一種蝕刻液循環(huán)再生及提銅裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及蝕刻廢液處理領(lǐng)域，尤其涉及一種蝕刻液循環(huán)再生及提銅裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為電子工業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)和家電行業(yè)的基礎(chǔ)，近20年來重污染行業(yè)之一的印制電路板行業(yè)紛紛向中國轉(zhuǎn)移，使得中國的PCB(印制電路板)行業(yè)近年一直保持10 — 12%的年增長速度，目前有多種規(guī)模的PCB企業(yè)5000多家，年產(chǎn)量達到1.2億平方米。蝕刻是PCB生產(chǎn)中耗藥水量較大的工序，也是產(chǎn)生廢液和廢水最大的工序，一般而言，每生產(chǎn)一平方米正常厚度(18 μ m)的雙面板消耗蝕刻液約為2?3升，并產(chǎn)出廢蝕刻液2?3升，產(chǎn)出的廢液中銅含量在140g/L以上，現(xiàn)在PCB企業(yè)對此廢液大多采用中和處理，既浪費了原材料，又對廢液中有用的銅極其廉價的處理了，同時對環(huán)境也造成了較大的危害。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，較為普遍的蝕刻廢液處理辦法有:
[0004]1、化學中和法
[0005]該技術(shù)的基本原理是將印制線路板堿性蝕刻廢液與酸性氯化銅蝕刻廢液進行中和沉淀，生成的堿式氯化銅沉淀用于生產(chǎn)工業(yè)級硫酸銅；沉淀壓濾母液用于生產(chǎn)堿性蝕刻液；其余廢水經(jīng)金屬鋁肩置換去除銅離子，進行蒸發(fā)濃縮生產(chǎn)混合銨鹽。另將三氯化鐵蝕刻廢液投鐵提銅后通入氯氣并蒸發(fā)濃縮，生成三氯化鐵回用于線路板蝕刻。
[0006]該方法的缺點有以下三點:
[0007]I)普遍采取分散運輸、集中處理的方式，在運輸過程中存在跑、冒、滴、漏的現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計，運輸損失達3 %?5 %，對環(huán)境造成了污染；
[0008]2)均需要向廢液里加入化學品，從而破壞了廢液成分，無法循環(huán)使用；
[0009]3)銅回收效率低，產(chǎn)品價值低，處理成本高，產(chǎn)生廢水處理成本高。
[0010]2、萃取-電解法
[0011]該技術(shù)的基本原理是失效蝕刻液經(jīng)過濾去除雜物后，直接進入萃取系統(tǒng)用有機萃取劑萃取提銅(銅與蝕刻液分離，進入有機層)，分離后的萃取液經(jīng)硫酸反萃處理后，提取反萃取液中的銅(反萃液送到電解槽中用連續(xù)電解沉積工藝生產(chǎn)紫銅板)。萃取后的殘液(蝕刻液)經(jīng)調(diào)整PH及添加蝕刻鹽后再生成新的蝕刻溶液，返回蝕刻槽中循環(huán)使用。
[0012]該方法在萃取時需要用氨水調(diào)節(jié)PH值才可萃取，破壞了酸性蝕刻液的組成，而酸性萃取劑萃取能力非常差，銅離子降低慢，蝕刻液中容易夾帶萃取劑，萃取后的酸性蝕刻廢液需要補充大氧化劑以提高氧化還原電位，在調(diào)節(jié)PH值過程及補充氧化劑時藥水會增量較大，即存在藥水增量較大及無法回收氧化劑等問題。
[0013]3、離子膜(或隔膜)電解再生法
[0014]酸性蝕刻再生采用"離子膜電解銅"工藝。該工藝是用離子膜(或隔膜)將電解槽的陽極區(qū)和陰極區(qū)分隔成兩個獨立的區(qū)域；陽極區(qū)為廢蝕刻液再生區(qū)，它將降銅后的廢蝕刻液中的一價銅離子通過電化學反應生成二價銅離子，使廢蝕刻液獲得再生；陰極區(qū)為銅回收區(qū)，通過離子隔膜有選擇性的使溶液中的離子定向迀移，讓溶液中的銅離子得到電子還原成金屬銅。
[0015]該方法在電解再生的工程中能耗大，離子膜(隔膜)的成本高且宜破損，產(chǎn)生的氯氣不能回收徹底，既造成資源的浪費又污染環(huán)境，甚至導致嚴重的安全事故。陽極板使用壽命短，消耗成本大，從陰極板上產(chǎn)出的銅板品相差及純度不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對【背景技術(shù)】中三種蝕刻廢液處理方法中存在的問題，提供一種蝕刻液循環(huán)再生及提銅裝置及方法。
[0017]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一方面，構(gòu)造一種蝕刻液循環(huán)再生及提銅裝置，包括廢液儲存槽、中轉(zhuǎn)缸、隔膜電解槽、再生液儲存槽以及溶解液吸收缸，其中，所述中轉(zhuǎn)缸包括第一缸體及第二缸體，所述隔膜電解槽通過隔膜分為陽極室及陰極室;
[0018]所述廢液儲存槽分別連通至生產(chǎn)線蝕刻缸及所述第二缸體；
[0019]所述隔膜電解槽的陰極室與所述第二缸體連通并循環(huán)；所述陽極室分別連通至所述第一缸體及所述溶解液吸收缸；
[0020]所述再生液儲存槽分別連通至所述生產(chǎn)線蝕刻缸及所述第一缸體；
[0021]所述溶解液吸收缸連通至所述生產(chǎn)線蝕刻缸。
[0022]在本發(fā)明所述的蝕刻液循環(huán)再生及提銅裝置中，還包括第一循環(huán)泵組，所述第一循環(huán)泵組連接于所述第二缸體及所述陰極室之間，從而調(diào)節(jié)流通于所述第二缸體及所述陰極室中的蝕刻廢液的電解質(zhì)濃度。
[0023]在本發(fā)明所述的蝕刻液循環(huán)再生及提銅裝置中，所述第一循環(huán)泵組包括第一循環(huán)泵及第二循環(huán)泵，所述陰極室開設(shè)有第一蝕刻液入口及第一蝕刻液出口，所述第二缸體開設(shè)有第二蝕刻液入口及第二蝕刻液出口，所述第一蝕刻液入口通過第一循環(huán)泵連通至所述第二蝕刻液出口，所述第二蝕刻液入口通過第二循環(huán)泵連通至所述第一蝕刻液出口。
[0024]在本發(fā)明所述的蝕刻液循環(huán)再生及提銅裝置中，還包括第二循環(huán)泵組，所述第二循環(huán)泵組連接于所述生產(chǎn)線蝕刻缸及所述溶解液吸收缸之間。
[0025]在本發(fā)明所述的蝕刻液循環(huán)再生及提銅裝置中，還包括提升泵，所述提升泵連接于所述再生液儲存槽及所述第一缸體之間。
[0026]在本發(fā)明所述的蝕刻液循環(huán)再生及提銅裝置中，所述陽極室為用于防止所述氯氣泄漏的密閉結(jié)構(gòu)。
[0027]在本發(fā)明所述的蝕刻液循環(huán)再生及提銅裝置中，還包括第一氯氣吸收器、第二氯氣吸收器、漂白水制備槽以及廢氣處理塔；
[0028]所述第一氯氣吸收器連接于所述陽極室及所述溶解液吸收缸之間以使所述陽極室產(chǎn)生負壓；
[0029]所述第二氯氣吸收器連接于所述溶解液吸收缸及所述漂白水制備槽之間；
[0030]所述廢氣處理塔分別連通于所述陰極區(qū)、所述溶解液吸收缸以及所述漂白水制備槽。
[0031]另一方面，提出一種蝕刻液循環(huán)再生及提銅方法，該方法采用上述蝕刻液循環(huán)再生裝置，包括:
[0032]生產(chǎn)線蝕刻缸中的蝕刻廢液流入至廢液儲存槽及溶解液吸收缸；
[0033]所述廢液儲存槽對所述蝕刻廢液進行均質(zhì)均量調(diào)節(jié)，并使其流入至第二缸體；
[0034]使所述蝕刻廢液循環(huán)流通于所述第二缸體與陰極室之間；
[0035]所述陰極室電解所述蝕刻廢液以分離單質(zhì)銅，并使電解后的所述蝕刻廢液流入陽極室；
[0036]所述陽極室電解所述蝕刻廢液以生成氯氣及再生液，并將所述氯氣流通至所述溶解液吸收缸，將所述再生液流入至第一缸體；
[0037]將所述溶解液吸收缸中的蝕刻廢液與所述氯氣反應以吸收所述氯氣；
[0038]所述第一缸體將所述再生液流入至再生液儲存槽，并依據(jù)預設(shè)的蝕刻液控制參數(shù)將所述再生液回流至所述生產(chǎn)線蝕刻缸中。
[0039]在本發(fā)明所述的蝕刻液循環(huán)再生及提銅方法中，在使所述蝕刻廢液循環(huán)流通于所述第二缸體與陰極室之間的步驟中，通過循環(huán)泵組使所述蝕刻廢液循環(huán)流通于所述第二缸體與陰極室之間，從而調(diào)節(jié)流通于所述第二缸體及所述陰極室中的蝕刻廢液的電解質(zhì)濃度。
[0040]在本發(fā)明所述的蝕刻液循環(huán)再生及提銅方法中，還包括:
[0041]通過第一氯氣吸收器吸收所述陽極室中的氯氣以使其產(chǎn)生負壓，從而將所述氯氣流通至所述溶解液吸收缸；
[0042]通過第二氯氣吸收器吸收所述溶解液吸收缸中的氯氣至漂白水制備槽中；
[0043]所述漂白水制備槽吸收所述氯氣以生成漂白水；
[0044]廢氣處理塔分別連通于所述陰極區(qū)、所述溶解液吸收缸及所述漂白水制備槽以分別吸收其中的氯氣。
[0045]上述公開的一種蝕刻液循環(huán)再生及提銅裝置及方法具有以下有益效果:通過設(shè)置中轉(zhuǎn)缸，并在中