ferric etching solution due to cyclic use, when a portion of the etching solution is extracted before or after regeneration, the etching solution is used as an electrolyte. It is preferable to use it as part or all of the solution because the etching solution extracted can be used effectively.
本発明の特徴は、前記陰イオン交換膜を用いた
電解槽の陽極室に再生される第二鉄塩エツチング
液を、陰極室に該第二鉄塩と共通の陰イオンを有
する電解質溶液を夫々存在させて電解することに
ある。上記方法によつて第二鉄塩エツチング液を
電解することにより、陽極室において該エツチン
グ液に含まれる第一鉄イオンは電解酸化されて第
二鉄イオンとなり、第二鉄塩エツチング液に再生
される。しかも、隔膜として陰イオン交換膜を使
用しているため、生成した第二鉄イオン、あるい
は第一鉄イオンの陰極室への移動が極めて少な
く、再生されるエツチング液の第二鉄塩濃度を理
論的に制御することができ、その結果第二鉄塩濃
度を高濃度に維持しながら安定したエツチング性
能を有するエツチング液に再生することができ
る。また、エツチング液の再生における電流効果
が極めて高くほぼ100%に達する。 A feature of the present invention is that a ferric salt etching solution is regenerated into the anode chamber of an electrolytic cell using the anion exchange membrane, and an electrolyte solution having an anion common to that of the ferric salt is placed in the cathode chamber. The purpose is to make it exist and electrolyze it. By electrolyzing the ferric salt etching solution using the above method, the ferrous ions contained in the etching solution are electrolytically oxidized into ferric ions in the anode chamber, and regenerated into the ferric salt etching solution. Ru. Moreover, since an anion exchange membrane is used as the diaphragm, the movement of generated ferric or ferrous ions to the cathode chamber is extremely small, and the concentration of ferric salt in the regenerated etching solution can be reduced theoretically. As a result, it is possible to regenerate the etching solution into an etching solution having stable etching performance while maintaining the ferric salt concentration at a high concentration. Furthermore, the current effect in regenerating the etching solution is extremely high and reaches almost 100%.
一方、陰極室では、電解室溶液として酸水溶液
を使用する場合に水素が発生する。また電解質溶
液として前記エツチング液の一部を使用する場合
には、第二鉄塩から第一鉄塩の電解還元及び還元
がほぼ終われば陰極上に鉄あるいは異種金属が析
出する。この場合、鉄あるいは異種金属の析出を
効率よく行うためには、第二鉄イオンの量を可及
的に少なくすることが好ましい。第二鉄イオンの
量を少なくする方法としては、前記エツチング液
中の第二鉄を中和処理して水酸化物の形で沈殿除
去する方法還元剤でする方法等が一般的である。 On the other hand, in the cathode chamber, hydrogen is generated when an acid aqueous solution is used as the electrolytic chamber solution. Further, when a portion of the etching solution is used as an electrolyte solution, iron or a different metal is deposited on the cathode when the electrolytic reduction of the ferrous salt from the ferric salt is almost completed. In this case, in order to efficiently deposit iron or a different metal, it is preferable to reduce the amount of ferric ions as much as possible. Common methods for reducing the amount of ferric ions include neutralizing the ferric iron in the etching solution and removing it by precipitation in the form of hydroxide, or using a reducing agent.
前記電解条件は第一鉄イオンを第二鉄イオンに
変え得る条件がすべて採用される。例えば、電流
密度は0.1〜100A/dm2、好ましくは5〜50A/
dm2が適当である。 As the electrolytic conditions, all conditions capable of converting ferrous ions into ferric ions are employed. For example, the current density is 0.1-100A/ dm2 , preferably 5-50A/dm2.
dm 2 is suitable.
本発明において、再生される第二鉄塩エツチン
グ液が、鉄とニツケル、クロム等の異種金属との
合金をエツチングする工程から取り出されるもの
である場合、エツチング液を再生循環して使用す
ると、異種金属イオンが再生されたエツチング液
中に蓄積してエツチングに悪影響を及ぼすことが
ある。このような減少を防止するため、上記第二
鉄塩エツチング液、あるいは再生された第二鉄塩
エツチング液の一部を抜き出し、該抜き出し量、
エツチングによつて溶解する鉄イオンの量に応じ
て鉄イオン、酸、その他の添加剤等の各成分を新
たに補給することは好ましい態様である。上記調
整は、再生されたエツチング液中の異種金属塩の
濃度と第二鉄塩の濃度との比(異種金属塩/第二
鉄塩)が1以下、好ましくは0.5以下となるよう
に行うことが好ましい。 In the present invention, when the regenerated ferric salt etching solution is taken out from the process of etching an alloy of iron and dissimilar metals such as nickel or chromium, when the etching solution is recycled and used, dissimilar Metal ions may accumulate in the regenerated etching solution and adversely affect etching. In order to prevent such a decrease, a portion of the ferric salt etching solution or the regenerated ferric salt etching solution is extracted, and the amount of the extracted ferric salt etching solution is reduced.
It is a preferred embodiment to newly replenish each component such as iron ions, acid, and other additives in accordance with the amount of iron ions dissolved by etching. The above adjustment should be performed so that the ratio of the concentration of different metal salts to the concentration of ferric salts (different metal salts/ferric salts) in the regenerated etching solution is 1 or less, preferably 0.5 or less. is preferred.
また、陽極室での電解酸化において、第一鉄イ
オンが完全に消滅した場合、例えば陰イオンが塩
素イオンである時は陽極上で塩素ガスが発生して
短時間で陰イオン交換膜を劣化させる。これを防
止するため、再生される第二鉄塩エツチング液中
に少量の第一鉄塩が残るように電解条件調整する
ことが好ましい。上記第一鉄塩の濃度は0.1〜10
重量%、好ましくは0.5〜5重量%が適当である。 In addition, when ferrous ions are completely eliminated during electrolytic oxidation in the anode chamber, for example, when the anion is chlorine ion, chlorine gas is generated on the anode and deteriorates the anion exchange membrane in a short period of time. . In order to prevent this, it is preferable to adjust the electrolytic conditions so that a small amount of ferrous salt remains in the regenerated ferric salt etching solution. The concentration of the above ferrous salt is 0.1-10
Weight %, preferably 0.5 to 5 weight %, is suitable.
更に、より効果的に陰イオン交換膜の劣化を防
止する方法として、第2図に示すように、電解槽
1の陰イオン交換膜2と陽極3との間に中性膜1
0を介在させて電解を行う方法がある。上記方法
において、中性膜は特に制限されるものではない
が、一般にはセルロース膜、多孔性ポリオレフイ
ンシート、フツ素系多孔性膜等の膜状物が使用さ
れる。中性膜10は陰イオン交換膜2と陽極3と
の間でその設置箇所を自由に選択できる。例え
ば、第2図に示すように、陰イオン交換膜2に近
接あるいは一体化して設けてもよいし、第3図に
示すように、陰イオン交換膜2から放してもよ
い。第3図に示す態様において、第二鉄塩エツチ
ング液の供給は中性膜10によつて区画された
夫々の分室に同時に供給する方法、陰イオン交換
膜2が室の一面構成している分室に供給する方法
が好ましい。また、液の取り出しは陽極3が存在
する分室から行つてもよいし、夫々の分室から行
つてもよい。 Furthermore, as a method for more effectively preventing the deterioration of the anion exchange membrane, as shown in FIG.
There is a method of performing electrolysis with 0 intervening. In the above method, the neutral membrane is not particularly limited, but membrane-like materials such as cellulose membranes, porous polyolefin sheets, and fluorine-based porous membranes are generally used. The installation location of the neutral membrane 10 can be freely selected between the anion exchange membrane 2 and the anode 3. For example, as shown in FIG. 2, it may be provided close to or integrated with the anion exchange membrane 2, or as shown in FIG. 3, it may be provided separately from the anion exchange membrane 2. In the embodiment shown in FIG. 3, the ferric salt etching solution is supplied simultaneously to each compartment partitioned by the neutral membrane 10, and the anion exchange membrane 2 forms one side of the compartment. A method of supplying the same is preferred. Further, the liquid may be taken out from the compartment where the anode 3 is present, or from each compartment.
本発明の方法を実施するための代表的なフロー
の概略を第4図に示す。第二鉄塩エツチング液1
3はエツチング液循環用タンク11に導かれ、こ
れから電解槽1の陽極室に供給される。陽極室で
は、鉄イオンの陽極室への移動も極めて少なく、
第一鉄イオンの第二鉄イオンへの酸化が効率よく
行われ、再生された第二鉄塩エツチング液はライ
ン14よりエツチング工程に送られる。また、エ
ツチング液循環用タンク11から、異種金属の蓄
積を防止するため、ライン17によりエツチング
液の一部を抜き出し、該抜き出し量、エツチング
によつて溶解する鉄イオン等の量に応じて、ライ
ン16より第二鉄イオン、酸、水、その他の添加
剤を供給する。一方、陰極室には、電解質水溶液
循環用タンク12を介して電解質水溶液が循環さ
れ、陰極室から陽極室に移動した陰イオンに見合
う量の電解質をライン15より補給する。 A typical flow diagram for carrying out the method of the present invention is shown schematically in FIG. Ferric salt etching solution 1
3 is led to an etching solution circulation tank 11, from which it is supplied to the anode chamber of the electrolytic cell 1. In the anode chamber, the movement of iron ions to the anode chamber is extremely small.
Ferrous ions are efficiently oxidized to ferric ions, and the regenerated ferric salt etching solution is sent through line 14 to the etching process. In addition, in order to prevent the accumulation of dissimilar metals from the etching solution circulation tank 11, a part of the etching solution is drawn out through the line 17, and the line From No. 16, ferric ions, acid, water, and other additives are supplied. On the other hand, an electrolyte aqueous solution is circulated in the cathode chamber via an electrolyte aqueous solution circulation tank 12, and an amount of electrolyte corresponding to the anions transferred from the cathode chamber to the anode chamber is supplied through a line 15.
[発明の効果]
以上の説明より理解されるごとく、本発明の方
法によれば、第二鉄塩エツチング液を効率よく、
しかも高濃度で安定して再生することが可能であ
る。特に、IC基板のエツチング液のように精密
なエツチングを要求される用途において、その寄
与は大きい。[Effects of the Invention] As understood from the above explanation, according to the method of the present invention, the ferric salt etching solution can be efficiently
Furthermore, it is possible to regenerate stably at a high concentration. In particular, its contribution is significant in applications that require precise etching, such as the etching solution for IC boards.
[実施例]
以下、本発明を更に具体的に説明するため、実
施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではない。[Examples] Examples are shown below to further specifically explain the present invention, but the present invention is not limited to these Examples.
実施例 1
劣化した第二鉄塩エツチング液7%FeCl2−10
%FeCl3−1%NiCl2−2%HClを第4図に示す
フローに準じてバツチで再生した。エツチング液
循環用タンク11に上記第二鉄エツチング液を10
〓仕込み、ポンプにて液供給口5から陽極室に供
給し、エツチング液循環用タンク間にて、循環し
た。Example 1 Degraded ferric salt etching solution 7% FeCl 2 -10
%FeCl 3 -1% NiCl 2 -2% HCl were regenerated in batches according to the flow shown in FIG. Add the above ferric etching solution to the etching solution circulation tank 11.
After charging, the solution was supplied to the anode chamber from the solution supply port 5 using a pump, and circulated between etching solution circulation tanks.
一方電解質溶液循環用タンクには6%HCl溶液
を仕込み、ポンプにて液供給口6から陰極室に供
給し、電解質溶液循環用タンク間にて循環した。
陰イオン交換膜としては、スチレン−ジビニルベ
ンゼンを骨格とし、第4級ピリジニウム塩基を交
換容量2.1meq/g有する膜を使用し、陽極はTi
基材にPtメツキした平板、陰極としてはSUS316
板で通電面積1dm2の電解槽を使用した。15Adm2
の直流電流を電解槽に流し、電解中は陽極液及び
陰極液の酸濃度をほぼ一定になるようにライン1
5及び16より塩酸を補給した。時々両極室液の
濃度を分析しつつ約11時間通電を行つた。得られ
た再生第二鉄塩は19%FeCl3−1%NiCl2−2%
HClでFeCl2は0.5%であつた。 On the other hand, a 6% HCl solution was charged into the electrolyte solution circulation tank, which was supplied to the cathode chamber from the solution supply port 6 using a pump, and circulated between the electrolyte solution circulation tanks.
As the anion exchange membrane, a membrane with a styrene-divinylbenzene skeleton and a quaternary pyridinium base exchange capacity of 2.1 meq/g was used, and the anode was Ti.
Pt-plated flat plate as base material, SUS316 as cathode
An electrolytic cell with a current-carrying area of 1 dm 2 was used. 15Adm 2
A direct current of
Hydrochloric acid was replenished from No. 5 and No. 16. Electricity was applied for about 11 hours while occasionally analyzing the concentration of the bipolar chamber fluid. The regenerated ferric salt obtained is 19% FeCl 3 −1% NiCl 2 −2%
FeCl2 in HCl was 0.5%.
また、Fe2+→Fe3+の電流効率はほぼ100%であ
つた。電解後、陰イオン交換膜を点検した所、電
解前と外観的にも性能的にも変化がなかつた。ま
た、電解中に、陰極室側に移動したFe2+及び
Fe3+量はエツチング液中のTotalFe中の1%未満
であつた。 In addition, the current efficiency of Fe 2+ →Fe 3+ was almost 100%. After electrolysis, the anion exchange membrane was inspected and found that there was no change in appearance or performance from before electrolysis. In addition, Fe 2+ and Fe 2+ moved to the cathode chamber side during electrolysis.
The amount of Fe 3+ was less than 1% of the total Fe in the etching solution.
実施例 2
実施例1と同じ方法で、そのうち陰イオン交換
膜の陽極側に、第2図に示すようにダイキン工業
製のボリフロンペーパーPA−5L(商品名)をあ
らかじめアセトンに浸して親水処理したものを中
性膜としてセツトした以外は、同じ操作で実施し
た。尚、劣化したエツチング液の処理量は50〓で
あり、約55時間電解を行つた。得られた再生第二
鉄塩エツチング液は19%FeCl3−1%NiCl2−2
%HClであり、FeCl2は0.5%であつた。また、
Fe2+→Fe3+の電流効率はほぼ100%であつた。電
解後、陰イオン交換膜を点検したが全く傷んでい
なかつた。Example 2 Using the same method as in Example 1, Boliflon Paper PA-5L (trade name) manufactured by Daikin Industries was pre-soaked in acetone for hydrophilic treatment on the anode side of the anion exchange membrane as shown in Figure 2. The same procedure was carried out except that the membrane was set as a neutral membrane. The amount of degraded etching solution treated was 50㎓, and electrolysis was carried out for about 55 hours. The regenerated ferric salt etching solution obtained was 19% FeCl 3 −1% NiCl 2 −2.
% HCl and 0.5% FeCl2 . Also,
The current efficiency of Fe 2+ →Fe 3+ was almost 100%. After electrolysis, I inspected the anion exchange membrane and found that it was not damaged at all.
実施例 3
Fe−Ni合金薄板コイルを連続的にエツチング
するエツチング槽から第二鉄塩エツチング液を第
4図に示すフローに準じて連続的に再生した。上
記第4図において、エツチング液循環用タンク1
1として舟型のエツチング槽(内容量500〓)を
用いた。第二鉄塩エツチング液は、塩化第二鉄水
溶液を用い、17%FeCl3−1%FeCl2−2%HCl−
4%NiCl2の組成でエツチング槽から連続的に抜
き出し、液供給口5より陽極室に供給した。陽極
室に供給した第二鉄塩エツチング液は陽極室で再
生後、液取出口8よりエツチング槽であるエツチ
ング液循環用タンク11に循環した。液取出口8
より取り出された第二鉄塩エツチング液の組成
は、17.6%FeCl3−0.2%FeCl2−2%HCl−4%
NiCl2であつた。尚、電解槽は、通電面積100d
m2、陰イオン交換膜、陽極及び陰極は実施例1と
同じものを用いた。Example 3 A ferric salt etching solution was continuously regenerated from an etching bath for continuously etching a Fe--Ni alloy thin plate coil according to the flow shown in FIG. In Fig. 4 above, the etching liquid circulation tank 1
As Example 1, a boat-shaped etching tank (inner capacity 500㎓) was used. The ferric salt etching solution uses ferric chloride aqueous solution, 17%FeCl 3 -1%FeCl2 -2 %HCl-
A solution having a composition of 4% NiCl 2 was continuously extracted from the etching tank and supplied to the anode chamber through the solution supply port 5. The ferric salt etching solution supplied to the anode chamber was regenerated in the anode chamber and then circulated from the solution outlet 8 to an etching solution circulation tank 11 serving as an etching tank. Liquid outlet 8
The composition of the ferric salt etching solution taken from
It was NiCl2 . In addition, the electrolytic cell has a current-carrying area of 100 d.
The same m 2 , anion exchange membrane, anode and cathode as in Example 1 were used.
エツチング槽ではNiCl2がほぼ4%になるよう
に水を補給し、あわせて、第2鉄塩がほぼ17%に
なるようにライン16より第二鉄塩を添加した。
また、液の抜き出しは、ライン17からオーバー
フローによつて抜き出した。上記再生及びエツチ
ングを一週間連続して行つた結果、エツチング槽
における塩化第二鉄の添加量は常に一定し、極め
て容易な制御により、エツチング槽の液組成を17
%FeCl3−4%NiCl2−1%FeCl2−2%HClの一
定したものに常に保つことが出来エツチングスピ
ードも一定に維持され、合金板のエツチング仕上
がりが良好であつた。また、Fe2+→Fe3+の電流
効率はほぼ100%であり、陰イオン交換膜の劣化
も見られなかつた。 In the etching tank, water was replenished so that the NiCl 2 content was approximately 4%, and ferric salt was added through line 16 so that the ferric salt was approximately 17%.
Further, the liquid was extracted from the line 17 by overflow. As a result of performing the above regeneration and etching continuously for one week, the amount of ferric chloride added in the etching tank was always constant, and by extremely easy control, the liquid composition of the etching tank was adjusted to 17.
%FeCl 3 -4%NiCl2 -1 %FeCl2 -2 %HCl could always be kept constant, the etching speed was also kept constant, and the etching finish of the alloy plate was good. Furthermore, the current efficiency of Fe 2+ →Fe 3+ was almost 100%, and no deterioration of the anion exchange membrane was observed.
比較例 1
実施例1において陰イオン交換膜の代わりに緻
密なガラス繊維布を用いた以外は、同じエツチン
グ液及び電解条件で電解を行つた。すなわち、
15A/dm2にて約8Hf通電を行つた。得られた再
生第二鉄塩エツチング液は0.5%FeCl2−10%
FeCl3−0.4%NiCl2−約3%HClであつた。この
Fe2+→Fe3+の電流効率は60%であつた。また、
電解中に陰極側に移動したFe3+は殆どFe2+に還
元されていたが、その量はTotalFe中の約40%で
あつた。Comparative Example 1 Electrolysis was carried out using the same etching solution and electrolytic conditions as in Example 1, except that a dense glass fiber cloth was used instead of the anion exchange membrane. That is,
Approximately 8Hf current was applied at 15A/ dm2 . The resulting regenerated ferric salt etching solution contained 0.5% FeCl 2 −10%
FeCl3 - 0.4% NiCl2 - about 3% HCl. this
The current efficiency of Fe 2+ →Fe 3+ was 60%. Also,
Most of the Fe 3+ that moved to the cathode side during electrolysis was reduced to Fe 2+ , and the amount was about 40% of the total Fe.
比較例 2
実施例3において、陰イオン交換膜の代わりに
比較例1と同様なガラス繊維布を使用した以外は
同様な方法で行つた。その結果電解槽の液取出口
8から得られる再生第二鉄塩エツチング液の組成
は10〜17%FeCl3−0.5〜1%FeCl2−2〜3%
HCl−3〜7%NiCl2の範囲で変化し、エツチン
グ槽で添加する第二鉄を大量に必要とした他、そ
の添加量も不安定となりエツチング槽における第
二鉄塩エツチング液の組成を均一に保つことが困
難であつた。Comparative Example 2 Example 3 was carried out in the same manner as in Comparative Example 1, except that the same glass fiber cloth as in Comparative Example 1 was used instead of the anion exchange membrane. As a result, the composition of the regenerated ferric salt etching solution obtained from the liquid outlet 8 of the electrolytic cell is 10 to 17% FeCl 3 -0.5 to 1% FeCl 2 -2 to 3%.
HCl - varies in the range of 3 to 7% NiCl2 , requiring a large amount of ferric salt to be added in the etching tank, and the amount added is also unstable, making it difficult to maintain a uniform composition of the ferric salt etching solution in the etching tank. It was difficult to maintain the temperature.
上記電解におけるFe2+→Fe3+の電流効率は平
均して60%と極めて低かつた。 The current efficiency of Fe 2+ →Fe 3+ in the above electrolysis was extremely low at 60% on average.
第1図、第2図及び第3図は、本発明に使用す
る電解槽の代表的な態様を示す概略図、第4図は
本発明を実施するための代表的なフローを示す概
略図である。
図において、符号は下記の部分を示す。1……
電解槽、2……陰イオン交換膜、3……陽極、4
……陰極、5,6……液供給口、8,9……液取
出口、7……ガス取出口、10……中性膜、11
……エツチング液循環用タンク、12……電解質
溶液循環用タンク、13……第二鉄塩エツチング
液、14,15,16及び17……ライン。
Figures 1, 2, and 3 are schematic diagrams showing typical aspects of the electrolytic cell used in the present invention, and Figure 4 is a schematic diagram showing a typical flow for carrying out the present invention. be. In the figure, the symbols indicate the following parts. 1 ...
Electrolytic cell, 2... Anion exchange membrane, 3... Anode, 4
...Cathode, 5,6...Liquid supply port, 8,9...Liquid outlet, 7...Gas outlet, 10...Neutral membrane, 11
. . . Tank for etching solution circulation, 12 . . . Tank for electrolyte solution circulation, 13 . . . Ferric salt etching solution, 14, 15, 16 and 17 . . . lines.
Claims (1)
区画された電解槽の陽極室に第一鉄塩を含む第二
鉄塩を有効成分とするエツチング液を、陰極室に
該第二鉄塩と共通の陰イオンを有する電解質水溶
液を夫々存在させて電解することを特徴とするエ
ツチング液の再生方法。1. An etching solution containing a ferric salt containing ferrous salt as an active ingredient is placed in the anode chamber of an electrolytic cell divided into an anode chamber and a cathode chamber by an anion exchange membrane, and the ferric salt is added to the cathode chamber. A method for regenerating an etching solution, characterized in that electrolysis is carried out in the presence of electrolyte aqueous solutions having the same anion as the salt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22118084A JPS61104092A (en) | 1984-10-23 | 1984-10-23 | How to regenerate etching solution |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22118084A JPS61104092A (en) | 1984-10-23 | 1984-10-23 | How to regenerate etching solution |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61104092A JPS61104092A (en) | 1986-05-22 |
| JPS6340868B2 true JPS6340868B2 (en) | 1988-08-12 |
Family
ID=16762730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22118084A Granted JPS61104092A (en) | 1984-10-23 | 1984-10-23 | How to regenerate etching solution |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPS61104092A (en) |
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-
1984
- 1984-10-23 JP JP22118084A patent/JPS61104092A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS61104092A (en) | 1986-05-22 |
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