CN105506635A - 一种碱性蚀刻液再生提铜系统 - Google Patents

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龙正
欧阳锋
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    • 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
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Abstract

本发明公开了一种碱性蚀刻液再生提铜系统，包括第一萃取器、第二萃取器、电解装置、滤液储存器，滤液回收池，所述第一萃取器上出液口和所述滤液储存器连接，所述第一萃取器下出液口和所述第二萃取器进液口连接，所述第二萃取器上出液口和所述滤液回收池进液口连接，所述第二萃取器下出液口和所述电解装置进液口连接。本发明由于采用萃取和反萃结合提纯含铜液体，然后进入电解系统回收铜，设备简单，回收效率高，所提取的铜单质纯度高。

Description

一种碱性蚀刻液再生提铜系统
技术领域
本发明涉及PCB蚀刻废液处理领域，尤其涉及一种碱性蚀刻液再生提铜系统，属于化工废液处理领域。
背景技术
在印刷线路板生产过程中，碱性蚀刻是一个重要的步骤。随着蚀刻的进行，蚀刻液中铜离子浓度越来越高，蚀刻速度越来越慢，如果不更换会严重影响蚀刻进度及质量。碱性蚀刻废液不仅含有大量铜离子，还含有其他有价值的化学物质。因此厂家基本上都会自行处理或者委托有资格的商家进行回收处理，以达到蚀刻液的回收利用。目前，有多种方式回收蚀刻废液中的铜，有代表性的技术包括：1、化学沉淀法。在废液中加入NaOH，与铜离子结合生成氢氧化铜沉淀，再制成CuO或CuSO4结晶等，这种方法可以回收Cu，但消耗化学品较高，能耗大，而且产生难以处理的废水，废水中Cu离子浓度超标，废液中的大量氨也难以降解，需要花大量的成本进行再处理；2、直接电解法。该方法要求将碱性蚀刻液中的CuCl2改为CuSO4。产生蚀刻废液后，由于废液中没有Cl-离子，可以不用萃取直接电解得到铜，从而降低蚀刻液中的铜离子浓度，达到再生和回收铜的目的。但该技术会严重降低蚀刻线的速度和质量，大多数厂家难以接受。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种碱性蚀刻液再生提铜系统，该系统可从废蚀刻液提取单质铜以外，还能够回收蚀刻液循环使用。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种碱性蚀刻液再生提铜系统，包括第一萃取器、第二萃取器、电解装置、滤液储存器，滤液回收池，所述第一萃取器上出液口和所述滤液储存器连接，所述第一萃取器下出液口和所述第二萃取器进液口连接，所述第二萃取器上出液口和所述滤液回收池进液口连接，所述第二萃取器下出液口和所述电解装置进液口连接。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括第一试剂加入口、第二试剂加入口、第三试剂加入口试剂加入口，所述第一试剂加入口设置于所述第一萃取器上，所述第二试剂加入口设置于所述第二萃取器上，所述第三试剂加入口设置于所述滤液回收池上。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括第一PH值检测装置、第二PH值检测装置，所述第一PH值检测装置设置于所述第一萃取器上，所述第二PH值检测装置设置于所述第二萃取器上。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括包括第一节流阀、第二节流阀、第三节流阀、第一计量泵、第二计量泵，所述第一节流阀和所述计量泵设置于所述第一萃取器入口处，所述第二节流阀和所述第二计量泵设置于所述电解装置入口处，所述第三节流阀设置于所述第一萃取下出液口和所述第二萃取器入口之间。
本发明的一个较佳实施例中，进一步在于所述第一萃取器工作温度为22～28℃。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括在于所述第二萃取器PH设定范围为9～10。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括用于控制试剂加入量的控制单元，所述控制单元与所述第一PH值检测装置和所述第二PH值检测装置电连接并实时接收从所述所述第一PH值检测装置和所述第二PH值检测装置传送的PH数据。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括具有定时开关的第一搅拌电机和第二搅拌电机，所述第一搅拌电机设置于所述第一萃取器上，所述第二搅拌电机设置于所述第二萃取器上，所述第一搅拌电机和所述第二搅拌电机可并通过连杆带动搅拌扇叶转动。
本发明的一个较佳实施例中，进一步在于所述电解系统电压为4-10V。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括一种碱性蚀刻液再生提铜方法，该方法包括如下步骤：
(1)产线流出的废蚀刻液通过计量泵流入所述第一萃取器，通过第一试剂加入口投入萃取剂和稳定剂，然后搅拌电机按照设定时间开始搅拌；
(2)搅拌结束后，第一萃取器中液体出现分层，打开节流阀，将下层液体导入到第二萃取器中，剩余液体导入滤液存储池；
(3)通过第二试剂加入口向第二萃取器中加入反萃取剂，搅拌电机按设定时间搅拌，结束后，下层滤液通过计量泵泵入所述电解装置，上层滤液流入滤液回收池；
(4)滤液通过电解装置，在阴极可回收铜；
(5)在滤液存储池内，通过第三试剂加入口加入调整剂，滤液达到设定规格后，即可回收待用。
本发明的有益效果是:
1.由于采用萃取和反萃结合提纯含铜液体，然后进入电解系统回收铜，设备简单，回收效率高，所提取的铜单质纯度高。
2.通过对萃取器加入可定时开关的搅拌装置，可以兼顾萃取效率和处理效率。
3.萃取器设置有自动试剂加入控制装置，可以使提取过程自动化，减少人工。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构示意图
图2为控制单元电连接示意图
其中，1为第一节流阀，2为计量泵，3为第一萃取器，4为第一PH值检测装置，5为第一搅拌电机，6为第一试剂加入口，7为电解装置，8为第三节流阀，9为第二试剂加入口，10为第二计量泵，11为第二节流阀，12为第二萃取器，13为滤液回收池，14为滤液储存器，15为第二搅拌电机，16为第三试剂加入口，18为第二PH值检测装置，19为控制单元；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1所示，本实施例中公开了一种碱性蚀刻液再生提铜系统，包括第一萃取器3、第二萃取器12、电解装置7、滤液储存器14，滤液回收池13，第一萃取器3上出液口和滤液储存器14连接，第一萃取器3下出液口和第二萃取器12进液口连接，第二萃取器12上出液口和滤液回收池13进液口连接，第二萃取器12下出液口和电解装置7进液口连接。
产线流出的废蚀刻液通过管道流入第一萃取器3，管道上设置有可用于调节流量的第一节流阀1和计量泵2，第一萃取器设置有第一搅拌电机5，搅拌电机可以提高萃取的效率。第一萃取器3上设置有第一PH值检测装置4和第一试剂加入口6，从第一试剂加入口6加入铜萃取剂和稳定剂，萃取剂优选N-910，稳定剂优选硫化煤油，第一PH值检测装置4实时监测第一萃取器3中液体PH值数据，并将数据传送到控制单元19，控制单元19可控制第一试剂加入口6试剂加入量，调整PH稳定在9～10，控制单元19可以提高设备自动化水平，降低运行成本。第一萃取剂工作温度设定在22～28℃，优选25℃，萃取效率可达到最大。
第一搅拌电机5按设定时间搅拌第一萃取器3中液体完后，静置5分钟。第一搅拌电机5可通过连杆带动搅拌扇叶转动，第一搅拌电机5搅拌时间设置为2-10min，优选3min，3min为萃取液混合最佳时间，可兼顾萃取率和效率。第一萃取器3中液体出现分层，其中下层含铜液体通过管道流入第二萃取器12，管道上设置有第三节流阀8用来调节液体流量。
上述液体流入第二萃取器12后，从第二试剂加入口9中注入反萃剂，优选浓度为78％硫酸，同时第二PH值检测装置18实时监控PH值并将数据传送给控制单元19，控制单元19控制硫酸的加入量，使PH值稳定在9～10。二搅拌电机15搅拌时间设置为2-10min，优选5min，可兼顾反萃取率和效率。萃取完全后，第二萃取器12下层含铜液体通过管道流入到电解装置7中，管道上设置有第二计量泵10和第二节流阀11，第二计量泵10和第二节流阀11可调节液体流量，进而控制电解速率。第二萃取器12上层液体通过管道流入滤液回收池13。
本发明由于采用萃取和反萃结合提纯含铜液体，然后进入电解系统回收铜，设备简单，回收效率高，所提取的铜单质纯度高。通过对萃取器加入可定时开关的搅拌装置，可以兼顾萃取效率和处理效率。萃取器设置有自动试剂加入控制装置，可以使提取过程自动化，减少人工。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种碱性蚀刻液再生提铜系统，包括第一萃取器、第二萃取器、电解装置、滤液储存器，滤液回收池，其特征在于：所述第一萃取器上出液口和所述滤液储存器连接，所述第一萃取器下出液口和所述第二萃取器进液口连接，所述第二萃取器上出液口和所述滤液回收池进液口连接，所述第二萃取器下出液口和所述电解装置进液口连接。
2.根据权利要求1所述的一种碱性蚀刻液再生提铜系统，其特征还在于：还包括第一试剂加入口、第二试剂加入口、第三试剂加入口，所述第一试剂加入口设置于所述第一萃取器上，所述第二试剂加入口设置于所述第二萃取器上，所述第三试剂加入口设置于所述滤液储存器上。
3.根据权利要求1所述的一种碱性蚀刻液再生提铜系统，其特征还在于：还包括第一PH值检测装置、第二PH值检测装置，所述第一PH值检测装置设置于所述第一萃取器上，所述第二PH值检测装置设置于所述第二萃取器上。
4.根据权利要求1所述的一种碱性蚀刻液再生提铜系统，其特征还在于：还包括第一节流阀、第二节流阀、第三节流阀、第一计量泵、第二计量泵，所述第一节流阀和所述第一计量泵设置于所述第一萃取器入口处，所述第二节流阀和所述第二计量泵设置于所述电解装置入口处，所述第三节流阀设置于所述第一萃取下出液口和所述第二萃取器入口之间。
5.根据权利要求1所述的一种碱性蚀刻液再生提铜系统，其特征还在于：所述第一萃取器工作温度为22～28℃。
6.根据权利要求1所述的一种碱性蚀刻液再生提铜系统，其特征还在于：所述第二萃取器PH值设定范围为9～10。
7.根据权利要求2所述的一种碱性蚀刻液再生提铜系统，其特征还在于：还包括用于控制试剂加入量的控制单元，所述控制单元与所述第一PH值检测装置和所述第二PH值检测装置电连接并实时接收从所述所述第一PH值检测装置和所述第二PH值检测装置传送的PH数据。
8.根据权利要求1所述的一种碱性蚀刻液再生提铜系统，其特征还在于：还包括具有定时开关的第一搅拌电机和第二搅拌电机，所述第一搅拌电机设置于所述第一萃取器上，所述第二搅拌电机设置于所述第二萃取器上，所述第一搅拌电机和所述第二搅拌电机可并通过连杆带动搅拌扇叶转动。
9.根据权利要求1-8其中任意一项所述的一种碱性蚀刻液再生提铜系统，其特征还在于：所述电解系统电压为4-10V。
10.根据权利要求1所述的一种碱性蚀刻液再生提铜系统，还包括一种碱性蚀刻液再生提铜方法，使用权利要求1-6任一项所述的自动收集装置，其特征在于：该方法包括如下步骤：
(1)产线流出的废蚀刻液通过计量泵流入所述第一萃取器，通过第一试剂加入口投入萃取剂和稳定剂，然后搅拌电机按照设定时间开始搅拌；
(2)搅拌结束后，第一萃取器中液体出现分层，打开节流阀，将下层液体导入到第二萃取器中，剩余液体导入滤液存储池；
(3)通过第二试剂加入口向第二萃取器中加入反萃取剂，搅拌电机按设定时间搅拌，结束后，下层滤液通过计量泵泵入所述电解装置，上层滤液流入滤液回收池；
(4)滤液通过电解装置，在阴极可回收铜；
(5)在滤液存储池内，通过第三试剂加入口加入调整剂，滤液达到设定规格后，即可回收待用。
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