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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:蔡士欽
研究生(外文):TSAI, SHIH-CHIN
論文名稱:氯化鐵廢液特性及回收程序之研究
論文名稱(外文):Characteristics and Recovery Processes of Ferric Chloride Waste Solution
指導教授:李志賢李志賢引用關係
指導教授(外文):LEE, CHIH-SHENG
口試委員:張翊峰張穗蘋
口試委員(外文):CHANG, YIH-FENGCHANG, SHUI-PING
口試日期:2020-05-30
學位類別:碩士
校院名稱:崑山科技大學
系所名稱:環境工程研究所
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2020
畢業學年度:108
語文別:中文
論文頁數:39
中文關鍵詞:氯化鐵蝕刻廢液廢液資源再生SWOT分析
外文關鍵詞:ferric chloride (FeCl3) etching solutionwaste solution regenerationSWOT analysis
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FeCl3蝕刻溶液因其強大的氧化和腐蝕性能而廣泛用於蝕刻過程。在印製電路、電子和金屬精飾等工業中廣泛採用三氯化鐵蝕刻銅、銅合金及不鏽鋼、鐵、鋅、鋁等。由於它的製程穩定,操作方便,價格便宜,也因此產生了大量的廢蝕刻液。由於它再生困難,污染嚴重,使用回收的FeCl3蝕刻廢液已成為金屬資源回收和環境保護領域的重要課題,是本研究想要進一步深入探討的。
本研究利用FeCl3蝕刻廢液資源化方法的資料蒐集與分析現有處理與回收再利用之方法,包含鐵粉置換法及其衍生之改良方法、焙燒法、選擇性沉澱法、結晶-電解法、溶劑萃取法、膜電解-置換法等,探討各種方法對於含鎳廢液的適用條件與優缺點。透過產業情境與競爭策略的SWOT優勢、劣勢、機會、威脅進行探討與分析,進一步對當前運用氯化鐵進行蝕刻製程的產業,應採用何種FeCl3蝕刻廢液資源化再生方法提供最適化的建議。

With strong oxidative and corrosive effects, ferric chloride (FeCl3) etching solution has widely used in the etching process. For example, the etching processes of printed circuit boards, electronics and metal finishing industries. The advantages of the etching processes were stability in production, convenience in operation and lower in price. In other side, the disadvantages were to produce massive waste FeCl3 solution. Due to the difficult regeneration and serious pollution, one of the most important issues focused on the recycling of FeCl3 to improve the recycling of the metal resources and environmental protection. This was also this study would like to discuss.
This study first collected and analyzed the present methods for treatment and recycling/reuse. The methods included the iron powder replacement method and modification, the roasting method, the selective precipitation method, the crystal electrolysis method, the solvent extraction method, the membrane electrolysis method and so on. Secondly, this study discussed the advantages and disadvantages of the above methods. In particular, the SWOT methodology was applied to analyze the strength, weakness, opportunity and threat. Finally, this study formulated the strategies of the optimal processes for various scale of industries.

中文摘要 -------------------------------------------------------------------- i
英文摘要 -------------------------------------------------------------------- ii
誌謝 -------------------------------------------------------------------- iii
目錄 -------------------------------------------------------------------- iv
表目錄 -------------------------------------------------------------------- vi
圖目錄 -------------------------------------------------------------------- vii
一、 前言-------------------------------------------------------------- 1
1.1 研究背景-------------------------------------------------------- 1
1.2 研究目的-------------------------------------------------------- 2
1.3 研究流程-------------------------------------------------------- 3
二、 文獻回顧-------------------------------------------------------- 4
2.1 氯化鐵溶液特性----------------------------------------------- 4
2.1.1 氯化鐵溶液製備----------------------------------------------- 4
2.1.2 氯化鐵溶液物理化學性質----------------------------------- 5
2.1.3 氯化鐵溶液產業運用----------------------------------------- 6
2.2 氯化鐵廢液產生過程----------------------------------------- 8
2.3 氯化鐵廢液回收技術文獻分析-------------------------- 8
2.3.1 鐵粉置換法----------------------------------------------------- 9
2.3.2 焙燒法----------------------------------------------------------- 12
2.3.3 選擇性沉澱法-------------------------------------------------- 12
2.3.4 溶劑萃取法----------------------------------------------------- 14
2.3.5 結晶-電解法---------------------------------------------------- 15
2.3.6 離子膜電解法-------------------------------------------------- 16
三、 氯化鐵廢液回收程序特性分析----------------------------- 19
3.1 鐵粉置換法----------------------------------------------------- 19
3.1.1 鐵粉置換法廢液處理流程----------------------------------- 19
3.1.2 鐵粉置換法優缺點分析-------------------------------------- 19
3.2 焙燒法----------------------------------------------------------- 20
3.2.1 焙燒法廢液處理流程----------------------------------------- 20
3.2.2 焙燒法優缺點分析-------------------------------------------- 20
3.3 選擇性沉澱法-------------------------------------------------- 21
3.3.1 選擇性沉澱法廢液處理流程-------------------------------- 21
3.3.2 選擇性沉澱法優缺點分析----------------------------------- 22
3.4 溶劑萃取法----------------------------------------------------- 22
3.4.1 溶劑萃取法廢液處理流程----------------------------------- 22
3.4.2 溶劑萃取法優缺點分析-------------------------------------- 23
3.5 結晶電解法---------------------------------------------------- 23
3.5.1 結晶電解法廢液處理流程---------------------------------- 23
3.5.2 結晶電解法優缺點分析------------------------------------- 23
3.6 離子膜電解法-------------------------------------------------- 24
3.6.1 離子膜電解法廢液處理流程-------------------------------- 24
3.6.2 離子膜電解法優缺點分析----------------------------------- 24
3.7 總結-------------------------------------------------------------- 25
四、 氯化鐵廢液處理SWOT分析-------------------------------- 28
4.1 氯化鐵廢液回收再生之產業運用狀況的內部分析----- 28
4.1.1 優勢-------------------------------------------------------------- 28
4.1.2 劣勢-------------------------------------------------------------- 29
4.2 氯化鐵廢液回收再生之產業運用狀況的外部分析----- 30
4.2.1 機會-------------------------------------------------------------- 30
4.2.2 威脅-------------------------------------------------------------- 31
4.3 氯化鐵廢液回收再生之產業運用狀況SWOT與TOWS矩陣分析------------------------------------------------
32
4.4 產業選擇含鎳氯化鐵廢液處理回收方法建議----------- 35
五、 結論與建議----------------------------------------------------- 37
5.1 結論-------------------------------------------------------------- 37
5.2 建議-------------------------------------------------------------- 37
參考文獻 -------------------------------------------------------------------- 38



參 考 文 獻

[1] 化學教材研究中心.化學選修4.北京:人民教育出版社,2010。
[2] 危險化學品安全技術全書.第一卷/張海峰主編.2版.北京;化學工業出版社,2007.6 ISBN 978-7-122-00165-8。
[3] CRC Handbook of Chemistry and Physics 97th Edition. 2016-06-24: 4–67. ISBN 1-4987-5428-7。
[4] Pradyot Patnaik. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, 2002, ISBN 0-07-049439-8。
[5] 何公明,梁泰頻,王滿根,三氯化鐵蝕刻廢液的回收方法,中國,CN104131285A. 2013-05-03。
[6] 臺灣中華化學工業股份有限公司網頁,https://www.chciw.com.tw/index.php/ch/products/product_moreinfo/id/302.html。
[7] 保積慶,沈筱芳,徐劼,俞恬,膜電解法再生FeCl3蝕刻液的蝕刻性能研究,中國腐蝕與防護學報,第34卷第2期,第195~198頁,2014年4月。
[8] 鄭智和,黃進修,氯化鐵廢液回收再利用,工業廢棄物清理與資源化資訊網,https://riw.tgpf.org.tw/ReadFile/?p...n=18案例_氯化鐵廢液回收再利用。
[9] 李世強,印刷電路板蝕銅廢液回收技術之比較探討,1995國際工業減廢技術與策略研討會論文集,1995。
[10] 李風亭,劉遂慶,張冰如,陸雪非,氯化鐵刻蝕或酸洗廢液中鎳與重金屬離子的去除方法,CN1348020A,同濟大學,2000。
[11] 童欣欣,徐劼,戈濤,陳沁,胡博華,三氯化鐵蝕刻廢液再生利用技術研究進展,電鍍與精飾第36卷第10期,第17~20頁,2014。
[12] 楊雲霞,王燕,季紹裘,等.含鎳三氯化鐵蝕刻廢液再生和鎳回收方法: 中國,CN1309194A . 2001- 08-22。
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[14] 毛諳章,陳志偉,覃祚觀,鄭嘉輝,廖和平,含鎳三氯化鐵蝕刻廢液除鎳研究,深圳,518049, 2004.04。
[15] 李華,李文煥,蔡體偉,含鎳三氯化鐵蝕刻廢液的再生方法,中國,CN1566401A . 2005-01-19。
[16] 趙國華,胡惠康,耿正松,选择性沉淀法处理含镍氯化铁废液,上海同濟大學,1999.06。
[17] Joseph J,Michael B, Solvent extraction method of separating ferric chloride from nickel chloride:US,5718874, 1998-02-17。
[18] 吳明煌,含鎳三氯化鐵蝕刻廢液的萃取分離方法: 中國,CN1470674A . 2004-01-28
[19] 朱兆華,劉富強,王治軍等,一種處理三氯化鐵蝕刻廢液的方法: 中國,CN101497484A . 2009-08-05。
[20] Koene L,Janssen L J J. Removal of nickel from indus- trial process liguids . Electrochimica Acta,2001,47(5): 695-703。
[21] 李華,李文煥,蔡體偉,含鎳三氯化鐵蝕刻廢液的再生方法: 中國,CN1540036A . 2004-10-27 。
[22] 張文堯,成對電解技術再生殷鋼蝕刻液. 上海: 華東理工大學,2010。
[23] 保積慶,沈筱芳,徐劼,徐陸培,姚明輝,一種電解再生含鎳三氯化鐵蝕刻廢液並聯產鐵黃的方法,CN104451688A,2014。


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