CN111155095A - 一种活化铜材抛光废液的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铜材抛光技术领域，具体涉及一种活化铜材抛光废液的方法，包括如下步骤：向每升铜材抛光废液中加入0.1‑2mol双氧水搅拌均匀，即活化所述铜材抛光废液；所述铜材抛光废液含Fe2+，所述铜材抛光废液是由铜材抛光液处理铜材后形成的废液。该活化铜材抛光废液的方法，活化铜材抛光废液的活性，提高铜材抛光废液的有效利用率，从而减少铜材抛光液的用量和废水处理量，降低生产成本和废水处理成本。
Description
技术领域
本发明涉及铜材抛光技术领域，具体涉及一种活化铜材抛光废液的方法。
背景技术
由铜材抛光液处理铜材后形成的废液，其氧化能力极低，基本不具有去除铜材表面氧化层的能力，若一次性使用后直接报废，不仅增大了铜材抛光液的原料用量和成本，还增大了废水处理成本。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种活化铜材抛光废液的方法，活化铜材抛光废液的活性，提高铜材抛光废液的有效利用率，从而减少铜材抛光液的用量和废水处理量，降低生产成本和废水处理成本。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种活化铜材抛光废液的方法，包括如下步骤：向每升铜材抛光废液中加入0.1-2mol双氧水搅拌均匀，即活化所述铜材抛光废液；所述铜材抛光废液含Fe2+，所述铜材抛光废液是由铜材抛光液处理铜材后形成的废液。
本发明活化铜材抛光废液的方法，加入强氧化性的双氧水使铜材抛光废液中的Fe2+被氧化成活性Fe3+，提高了铜材抛光废液中Fe3+的浓度，提高了铜材抛光废液的氧化能力，从而维持铜材抛光废液的氧化稳定性，并再次用于抛光处理、去除铜材表面的氧化层，延长了铜材抛光废液的使用寿命，减少了铜材抛光液的用量和废水处理量，降低生产成本和废水处理成本。相比于过硫酸盐、氯酸盐或次氯酸盐，本发明往铜材抛光废液中直接加入双氧水，省去了过硫酸盐、氯酸盐或次氯酸盐需溶解的步骤，节省了操作时间，同时避免了引入过多的阳离子杂质导致增大了废水处理负荷，更环保。
优选的，所述铜材抛光液包括铜材抛光预处理液，所述铜材抛光预处理液包含Fe3 +、Cl-和SO4 2-，所述Fe3+、Cl-和SO4 2-的摩尔比为0.4-1.8：1.2-7.4：0-3，所述铜材抛光预处理液的pH值≤3。
本发明的铜材抛光预处理液利用Cl-的强穿透性和氧化性，使铜材表面的氧化层结构发生变化，结合Fe3+的氧化性在pH值≤3的条件下迅速氧化铜材表面大部分的氧化层，使用Cl-相比于SO4 2-的穿透性更强，氧化速率更快，因此在铜材进行酸洗抛光前使用该铜材抛光预处理液对待处理的铜材进行抛光预处理，迅速氧化铜材表面大部分的氧化层，从而提高后续酸洗抛光液的抛光速度和处理效率；且铜材抛光预处理液将铜材表面大部分的氧化层去除，减轻了后续酸洗抛光液的工作负荷，提高铜材表面的氧化层的整体清除率，从而提高后续酸洗抛光液处理后的铜材光亮度。更优选的，所述铜材抛光预处理液包含Fe3+和Cl-，所述Fe3+和Cl-的摩尔比为0.4-1.8：1.5-7.4，所述Fe3+的成分为FeCl3，所述Cl-的成分为FeCl3、HCl、NaCl和KCl中的至少一种，采用H2SO4/HCl/水以调节铜材抛光预处理液的pH值≤3；所述铜材抛光预处理液包含FeCl3和HCl，所述FeCl3和HCl的摩尔比为0.4-1.8：0.3-2，所述铜材抛光预处理液的pH值≤1。
另一优选的，所述铜材抛光预处理液包含Fe3+、Cl-和SO4 2-，所述Fe3+、Cl-和SO4 2-的摩尔比为0.4-1.8：1.2-5.4：0.3-3，若单独用Cl-，不使用SO4 2-，由于的Cl-的穿透性强，极易导致抛光预处理后的铜材在大气环境中迅速被氧化而再次在铜材表面形成氧化层，增加后续酸洗抛光液的用量，还不利于后续酸洗抛光液的抛光速度和处理效率，因此，Cl-和SO4 2-协同作用，可提高抛光预处理后的铜材的抗氧化性能；且铜材抛光预处理液将铜材表面大部分的氧化层去除，减轻了后续酸洗抛光液的工作负荷，提高铜材表面的氧化层的整体清除率，从而提高后续酸洗抛光液处理后的铜材光亮度；进一步的，所述Fe3+和Cl-形成FeCl3，所述SO4 2-的成分为H2SO4，采用H2SO4/HCl/水以调节铜材抛光预处理液的pH值≤3；所述铜材抛光预处理液包含FeCl3和H2SO4，所述FeCl3和H2SO4的摩尔比为0.4-1.8：0.3-2，所述铜材抛光预处理液的pH值≤1。另外，本发明铜材抛光预处理液不含磷酸，避免废水排放中磷酸盐对环境造成的污染，节省污水处理成本。
优选的，所述铜材抛光预处理液还包含光亮剂，每升所述铜材抛光预处理液加入所述光亮剂的重量为1-10g；所述光亮剂为聚乙二醇、丙二醇、乙二醇和甘油中的至少一种。
采用上述技术方案，在铜材抛光预处理液中加入少量光亮剂，通过活性表面除去停留在铜材表面的油污、氧化及未氧化的表面杂质，保持铜材外部的洁净和光泽度。进一步的，所述光亮剂为聚乙二醇、丙二醇、乙二醇和甘油中的至少一种，所述聚乙二醇的平均分子量为2000-100000。
优选的，所述铜材抛光预处理液还包含稳定剂，所述稳定剂与Fe3+的摩尔比为0-1：0.4-1.8；所述稳定剂为硫酸钠、硫酸铜和柠檬酸中的至少一种。
采用上述技术方案，提高铜材抛光预处理液的稳定性，可提高Fe3+和Cl-的氧化性，延长铜材抛光预处理液的使用寿命。进一步的，所述稳定剂为硫酸钠、硫酸铜和柠檬酸中的至少一种；更优选的，所述稳定剂为硫酸钠和柠檬酸按摩尔比1：2-5混合而成。
优选的，所述铜材抛光预处理液的制备方法包括如下步骤：按上述摩尔比的成分混合均匀并保证pH值≤3，得到铜材抛光预处理液。
本发明铜材抛光预处理液的制备方法，该制备方法操作简单，控制方便，生产效率高，生产成本低，可用于大规模生产。其中，保证pH值≤3，从而保证铜材抛光预处理液发挥氧化性，迅速氧化铜材表面大部分的氧化层。
使用时，将铜材放入铜材抛光预处理液中，铜材在铜材抛光预处理液中可处于静止状态或非静止状态；
当大量铜材之间具有足够间隙或进行单品处理的时候，可处于静止状态或非静止状态；
当大量铜材没有足够间隙的时候，应当让铜材处于非静止状态；可通过移动铜材、翻动铜材、搅拌铜材或振动铜材来实现铜材的非静止状态；
铜材在铜材抛光预处理液的化学反应溶解的作用下其表面的氧化层松动甚至是脱离铜材，特别是铜材在处于非静止状态时，氧化层容易脱离；而且在铜材抛光预处理液中将氧化层脱离同时将附着在氧化层表面的烧结物与铜材脱离开，特别是油状烧结物，机械力和化学药剂的共同作用就提高了铜材氧化层的去除速度，提高铜材氧化层去除率。
铜材在铜材酸洗抛光液里进行二次酸洗时，由于铜材抛光预处理液溶解了铜材表面大部分的氧化层以及脱离了铜材表面的油状烧结物，避免了受氧化层和油状烧结物的影响而阻碍铜材进行酸洗抛光，获得较高浓度的铜材酸洗抛光液处理铜材，从而提高了铜材酸洗抛光效率，缩短反应时间，进而节省二次酸洗的处理时间，铜材酸洗抛光液就主要承担实现微观整平的工作，通过这样的工艺设计，才能提高铜材的光泽度。若加入光亮剂，更能提高铜材表面微观整平效果，进一步提高铜材表面光泽度。
在一些实施例中，处理完铜材的铜材抛光预处理液的PH值大于铜材酸洗抛光液的初始PH值，或铜材酸洗抛光液的初始PH值不小于铜材抛光预处理液的初始PH值。
优选的，所述铜材抛光预处理液的使用方法包括如下步骤：将待处理的铜材放入铜材抛光预处理液中进行抛光预处理，抛光预处理时间为5-80s；所述待处理的铜材在抛光预处理的过程中，维持所述铜材抛光预处理液的pH值≤3。
本发明铜材抛光预处理液的使用方法操作简单，控制方便，处理时间短。进一步的，所述抛光预处理时间为5-30s、40-60s或60-80s，若铜材表面的氧化层较薄，常为纳米级氧化层，所述抛光处理时间控制在5-30s，若铜材表面的氧化层较厚，超过纳米级氧化层，所述抛光处理时间控制在60-80s，避免了处理时间过短而Cl-不能有效穿透铜材表面的氧化层导致预处理效果差；若处理时间过长，不但不能提高铜材表面的氧化层的整体清除率，还会延长整体处理时间，增大了处理成本。随着对所述待处理的铜材预抛光处理，所述铜材抛光预处理液中H+的浓度逐渐降低，大大降低Fe3+和Cl-的氧化能力，故维持所述铜材抛光预处理液的pH值≤3，维持Fe3+和Cl-的氧化能力，提高铜材抛光预处理液的氧化稳定性。进一步的，所述待处理的铜材在抛光预处理的过程中加入盐酸或硫酸以维持所述铜材抛光预处理液的pH值≤3，加入盐酸，不仅为铜材抛光预处理液补充H+，还为铜材抛光预处理液补充Cl-，避免了铜材预抛光处理后带走Cl-导致体系Cl-的浓度降低而降低铜材抛光预处理液的处理效率。
优选的，所述铜材抛光液还包括铜材酸洗抛光液，所述铜材酸洗抛光液由如下重量百分比的原料组成：
避免了现有技术中使用对环境有害的氧化剂和产生对人毒性很强的氮氧化物气体，具有环境友好，无污染，通过采用硫酸，可以增强酸洗抛光液的酸度，加快反应速度。
优选的，所述氯酸盐为氯酸钾、氯酸钠、氯酸钙和氯酸镁中的至少一种；所述过硫酸盐为过硫酸钾、过硫酸钠和过硫酸铵中的至少一种；所述次氯酸盐为次氯酸钾、次氯酸钠和次氯酸钙中的至少一种。
本发明通过采用上述氯酸盐、过硫酸盐、次氯酸盐，可以保证三价铁离子的活性，将亚铁离子氧化成铁离子，同时还可以对铜材工件表面进行腐蚀。
优选的，所述复合助剂由络合剂0.3-0.8％和非离子表面活性剂0.6-1.3％组成；所述络合剂由EDTA0.1-0.3％和酒石酸钾钠0.2-0.5％组成；所述非离子表面活性剂由脂肪胺聚氧乙烯醚0.5-0.8％和烷基酚聚氧乙烯醚0.1-0.5％组成。
本发明通过采用络合剂和非离子表面活性剂作为复合助剂复配使用，可以促进氧化皮的溶解、防止铜材基体的过腐蚀、增加铜材工件表面光亮度以及润湿作用。络合剂能与铜离子形成络合物，从而促进氧化皮的溶解，加快反应速率，非离子表面活性剂具有强烈的乳化和分散能力，可保证酸洗液足够润湿和渗透性能，加快清洗速度，同时还可以去除残留在铜材工件表面少量的油污，提高铜材工件的酸洗质量。本发明通过采用EDTA和酒石酸钾钠作为络合剂复配使用，可以促进氧化皮的溶解，加快反应速率。本发明通过采用脂肪胺聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚作为非离子表面活性剂复配使用，可以防止铜材基体的过腐蚀，增加铜材工件表面光亮度以及润湿作用。
优选的，所述铜材酸洗抛光液的制备方法包括如下步骤：按重量百分比称取各原料混合均匀，制得铜材酸洗抛光液。
制得的铜材酸洗抛光液环保无铬，无“黄烟”产生，不含氮磷成分，性能稳定，抛光速度快，光亮度与铬酸盐体系工艺的抛光效果相当，可循环使用，使用寿命长，维护简单，使用成本与铬酸盐体系工艺的使用成本相当。
所述铜材抛光预处理液与铜材酸洗抛光液配合使用，其抛光效果比单独使用铜材抛光预处理液/单独使用铜材酸洗抛光液的抛光效果更佳，该使用方法是将待处理的铜材经铜材抛光预处理液抛光预处理后采用铜材酸洗抛光液进一步酸洗处理，酸洗处理时间为40-60s，所述待处理的铜材在酸洗处理的过程中，加入98wt％的浓硫酸，维持所述铜材抛光预处理液的pH值为2。
本发明的有益效果在于：本发明的活化铜材抛光废液的方法，加入强氧化性的双氧水使铜材抛光废液中的Fe2+被氧化成活性Fe3+，提高了铜材抛光废液中Fe3+的浓度，提高了铜材抛光废液的氧化能力，从而维持铜材抛光废液的氧化稳定性，并再次用于抛光处理、去除铜材表面的氧化层，延长了铜材抛光废液的使用寿命，减少了铜材抛光液的用量和废水处理量，降低生产成本和废水处理成本。相比于过硫酸盐、氯酸盐或次氯酸盐，本发明往铜材抛光废液中直接加入双氧水，省去了过硫酸盐、氯酸盐或次氯酸盐需溶解的步骤，节省了操作时间，同时避免了引入过多的阳离子杂质导致增大了废水处理负荷，更环保。
附图说明
图1是实施例11中待处理的铜材示意图；
图2是实施例11中I实验对实施例1处理后的铜材示意图；
图3是实施例11中I实验对实施例5处理后的铜材示意图；
图4是实施例11中I实验对对比例1处理后的铜材示意图；
图5是图2铜材静置1min后的示意图；
图6是图2铜材静置3min后的示意图；
图7是图2铜材静置5min后的示意图；
图8是图2铜材静置10min后的示意图；
图9是实施例11中II实验对实施例5处理后的铜材与对比例2处理后的铜材均静置10min后的氧化情况对比图，其中，图左为对比例2铜材示意图，图右为实施例5铜材示意图；
图10是图3铜材静置30min后的示意图；
图11是实施例11中III实验的对比图，其中，图左为实施例1铜材示意图，图右为对比例2铜材示意图；
图12是实施例12中待处理的铜材示意图；
图13是实施例12中I实验对实施例6处理后的铜材示意图；
图14是实施例12中I实验对实施例10处理后的铜材示意图；
图15是实施例12中I实验对对比例1处理后的铜材示意图；
图16是图13铜材静置1min后的示意图；
图17是图13铜材静置3min后的示意图；
图18是图13铜材静置5min后的示意图；
图19是图13铜材静置10min后的示意图；
图20是实施例12中II实验对实施例10处理后的铜材与对比例3处理后的铜材均静置10min后的氧化情况对比图，其中，图左为对比例3铜材示意图，图右为实施例10铜材示意图；
图21是图14铜材静置30min后的示意图；
图22是实施例12中III实验的对比图，其中，图左为实施例6铜材示意图，图右为对比例3铜材示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种活化铜材抛光废液的方法，包括如下步骤：向每升铜材抛光废液中加入1.0mol双氧水搅拌均匀，即活化所述铜材抛光废液；所述铜材抛光废液含Fe2+，所述铜材抛光废液是由铜材抛光液处理铜材后形成的废液。
所述铜材抛光液包括铜材抛光预处理液，所述铜材抛光预处理液包含Fe3+和Cl-，所述Fe3+和Cl-的摩尔比为1.0：4.1，所述铜材抛光预处理液的pH值为2。
所述Fe3+的成分为FeCl3，所述Cl-的成分为FeCl3和HCl，所述HCl为浓度在36wt％的浓盐酸，采用水以调节铜材抛光预处理液的pH值为2；即，所述铜材抛光预处理液包含FeCl3和HCl，所述FeCl3和HCl的摩尔比为1.0：1.1。
所述铜材抛光预处理液还包含光亮剂，每升所述铜材抛光预处理液加入所述光亮剂的重量为5g。
所述光亮剂为聚乙二醇；所述聚乙二醇的平均分子量为4000。
所述铜材抛光预处理液还包含稳定剂，所述稳定剂与Fe3+的摩尔比为0.5：1.0。
所述稳定剂为硫酸钠和柠檬酸按摩尔比1：3混合而成。
上述的铜材抛光预处理液的制备方法，包括如下步骤：按上述摩尔比的成分混合均匀并保证pH值为2，得到铜材抛光预处理液。
上述的铜材抛光预处理液的使用方法，包括如下步骤：将待处理的铜材放入铜材抛光预处理液中进行抛光预处理，抛光预处理时间为40s。
所述待处理的铜材在抛光预处理的过程中，加入盐酸，维持所述铜材抛光预处理液的pH值为2。
实施例2
一种活化铜材抛光废液的方法，包括如下步骤：向每升铜材抛光废液中加入0.1mol双氧水搅拌均匀，即活化所述铜材抛光废液；所述铜材抛光废液含Fe2+，所述铜材抛光废液是由铜材抛光液处理铜材后形成的废液。
所述铜材抛光液包括铜材抛光预处理液，所述铜材抛光预处理液包含Fe3+和Cl-，所述Fe3+和Cl-的摩尔比为0.4：1.5，所述铜材抛光预处理液的pH值为3。
所述Fe3+的成分为FeCl3，所述Cl-的成分为FeCl3和HCl，所述HCl为浓度在36wt％的浓盐酸，采用水以调节铜材抛光预处理液的pH值为3；更优选的，所述铜材抛光预处理液包含FeCl3和HCl，所述FeCl3和HCl的摩尔比为0.4：0.3。
所述铜材抛光预处理液还包含光亮剂，每升所述铜材抛光预处理液加入所述光亮剂的重量为1g。
所述光亮剂为聚乙二醇；所述聚乙二醇的平均分子量为2000。
上述的铜材抛光预处理液的制备方法，包括如下步骤：按上述摩尔比的成分混合均匀并保证pH值为3，得到铜材抛光预处理液。
上述的铜材抛光预处理液的使用方法，包括如下步骤：将待处理的铜材放入铜材抛光预处理液中进行抛光预处理，抛光预处理时间为70s。
所述待处理的铜材在抛光预处理的过程中，加入盐酸，维持所述铜材抛光预处理液的pH值为3。
实施例3
一种活化铜材抛光废液的方法，包括如下步骤：向每升铜材抛光废液中加入2mol双氧水搅拌均匀，即活化所述铜材抛光废液；所述铜材抛光废液含Fe2+，所述铜材抛光废液是由铜材抛光液处理铜材后形成的废液。
所述铜材抛光液包括铜材抛光预处理液，所述铜材抛光预处理液包含Fe3+和Cl-，所述Fe3+和Cl-的摩尔比为1.8：7.4，所述铜材抛光预处理液的pH值为1。
所述Fe3+的成分为FeCl3，所述Cl-的成分为FeCl3和HCl，所述HCl为浓度在36wt％的浓盐酸，采用水以调节铜材抛光预处理液的pH值为1；更优选的，所述铜材抛光预处理液包含FeCl3和HCl，所述FeCl3和HCl的摩尔比为1.8：2。
所述铜材抛光预处理液还包含光亮剂，每升所述铜材抛光预处理液加入所述光亮剂的重量为10g。
所述光亮剂为聚乙二醇；所述聚乙二醇的平均分子量为100000。
所述铜材抛光预处理液还包含稳定剂，所述稳定剂与Fe3+的摩尔比为1：1.8。
所述稳定剂为硫酸钠和柠檬酸按摩尔比1：5混合而成。
上述的铜材抛光预处理液的制备方法，包括如下步骤：按上述摩尔比的成分混合均匀并保证pH值为1，得到铜材抛光预处理液。
上述的铜材抛光预处理液的使用方法，包括如下步骤：将待处理的铜材放入铜材抛光预处理液中进行抛光预处理，抛光预处理时间为15s。
所述待处理的铜材在抛光预处理的过程中，加入盐酸，维持所述铜材抛光预处理液的pH值为1。
实施例4
一种活化铜材抛光废液的方法，包括如下步骤：向每升铜材抛光废液中加入1.5mol双氧水搅拌均匀，即活化所述铜材抛光废液；所述铜材抛光废液含Fe2+，所述铜材抛光废液是由铜材抛光液处理铜材后形成的废液。
所述铜材抛光液包括铜材抛光预处理液，所述铜材抛光预处理液包含Fe3+和Cl-，所述Fe3+和Cl-的摩尔比为1.5：7.0，所述铜材抛光预处理液的pH值为1。
所述Fe3+的成分为FeCl3，所述Cl-的成分为FeCl3、HCl和NaCl的混合物，所述HCl为浓度在36wt％的浓盐酸，采用水以调节铜材抛光预处理液的pH值≤1；更优选的，所述铜材抛光预处理液包含FeCl3、HCl和NaCl，所述FeCl3、HCl和NaCl的摩尔比为1.5：1.8：0.7。
所述铜材抛光预处理液还包含光亮剂，每升所述铜材抛光预处理液加入所述光亮剂的重量为4g。
所述光亮剂为丙二醇、乙二醇和甘油按重量比1：2：0.5混合而成。
所述铜材抛光预处理液还包含稳定剂，所述稳定剂与Fe3+的摩尔比为0.3：1.5。
所述稳定剂为硫酸钠、硫酸铜和柠檬酸按摩尔比1：0.5：3混合而成。
上述的铜材抛光预处理液的制备方法，包括如下步骤：按上述摩尔比的成分混合均匀并保证pH值为1，得到铜材抛光预处理液。
上述的铜材抛光预处理液的使用方法，包括如下步骤：将待处理的铜材放入铜材抛光预处理液中进行抛光预处理，抛光预处理时间为30s。
所述待处理的铜材在抛光预处理的过程中，加入盐酸，维持所述铜材抛光预处理液的pH值为1。
实施例5
本实施例与实施例1的区别在于：
所述铜材抛光液还包括铜材酸洗抛光液，所述铜材酸洗抛光液由如下重量百分比的原料组成：
所述复合助剂由络合剂0.3％和非离子表面活性剂0.6％组成。
所述络合剂由EDTA 0.1％和酒石酸钾钠0.2％组成。
所述非离子表面活性剂由脂肪胺聚氧乙烯醚0.5％和烷基酚聚氧乙烯醚0.1％组成。
所述铜材酸洗抛光液的制备方法包括如下步骤：按上述重量百分比称取各原料混合均匀，制得铜材酸洗抛光液。
本实施例对实施例1预抛光处理后的铜材冲洗干净，然后采用铜材酸洗抛光液进一步酸洗处理，酸洗处理时间为50s。所述待处理的铜材在酸洗处理的过程中，加入98wt％的浓硫酸，维持所述铜材酸洗抛光液的pH值为2。
实施例6
一种活化铜材抛光废液的方法，包括如下步骤：向每升铜材抛光废液中加入1.0mol双氧水搅拌均匀，即活化所述铜材抛光废液；所述铜材抛光废液含Fe2+，所述铜材抛光废液是由铜材抛光液处理铜材后形成的废液。
所述铜材抛光液包括铜材抛光预处理液，所述铜材抛光预处理液包含Fe3+、Cl-和SO4 2-，所述Fe3+、Cl-和SO4 2-的摩尔比为1.0：3.0：1.425，所述铜材抛光预处理液的pH值为2。
所述Fe3+和Cl-形成FeCl3，所述SO4 2-的成分为H2SO4，所述H2SO4为浓度在98wt％的浓硫酸，采用水以调节铜材抛光预处理液的pH值为2；即，所述铜材抛光预处理液包含FeCl3和H2SO4，所述FeCl3和H2SO4的摩尔比为1.0：1.3。
所述铜材抛光预处理液还包含光亮剂，每升所述铜材抛光预处理液加入所述光亮剂的重量为5g。
所述光亮剂为聚乙二醇；所述聚乙二醇的平均分子量为4000。
所述铜材抛光预处理液还包含稳定剂，所述稳定剂与Fe3+的摩尔比为0.5：1.0。
所述稳定剂为硫酸钠和柠檬酸按摩尔比1：3混合而成。
上述的铜材抛光预处理液的制备方法，包括如下步骤：按上述摩尔比的成分混合均匀并保证pH值为2，得到铜材抛光预处理液。
上述的铜材抛光预处理液的使用方法，包括如下步骤：将待处理的铜材放入铜材抛光预处理液中进行抛光预处理，抛光预处理时间为45s。
所述待处理的铜材在抛光预处理的过程中加入98wt％的浓硫酸以维持所述铜材抛光预处理液的pH值为2。
实施例7
一种活化铜材抛光废液的方法，包括如下步骤：向每升铜材抛光废液中加入0.1mol双氧水搅拌均匀，即活化所述铜材抛光废液；所述铜材抛光废液含Fe2+，所述铜材抛光废液是由铜材抛光液处理铜材后形成的废液。
所述铜材抛光液包括铜材抛光预处理液，所述铜材抛光预处理液包含Fe3+、Cl-和SO4 2-，所述Fe3+、Cl-和SO4 2-的摩尔比为0.4：1.2：0.3，所述铜材抛光预处理液的pH值为3。
所述Fe3+和Cl-形成FeCl3，所述SO4 2-的成分为H2SO4，所述H2SO4为浓度在98wt％的浓硫酸，采用水以调节铜材抛光预处理液的pH值为3；即，所述铜材抛光预处理液包含FeCl3和H2SO4，所述FeCl3和H2SO4的摩尔比为0.4：0.3。
所述铜材抛光预处理液还包含光亮剂，每升所述铜材抛光预处理液加入所述光亮剂的重量为1g。
所述光亮剂为聚乙二醇；所述聚乙二醇的平均分子量为2000。
上述的铜材抛光预处理液的制备方法，包括如下步骤：按上述摩尔比的成分混合均匀并保证pH值为3，得到铜材抛光预处理液。
上述的铜材抛光预处理液的使用方法，包括如下步骤：将待处理的铜材放入铜材抛光预处理液中进行抛光预处理，抛光预处理时间为80s。
所述待处理的铜材在抛光预处理的过程中加入98wt％的浓硫酸以维持所述铜材抛光预处理液的pH值为3。
实施例8
一种活化铜材抛光废液的方法，包括如下步骤：向每升铜材抛光废液中加入2.0mol双氧水搅拌均匀，即活化所述铜材抛光废液；所述铜材抛光废液含Fe2+，所述铜材抛光废液是由铜材抛光液处理铜材后形成的废液。
所述铜材抛光液包括铜材抛光预处理液，所述铜材抛光预处理液包含Fe3+、Cl-和SO4 2-，所述Fe3+、Cl-和SO4 2-的摩尔比为1.8：5.4：2.17，所述铜材抛光预处理液的pH值为1。
所述Fe3+和Cl-形成FeCl3，所述SO4 2-的成分为H2SO4，所述H2SO4为浓度在98wt％的浓硫酸，采用水以调节铜材抛光预处理液的pH值为1；即，所述铜材抛光预处理液包含FeCl3和H2SO4，所述FeCl3和H2SO4的摩尔比为1.8：2。
所述铜材抛光预处理液还包含光亮剂，每升所述铜材抛光预处理液加入所述光亮剂的重量为10g。
所述光亮剂为聚乙二醇；所述聚乙二醇的平均分子量为100000。
所述铜材抛光预处理液还包含稳定剂，所述稳定剂与Fe3+的摩尔比为1：1.8。
所述稳定剂为硫酸钠和柠檬酸按摩尔比1：5混合而成。
上述的铜材抛光预处理液的制备方法，包括如下步骤：按上述摩尔比的成分混合均匀并保证pH值为1，得到铜材抛光预处理液。
上述的铜材抛光预处理液的使用方法，包括如下步骤：将待处理的铜材放入铜材抛光预处理液中进行抛光预处理，抛光预处理时间为20s。
所述待处理的铜材在抛光预处理的过程中加入98wt％的浓硫酸以维持所述铜材抛光预处理液的pH值为1。
实施例9
一种活化铜材抛光废液的方法，包括如下步骤：向每升铜材抛光废液中加入1.5mol双氧水搅拌均匀，即活化所述铜材抛光废液；所述铜材抛光废液含Fe2+，所述铜材抛光废液是由铜材抛光液处理铜材后形成的废液。
所述铜材抛光液包括铜材抛光预处理液，所述铜材抛光预处理液包含Fe3+、Cl-和SO4 2-，所述Fe3+、Cl-和SO4 2-的摩尔比为1.5：4.5：0.9，所述铜材抛光预处理液的pH值为1。
所述Fe3+和Cl-形成FeCl3，所述SO4 2-的成分为H2SO4，所述H2SO4为浓度在98wt％的浓硫酸，采用水以调节铜材抛光预处理液的pH值为1；即，所述铜材抛光预处理液包含FeCl3和H2SO4，所述FeCl3和H2SO4的摩尔比为1.5：0.8。
所述铜材抛光预处理液还包含光亮剂，每升所述铜材抛光预处理液加入所述光亮剂的重量为4g。
所述光亮剂为丙二醇、乙二醇和甘油按重量比1：2：0.5混合而成。
所述铜材抛光预处理液还包含稳定剂，所述稳定剂与Fe3+的摩尔比为0.3：1.5。
所述稳定剂为硫酸钠、硫酸铜和柠檬酸按摩尔比1：0.5：3混合而成。
上述的铜材抛光预处理液的制备方法，包括如下步骤：按上述摩尔比的成分混合均匀并保证pH值为1，得到铜材抛光预处理液。
上述的铜材抛光预处理液的使用方法，包括如下步骤：将待处理的铜材放入铜材抛光预处理液中进行抛光预处理，抛光预处理时间为35s。
所述待处理的铜材在抛光预处理的过程中加入98wt％的浓硫酸以维持所述铜材抛光预处理液的pH值为1。
实施例10
本实施例与实施例6的区别在于：
所述铜材抛光液还包括铜材酸洗抛光液，所述铜材酸洗抛光液由如下重量百分比的原料组成：
所述复合助剂由络合剂0.3％和非离子表面活性剂0.6％组成。
所述络合剂由EDTA 0.1％和酒石酸钾钠0.2％组成。
所述非离子表面活性剂由脂肪胺聚氧乙烯醚0.5％和烷基酚聚氧乙烯醚0.1％组成。
所述铜材酸洗抛光液的制备方法包括如下步骤：按上述重量百分比称取各原料混合均匀，制得铜材酸洗抛光液。
本实施例对实施例6预抛光处理后的铜材冲洗干净，然后采用铜材酸洗抛光液进一步酸洗处理，酸洗处理时间为50s。所述待处理的铜材在酸洗处理的过程中，加入98wt％的浓硫酸，维持所述铜材酸洗抛光液的pH值为2。
对比例1
采用铬酸体系的抛光液直接对待处理的铜材进行酸洗抛光处理，处理时间为600s。所述待处理的铜材在酸洗抛光处理的过程中，加入98wt％的浓硫酸，维持所述铬酸体系的抛光液的pH值为2。
所述铬酸体系的抛光液由如下重量百分比的原料组成：
重铬酸钾 10％
98wt％的浓硫酸 15％
水 余量。
所述铬酸体系的抛光液的制备方法包括如下步骤：按上述重量百分比称取各原料混合均匀，制得铬酸体系的抛光液。
对比例2
直接采用铜材酸洗抛光液酸洗抛光处理，酸洗抛光处理时间为90s。所述待处理的铜材在酸洗抛光处理的过程中，加入98wt％的浓硫酸，维持所述铜材酸洗抛光液的pH值为2。
所述铜材酸洗抛光液由如下重量百分比的原料组成：
所述复合助剂由络合剂0.3％和非离子表面活性剂0.6％组成。
所述络合剂由EDTA 0.1％和酒石酸钾钠0.2％组成。
所述非离子表面活性剂由脂肪胺聚氧乙烯醚0.5％和烷基酚聚氧乙烯醚0.1％组成。
所述铜材酸洗抛光液的制备方法包括如下步骤：按上述重量百分比称取各原料混合均匀，制得铜材酸洗抛光液。
对比例3
直接采用铜材酸洗抛光液酸洗抛光处理，酸洗抛光处理时间为95s。所述待处理的铜材在酸洗抛光处理的过程中，加入98wt％的浓硫酸，维持所述铜材酸洗抛光液的pH值为2。
所述铜材酸洗抛光液由如下重量百分比的原料组成：
所述复合助剂由络合剂0.3％和非离子表面活性剂0.6％组成。
所述络合剂由EDTA 0.1％和酒石酸钾钠0.2％组成。
所述非离子表面活性剂由脂肪胺聚氧乙烯醚0.5％和烷基酚聚氧乙烯醚0.1％组成。
所述铜材酸洗抛光液的制备方法包括如下步骤：按上述重量百分比称取各原料混合均匀，制得铜材酸洗抛光液。
实施例11性能测试1
I、如图1所示，取4份同批次待处理的铜材，分别依照实施例1、实施例5、对比例1和对比例2的使用方法对铜材进行处理，分别得到处理后的铜材，结果如图2-4所示。
由图1-4对比可知，待处理的铜材的氧化层较为严重，实施例1的酸洗处理的效果相当于对比例1的酸洗处理的效果，且用时比对比例1的更短；而实施例1的预抛光处理后的铜材色泽仍较实施例5的暗淡，说明实施例1的使用方法未完全去除铜材表面的氧化层。
II、取实施例1处理后的铜材，放置于大气环境中，分别记录其静置1min、3min、5min和10min后的氧化情况，结果如图5-8所示；将实施例5处理后的铜材静置10min后的氧化情况与对比例2处理后的铜材同等条件处理后的氧化情况对比，结果如图9所示；取实施例5处理后的铜材，放置于大气环境中记录其静置，30min后的氧化情况，结果如图10所示。
由图2和图5-8对比可知，实施例1的预抛光处理后的铜材随着静置时间的延长，铜材色泽越暗淡，且局部表面出现严重氧化现象，说明实施例1预处理后的铜材容易被氧化；而由图3和图10可知，随着静置时间的延长，铜材色泽并没有变化，说明实施例5处理的铜材能在大气环境中保持抗氧化效果，且处理时间比铬酸体系的抛光液处理时间更短。由图9可知，对比例2处理后的铜材表面仍有氧化层残留，而实施例5处理后的铜材表面未见明显氧化层残留，说明铜材经本发明的铜材抛光预处理液处理后再用铜材酸洗抛光液酸洗抛光的效果更好。
III、取2份同批次待处理的铜材，分别采用实施例1的铜材抛光预处理液和对比例2的铜材酸洗抛光液酸洗处理1min，得到处理后的铜材进行对比，结果如图11所示。
由图11可知，实施例1处理后的铜材表面比对比例2处理后的铜材表面更清洁，且无明显黑色氧化层，说明了实施例1铜材抛光预处理液的酸洗效果更好，因此在铜材进行酸洗抛光前使用该铜材抛光预处理液对待处理的铜材进行抛光预处理，可迅速氧化铜材表面大部分的氧化层，从而提高后续酸洗抛光液的抛光速度和处理效率，且铜材抛光预处理液将铜材表面大部分的氧化层去除，可减轻后续酸洗抛光液的工作负荷，提高铜材表面的氧化层的整体清除率，从而提高后续酸洗抛光液处理后的铜材光亮度。
实施例12性能测试2
I、如图12所示，取4份同批次待处理的铜材，分别依照实施例6、实施例10、对比例1和对比例3的使用方法对铜材进行处理，分别得到处理后的铜材，结果如图13-15所示。
由图12-15对比可知，待处理的铜材的氧化层较为严重，实施例6的酸洗处理的效果相当于对比例1的酸洗处理的效果，且用时比对比例1的更短；而实施例6的预抛光处理后的铜材色泽仍较实施例10的暗淡，说明实施例6的使用方法未完全去除铜材表面的氧化层。
II、取实施例6处理后的铜材，放置于大气环境中，分别记录其静置1min、3min、5min和10min后的氧化情况，结果如图16-19所示；将实施例10处理后的铜材静置10min后的氧化情况与对比例3处理后的铜材同等条件处理后的氧化情况对比，结果如图20所示；取实施例10处理后的铜材，放置于大气环境中记录其静置，30min后的氧化情况，结果如图21所示。
由图13和图16-19对比可知，实施例6的预抛光处理后的铜材随着静置时间的延长，铜材色泽越暗淡，但未见局部表面出现严重氧化现象，说明实施例6预处理后的铜材容易被氧化，而在Cl-和SO4 2-协同作用下可提高抛光预处理后的铜材的抗氧化性能同时避免了其出现局部严重氧化现象。由图14和图21可知，随着静置时间的延长，铜材色泽并没有变化，说明实施例10处理的铜材能在大气环境中保持抗氧化效果，且处理时间比铬酸体系的抛光液处理时间更短。由图20可知，对比例3处理后的铜材表面仍有氧化层残留，而实施例10处理后的铜材表面未见明显氧化层残留，说明铜材经本发明的铜材抛光预处理液处理后再用铜材酸洗抛光液酸洗抛光的效果更好。
III、取2份同批次待处理的铜材，分别采用实施例6的铜材抛光预处理液和对比例3的铜材酸洗抛光液酸洗处理1min，得到处理后的铜材进行对比，结果如图22所示。
由图22可知，实施例6处理后的铜材表面比对比例3处理后的铜材表面更清洁，且无明显黑色氧化层，说明了实施例6铜材抛光预处理液的酸洗效果更好，因此在铜材进行酸洗抛光前使用该铜材抛光预处理液对待处理的铜材进行抛光预处理，可迅速氧化铜材表面大部分的氧化层，从而提高后续酸洗抛光液的抛光速度和处理效率，且铜材抛光预处理液将铜材表面大部分的氧化层去除，可减轻后续酸洗抛光液的工作负荷，提高铜材表面的氧化层的整体清除率，从而提高后续酸洗抛光液处理后的铜材光亮度。
上述测试可知，使用本发明铜材抛光预处理液对待处理的铜材进行抛光预处理，迅速氧化铜材表面大部分的氧化层，从而提高后续酸洗抛光液的抛光速度和处理效率，且提高后续酸洗抛光液处理后的铜材光亮度。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种活化铜材抛光废液的方法，其特征在于：包括如下步骤：向每升铜材抛光废液中加入0.1-2mol双氧水搅拌均匀，即活化所述铜材抛光废液；所述铜材抛光废液含Fe2+，所述铜材抛光废液是由铜材抛光液处理铜材后形成的废液。
2.根据权利要求1所述的一种活化铜材抛光废液的方法，其特征在于：所述铜材抛光液包括铜材抛光预处理液，所述铜材抛光预处理液包含Fe3+、Cl-和SO4 2-，所述Fe3+、Cl-和SO4 2-的摩尔比为0.4-1.8：1.2-7.4：0-3，所述铜材抛光预处理液的pH值≤3。
3.根据权利要求2所述的一种活化铜材抛光废液的方法，其特征在于：所述铜材抛光预处理液还包含光亮剂，每升所述铜材抛光预处理液加入所述光亮剂的重量为1-10g；所述光亮剂为聚乙二醇、丙二醇、乙二醇和甘油中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的一种活化铜材抛光废液的方法，其特征在于：所述铜材抛光预处理液还包含稳定剂，所述稳定剂与Fe3+的摩尔比为0-1：0.4-1.8；所述稳定剂为硫酸钠、硫酸铜和柠檬酸中的至少一种。
5.根据权利要求2-4任意一项所述的一种活化铜材抛光废液的方法，其特征在于：所述铜材抛光预处理液的制备方法包括如下步骤：按上述摩尔比的成分混合均匀并保证pH值≤3，得到铜材抛光预处理液。
6.根据权利要求2-4任意一项所述的一种活化铜材抛光废液的方法，其特征在于：所述铜材抛光预处理液的使用方法包括如下步骤：将待处理的铜材放入铜材抛光预处理液中进行抛光预处理，抛光预处理时间为5-80s；所述待处理的铜材在抛光预处理的过程中，维持所述铜材抛光预处理液的pH值≤3。
7.根据权利要求1所述的一种活化铜材抛光废液的方法，其特征在于：所述铜材抛光液还包括铜材酸洗抛光液，所述铜材酸洗抛光液由如下重量百分比的原料组成：
8.根据权利要求7所述的一种活化铜材抛光废液的方法，其特征在于：所述氯酸盐为氯酸钾、氯酸钠、氯酸钙和氯酸镁中的至少一种；所述过硫酸盐为过硫酸钾、过硫酸钠和过硫酸铵中的至少一种；所述次氯酸盐为次氯酸钾、次氯酸钠和次氯酸钙中的至少一种。
9.根据权利要求7所述的一种活化铜材抛光废液的方法，其特征在于：所述复合助剂由络合剂0.3-0.8％和非离子表面活性剂0.6-1.3％组成；所述络合剂由EDTA0.1-0.3％和酒石酸钾钠0.2-0.5％组成；所述非离子表面活性剂由脂肪胺聚氧乙烯醚0.5-0.8％和烷基酚聚氧乙烯醚0.1-0.5％组成。
10.根据权利要求7所述的一种活化铜材抛光废液的方法，其特征在于：所述铜材酸洗抛光液的制备方法包括如下步骤：按重量百分比称取各原料混合均匀，制得铜材酸洗抛光液。
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