專利名稱：一種印制板酸性蝕刻廢液的再生和銅回收系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及原材料的回收利用領域，尤其是涉及一種印制板酸性蝕刻廢液的蝕刻液再生和銅回收系統(tǒng)。
背景技術：
近20年來，我國PCB行業(yè)一直保持高于10 %的年增長速度，目前有多種規(guī)模的 PCB企業(yè)近5000家，年產(chǎn)量達到3億平方米。中國PCB工業(yè)要想持續(xù)快速發(fā)展，必須走清潔生產(chǎn)的道路。蝕刻廢液含有大量的銅氨絡離子、氨水、氯化物及其他無機鹽類，廢泥渣和廢邊料中都含有可以回收利用的重金屬。目前，國內(nèi)大多數(shù)PCB企業(yè)一般都是將廢蝕刻液賣給專門的公司進行處理，這種處理方式存在著嚴重的弊病，如沒有處理徹底就排放到大自然中將會造成災難性的后果。目前，傳統(tǒng)處理廢酸性蝕刻液的方法生產(chǎn)的再生液無法達到生產(chǎn)作業(yè)的要求，效率低，生產(chǎn)周期長，工藝步驟復雜等缺陷，同時又有大量的廢水和廢氣的產(chǎn)生。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供了一種印制板酸性蝕刻廢液的再生和銅回收系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術生產(chǎn)的再生液需要陰極液調節(jié)，不僅增加設備，占用空間，成本高，工藝步驟復雜，生產(chǎn)周期長等缺陷。本實用新型所述的印制板酸性蝕刻廢液的再生和銅回收的系統(tǒng)，其包括電解槽， 電解槽設有陽離子隔膜，將電解槽分為陽極部分和陰極部分，所述的電解槽的陽極部分、陽極液存儲槽和酸性蝕刻機連通構成閉路循環(huán)系統(tǒng)，即為所述的再生系統(tǒng)，電解槽陰極部分與固液分離裝置連通構成閉路循環(huán)系統(tǒng)，即為所述的銅回收系統(tǒng)。所述的再生系統(tǒng)、銅回收系統(tǒng)彼此獨立，再生系統(tǒng)不需要與陰極液存儲槽連通，再生液不需要陰極液來調節(jié)，這樣工藝過程簡化，步驟簡單，并且因為兩系統(tǒng)獨立，兩系統(tǒng)易于控制。其中，包括陰極液循環(huán)槽，所述的陰極液循環(huán)槽與電解槽陰極部分連通形成閉路循環(huán)?？梢哉{節(jié)陰極部分陰極液的濃度，使陰極液達到電解要求，使陰極液與陽極液有一定的濃度差，進而調節(jié)陽極液中的銅離子濃度，同時降低了固液分離裝置過濾流量，降低了固液分離裝置的負荷，提高了銅回收的收率。其中，所述的酸性蝕刻機通過管道與廢液中轉缸連通，廢液中轉缸與廢液過濾裝置連通，廢液過濾裝置與電解槽陽極部分連通。其中，電解槽的電極板為鈦材質，陽極板上設有氧化銥涂層。其中，電解槽的電極板與電流控制裝置連接。本實用新型是一種在線的再生系統(tǒng)，不需要陰極液與陽極液混合來調節(jié)再生液， 可使蝕刻液恢復原有的蝕刻效能，簡化了工藝步驟，不需增加設備，設備占地面積小，電流密度大、產(chǎn)能高，降低了生產(chǎn)成本。再生系統(tǒng)和銅回收系統(tǒng)是相互獨立的系統(tǒng)，這樣工藝過程簡化，易于控制。陰極液的循環(huán)可以調節(jié)陰極液的濃度，使陽極液與陰極液具有一定的濃度差，進而調節(jié)陽極液中的銅離子濃度，同時降低了固液分離裝置過濾流量，降低了固液分離裝置的負荷，提高了銅回收的收率。并且本方法及系統(tǒng)不產(chǎn)生廢氣，沒有廢液排出，廢液可以循環(huán)利用，屬綠色工藝。

圖1為本發(fā)明所述的印制板酸性蝕刻廢液的再生和銅回收系統(tǒng)結構示意圖；圖2為本發(fā)明所述的印制板酸性蝕刻廢液的再生和銅回收系統(tǒng)的工藝流程圖。附圖標記1-電解槽，2-陰極液循環(huán)槽，3-固液分離裝置，4-陽極液存儲槽，5-廢液過濾裝置，6-酸性蝕刻機，7-電解槽陽極部分，8-電解槽陰極部分，9-陰極液殘液槽，10-廢液中轉缸。
具體實施方式
如圖1所示，為本發(fā)明所述的印制板酸性蝕刻廢液的再生和銅回收系統(tǒng)的結構示意圖，印制板酸性蝕刻廢液的再生和銅回收系統(tǒng)包括電解槽1，陰極液循環(huán)槽2，固液分離裝置3，陽極液存儲槽4，廢液過濾裝置5，酸性蝕刻機6，電解槽陽極部分7，電解槽陰極部分 8，陰極液殘液槽9，廢液中轉缸10。電解再生系統(tǒng)包括陽極液存儲槽4，廢液過濾裝置5，酸性蝕刻機6，電解槽陽極部分7，廢液中轉缸10，電解槽陽極部分7通過管道與陽極液存儲槽4連通，陽極液存儲槽4通過管道與酸性蝕刻液機6連通，酸性蝕刻機6與廢液中轉缸10 連通，廢液中轉缸10與廢液過濾裝置5連通，廢液過濾裝置5與電解槽的陽極部分7連通。 所述的電解槽中設有陽離子隔膜，將電解槽分為陽極部分7和陰極部分8，陽離子隔膜相當于選擇性透過膜，陽極液中的陽離子可以透過離子隔膜進入到陰極部分，而陰極液中的陰離子不能透過陽離子隔膜，這樣陽極液中的銅離子可以透過膜進入陰極部分8中，降低陽極液中銅離子的濃度，所述的陽極液為再生液，使再生液的效能提高。陽極部分7和陰極部分8內(nèi)分別設有陽極板和陰極板。優(yōu)選的，所述的陽極板與陰極板為鈦材料制成，陽極板表面涂有一鉬族貴金屬涂層，涂層優(yōu)選為氧化銥，氧化銥涂層可以吸附氯氣，當電解槽內(nèi)發(fā)生氧化還原反應時，不會有氯氣和氫氣的析出，從而沒有廢氣排放，不污染環(huán)境，具有環(huán)保性。陰極板和陽極板分別與高頻整流機連接，電流控制裝置與電解槽的電極板通過銅排連接，電流控制裝置控制通電電流在2800-3200A范圍內(nèi)。銅回收系統(tǒng)包括陰極液循環(huán)槽2，固液分離裝置3，電解槽陰極部分8，陰極液殘液槽9。電解槽的陰極部分8與固液分離裝置3通過管道連通，固液分離裝置3通過管道與陰極液殘液槽9連通，陰極液殘液槽9通過管道與電解槽的陰極部分8連通。電解槽陰極部分8電解產(chǎn)生的陰極液經(jīng)固液分離裝置將銅粉分離出來，剩下的陰極液進入到陰極液殘液槽9中存儲，用于補充到電解槽的陰極部分8中，陰極液可以循環(huán)利用，不產(chǎn)生廢液。在電解槽陰極部分8與陰極液循環(huán)槽10形成閉路循環(huán)系統(tǒng)。電解槽陰極部分8的上清液進入陰極液循環(huán)槽10，然后流入電解槽陰極部分8，起到調節(jié)陰極部分8的陰極液中銅離子濃度，可以調節(jié)陰極部分陰極液的濃度，使陰極液達到電解要求，使陰極液與陽極液有一定的濃度差，進而調節(jié)陽極液中的銅離子濃度，達到陰極液的循環(huán)利用，同時降低了固液分離裝置過濾流量，降低了固液分離裝置的負荷，提高了銅回收的收率。酸性蝕刻機6產(chǎn)生的酸性蝕刻廢液經(jīng)過廢液中轉缸10，再經(jīng)過廢液過濾裝置5過濾，進入到電解槽陽極部分7中電解，輸送量范圍為2500L-3500L/h，酸性蝕刻廢液發(fā)生氧化反應，電解電流控制范圍為2800-3200A，提高其氧化還原電位到480MV以上，使陽極液達到蝕刻作業(yè)要求，不需要陰極液與陽極液混合，用陰極液調節(jié)陽極液，就可使陽極液達到蝕刻作業(yè)要求，簡化工藝步驟，氧化還原電位優(yōu)選為480MV-550MV范圍內(nèi)。氧化還原電位根據(jù)廢液輸送量進行調解。當氧化還原電位超過550MV時增大蝕刻廢液的輸送量；當氧化還原電位低于480MV時，減小蝕刻廢液的輸送量。調整范圍要在要求的輸送量內(nèi)，還不能使氧化還原電位在480 550MV內(nèi)，就要調整電流大小，電流增大，氧化還原電位升高，電流減小， 氧化還原電位降低。陽極液中的亞銅絡離子氧化成銅絡離子。電解前，陰極液由酸性蝕刻廢液用水稀釋而成，其銅離子的濃度控制范圍為15-25g/L。陽極液與陰極液存在一定的銅濃度差，通電電解時，在化學勢的作用下，陽極液中的部分銅離子透過陽離子隔膜進入到陰極液中，從而使陽極部分的酸性蝕刻液中銅離子濃度下降至一定的范圍，從而使陽極部分的酸性蝕刻液的化學組成、氧化還原電位及銅離子濃度恢復如初，所述的酸性蝕刻再生液的銅離子濃度范圍為1.2-1.4g/ml，酸度控制范圍為1.0-2. 5摩爾/升，氧化還原電位控制范圍為480-550MV。再生的酸性蝕刻液，經(jīng)陽極液存儲槽4，然后進入酸性蝕刻機6，酸性蝕刻機6上產(chǎn)生的廢液經(jīng)過過濾再進入電解槽電解，達到酸性蝕刻廢液的循環(huán)利用。陰極部分8的陰極液經(jīng)固液分離裝置2將銅粉分離出來，可直接銷售，也可壓成團后銷售。在通電電解的12小時后，進行一次出銅處理。電解再生系統(tǒng)和回收銅系統(tǒng)是互為獨立的，電解再生系統(tǒng)在工作時，回收銅系統(tǒng)停止工作；電解再生系統(tǒng)在電解10-12個小時后必須進行一次回收銅處理，否則產(chǎn)生的過多容易造成堵塞管路，使陰陽極短接。如圖2所示，為本發(fā)明所述的印制板酸性蝕刻廢液的再生和銅回收的工藝流程示意圖，酸性蝕刻廢液經(jīng)過濾去除雜質，進入電解槽電解，再生的酸性蝕刻液進入到陽極液存儲槽，當陽極液存儲槽達到一定量時，再生的酸性蝕刻液進入酸性蝕刻生產(chǎn)線，酸性蝕刻生產(chǎn)線產(chǎn)生的酸性蝕刻廢液經(jīng)過廢液中轉缸，再經(jīng)過濾進入到電解槽，形成酸性蝕刻液再生的循環(huán)利用；電解槽陰極部分產(chǎn)生的陰極液中含有銅粉，陰極液經(jīng)過固液分離，將分離出來的銅粉洗干凈后裝袋，剩下的陰極液進入到陰極液殘液槽，當達到一定量后，進入電解槽的陰極部分，達到陰極液的循環(huán)利用，電解槽陰極部分與陰極液循環(huán)槽形成閉路循環(huán)，陰極液循環(huán)槽用于調節(jié)陰極部分中陰極液的銅離子濃度，使其達到電解要求。本發(fā)明是一種在線的再生方法，不需要陰極液與陽極液混合來調節(jié)再生液，可使蝕刻液恢復原有的蝕刻效能，簡化了工藝步驟，不需增加設備，設備占地面積小，電流密度大、產(chǎn)能高，降低了生產(chǎn)成本。再生系統(tǒng)和銅回收系統(tǒng)是獨立的系統(tǒng)，這樣工藝過程簡化，易于控制，陰極液的循環(huán)可以調節(jié)陰極液的濃度，使陽極液與陰極液具有一定的濃度差，進而調節(jié)陽極液中的銅離子濃度，同時降低了固液分離裝置過濾流量，降低了固液分離裝置的負荷，提高了銅回收的收率。并且本方法及系統(tǒng)不產(chǎn)生廢氣，沒有廢液排出，廢液可以循環(huán)利用，屬綠色工藝。本發(fā)明并不限于以上最佳實施例所公開的方式，凡基于上述設計思路，進行簡單推演與替換，得到的具體的回收系統(tǒng)和回收再生方法，都屬于本發(fā)明的。
權利要求1.一種印制板酸性蝕刻廢液的再生和銅回收系統(tǒng)，其特征在于其包括電解槽，所述的電解槽設有陽離子隔膜，將電解槽分為陽極部分和陰極部分；所述的電解槽的陽極部分、陽極液存儲槽和酸性蝕刻機連通構成閉路循環(huán)系統(tǒng)，即為所述的再生系統(tǒng)；所述的電解槽陰極部分與固液分離裝置連通構成閉路循環(huán)系統(tǒng)，即為所述的銅回收系統(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求1所述的印制板酸性蝕刻廢液的再生和銅回收系統(tǒng)，其特征在于其包括電解槽陰極液循環(huán)槽，所述的陰極液循環(huán)槽與電解槽陰極部分連通構成閉路循環(huán)。
3.根據(jù)權利要求1所述的印制板酸性蝕刻廢液的再生和銅回收系統(tǒng)，其特征在于所述的酸性蝕刻機通過管道與廢液中轉缸連通，廢液中轉缸與廢液過濾裝置連通，廢液過濾裝置與電解槽陽極部分連通。
4.根據(jù)權利要求1所述的印制板酸性蝕刻廢液的再生和銅回收系統(tǒng)，其特征在于電解槽的電極板為鈦材質，陽極板上設有氧化銥涂層。
專利摘要本實用新型公開了一種印制板酸性蝕刻廢液的再生和銅回收系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術生產(chǎn)的再生液需要陰極液調節(jié)，增加設備，占用空間，成本高，工藝步驟復雜等缺陷，所述的印制板酸性蝕刻廢液的再生和銅回收的系統(tǒng)包括電解槽，陽極液存儲槽，陰極液循環(huán)槽，電解槽陽極部分產(chǎn)生的陽極液經(jīng)陽極液存儲槽直接進入酸性蝕刻機，陰極部分連接有陰極循環(huán)槽，本實用新型不需要陰極液與陽極液混合的步驟，簡化了工藝步驟，節(jié)約了成本。
文檔編號C23F1/46GK202246872SQ20112023147
公開日2012年5月30日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權日2011年7月1日
發(fā)明者王成清 申請人:東莞市海力環(huán)保設備科技有限公司