CN105821413A - 酸性废液循环利用系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种酸性废液循环利用系统，包括加料罐、调控器以及用于电解酸性废液的电解槽。调控器包括相互匹配的可编程逻辑控制器和电磁阀，电磁阀包括废液电磁阀、回收电磁阀以及加料电磁阀。电解槽的入口与刻蚀机的出料口连接，电解槽的出口通过废液电磁阀与刻蚀机的进料口连接。电解槽的尾气回收口通过回收电磁阀与刻蚀机的进料口连接，加料罐通过加料电磁阀与刻蚀机的进料口连接。该循环利用系统可充分利用酸性废液电解过程中产生的废气和电解液，大大降低了对电解液和废气的处理难度，也避免了电解液和废气的浪费。

Description

酸性废液循环利用系统

技术领域

本发明涉及印刷电路领域，具体而言，涉及一种酸性废液循环利用系统。

背景技术

随着电子信息技术产业的迅猛发展，作为电子产业的基础设施-印制电路板行业也得到了巨大的发展。在印制电路板的制造过程中，铜的消耗量巨大，并且会产生大量的酸性蚀刻废液，其中含有较多的铜。铜作为一种重金属元素，对人体和动物体均具有较大的危害。如不及时妥善处理废铜，将会对环境造成巨大破坏，对人体造成安全隐患。因此，需要对酸性蚀刻液进行无害化处理，以便达到安全排放的目的。酸性刻蚀液的处理过程中大量刺激性气体的产生，而现有的处理方法没有对刺激性气体的利用，导致刺激性气体的后续处理的难度增大且造成巨大的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种酸性废液循环利用系统，可以对刻蚀机产生的废液、污染气体进行充分的利用，从而避免浪费，同时还可减少的污染排放。

为了实现本发明的上述目的，采用以下技术方案：

一种酸性废液循环利用系统，适于处理刻蚀机输出的酸洗废液。酸性废液循环利用系统包括加料罐、调控器以及用于电解酸性废液的电解槽，调控器包括相互匹配的可编程逻辑控制器和电磁阀，电磁阀包括废液电磁阀、回收电磁阀以及加料电磁阀；

电解槽的入口与刻蚀机的出料口连接，电解槽的废液出口通过废液电磁阀与刻蚀机的进料口连接，电解槽的尾气回收口通过回收电磁阀与刻蚀机的进料口连接，加料罐通过加料电磁阀与刻蚀机的进料口连接。

优选地，电磁阀还包括尾气电磁阀，电解槽的尾气排放口与尾气电磁阀连接。

当酸性废液循环利用系统产生的尾气较多时，系统不能完全处理尾气，则可通过尾气排放口将多余的尾气排放，然后再对排放的尾气进行后续的处理。尾气排放口可以在系统内尾气量较大时，对尾气进行排放，从而可以提高系统的处理酸性废液的灵活性。

优选地，酸性废液循环利用系统还包括吸收缸，吸收缸的进液口通过设置有尾气电磁阀的管道与尾气排放口连接。

吸收缸内盛放吸收液，对排出的尾气进行后，防止直接将尾气排出到大气中造成污染，此外通过吸收液吸收尾气后，还可以进行二次利用，从而可以降低的原料浪费，降低生产成本。

优选地，酸性废液循环利用系统还包括用以检测所述电解槽内压力的压力传感器，所述压力传感器设置于所述电解槽内。

压力传感器获得电解槽内产生的气体压力值，从而可以在压力值超出电解槽的承受限度之前，通过由尾气排放口排出。压力传感器的设置使得电解槽的使用更加安全，可以减少尾气泄露的问题。

优选地，酸性废液循环利用系统还包括用于搅拌所述电解槽内酸性废液的搅拌机构。

搅拌机构对酸性废液进行搅拌，从而使得酸性废液体系的浓度的均匀性更高，以便酸性废液中的待电解物质能够被充分、快速地发生反应。

优选地，搅拌机构还包括气泵和曝气管，气泵设置于电解槽外，曝气管的一端与气泵的连接，曝气管的另一端位于电解槽内且设置有气孔，气孔与曝气管的管腔连通。

气泵通过曝气管供气，以便对电解槽内的溶液体系产生搅动作用，使酸性废液充分反应，提高电解的效率和尾气的产率。

优选地，所述搅拌机构包括搅拌电机和搅拌器，所述搅拌器位于所述电解槽外，所述搅拌器一端与所述搅拌电机连接，所述搅拌器的另一端位于所述电解槽内。

搅拌电机和搅拌器配合使用对电解槽内的酸性废液进行搅拌，其具有更好的搅拌效果和搅拌效率。

优选地，电解槽内的电极为面板状。

面板状的电极具有更大的表面积，则酸性废液中的电解反应离子能够与电极更充分接触。此外，面板状结构可使阴极和阳极之间形成较稳定的电场、均匀的电场，则电解反应离子的运动一致性更高，反应效率更高。

优选地，酸性废液循环利用系统还包括用于冷却电解槽内液体的冷却装置，冷却装置设置于电解槽外。

由于电解过程会产生热量，从而对酸性废液产生加热效果。温度升高会导致酸性溶液中酸性物质的分解、挥发，进而可能对设备产生腐蚀等问题，并且可能会影响到电解反应的正常、有序进行。设置冷却装置对酸性废液进行冷却，可以提高电解反应的稳定性，使得产生的尾气和电解液的浓度更加稳定，从而减低后续尾气、添加剂等加入刻蚀机的量的控制难度。

优选地，冷却装置包括进液管、冷却管、出液管以及冷却箱，冷却箱设置有用于盛放冷却液的冷却槽，冷却管位于冷却槽内，冷却管的两端分别通过进液管、出液管与电解槽连通。

优选地，酸性废液循环利用系统还包括混液罐和用于测量混液罐内液体氧化还原电位的电位仪，电位仪与可编程逻辑控制器连接，废液电磁阀、回收电磁阀、加料电磁阀均与混液罐连接，混液罐的液体输出口与刻蚀机的进料口连接。

电位仪测能够测量混液罐内的溶液体系的氧化还原电位，从而对注入混液罐内的废液、尾气和添加的添加剂的用量进行控制，使得混液罐内的液体能够达到更好的刻蚀液要求。可编辑逻辑控制器通过电位仪获得电位数据，对各个电磁阀进行精确、快速的控制，从而实现更高效的酸性废液利用。

本发明的有益效果：本发明实施例提供了一种酸性废液循环利用系统，其可循环利用刻蚀机输出的酸性废液，通过将酸性废液电解，将产生的电解产物与添加剂混合，从而形成可进行再利用的酸性刻蚀液。相比于现有的刻蚀机废液处理方式，本发明实施例中的酸性废液循环利用系统可大大提高电解产物的利用率，同时可以减少添加剂的用量，降低酸性废液的再利用成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的酸性废液循环利用系统的结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的酸性废液循环利用系统的流程原理图；

图3为本发明实施例2提供的酸性废液循环利用系统的结构示意图；

图4为本发明实施例3提供的酸性废液循环利用系统的结构示意图；

图5示出了本发明实施例3提供的酸性废液循环利用系统中的搅拌机构的结构示意图；

图6为本发明实施例4提供的酸性废液循环利用系统的结构示意图；

图7为本发明实施例5提供的酸性废液循环利用系统的结构示意图。

附图标记说明：

电解槽100；刻蚀机101；入口103；出料口104；废液出口105；

废液电磁阀106；进料口107；回收电磁阀108；尾气回收口109；

加料电磁阀120；加料罐121；压力传感器201；尾气排放口202；

尾气电磁阀203；吸收缸204；搅拌机构300；气泵301；

曝气管302；搅拌电机303；搅拌器304；冷却装置400；

进液管401；出液管402；冷却箱403；冷却管404；

混液罐501；电位仪502。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

参阅图1，本实施例提供了一种酸性废液循环利用系统100a，其用于处理刻蚀机101输出的酸洗废液。酸性废液循环利用系统100a包括加料罐121、调控器(图中未绘出)以及用于电解酸性废液的电解槽100。加料罐121中装有添加剂，同过于输送回刻蚀机101的液体混合，从而达到刻蚀液的使用要求。

调控器包括相互匹配的可编程逻辑控制器和电磁阀，电磁阀包括废液电磁阀106、回收电磁阀108以及加料电磁阀120。电解槽100的入口103与刻蚀机101的出料口104连接，电解槽100的废液出口105通过废液电磁阀106与刻蚀机101的进料口107连接。电解槽100的尾气回收口109通过回收电磁阀108与刻蚀机101的进料口107连接，加料罐121通过加料电磁阀120与刻蚀机101的进料口107连接。

参阅图2，酸性废液循环利用系统100a的工作过程如下：

刻蚀机101排出酸性废液，并通过管道输入到电解槽100内。电解槽100内发生电解作用，对酸性废液进行电解，同时产生电解液和氯气。电解液通过管道输送回刻蚀机101、氯气通过管道输送回刻蚀机101，同时根据电解液和氯气的输入量，由加料罐121添向刻蚀机101添加盐酸和氧化剂。

可编辑逻辑控制器能够实现对电磁阀的精确、快速控制，使添加剂、电解液以及氯气的用量可控性更高，从而可以提高回收形成的刻蚀液的质量，以便提高利用该回收制备的刻蚀液进行刻蚀的效果。本实施例提供的酸性废液循环利用系统100a可分利用酸性废液和电解产生的氯气。氯气作为氧化剂使用，可减少添加剂中氧化剂的用量。氯气的循环利用，减少了需要无害化处理的氯气量，同时避免氯气的损失、浪费。

实施例2

参阅图3，本实施例提供了一种酸性废液循环利用系统100b，其包括加料罐121、调控器(图中未绘出)、压力传感器201以及用于电解酸性废液的电解槽100，压力传感器201用以检测电解槽100内压力。

调控器包括相互匹配的可编程逻辑控制器和电磁阀，电磁阀包括废液电磁阀106、回收电磁阀108、尾气电磁阀203以及加料电磁阀120。电解槽100的入口103与刻蚀机101的出料口104连接，电解槽100的废液出口105通过废液电磁阀106与刻蚀机101的进料口107连接。

电解槽100的尾气回收口109通过回收电磁阀108与刻蚀机101的进料口107连接，加料罐121通过加料电磁阀120与刻蚀机101的进料口107连接，电解槽100的尾气排放口202与尾气电磁阀203连接。

当刻蚀机101连续工作时，其产生的酸性废液的量比较大，则电解槽100的电解压力也会产生大量的氯气。电解槽100内积蓄大量的氯气，而酸性废液循环利用系统100b的氯气用量较小时，可能会造成安全隐患，此时，需要将多余的氯气排出以保持电解槽100内的气压稳定。电解槽100设置尾气排放口202并与尾气电磁阀203，从而在必要时，通过可编程逻辑控制器尾气电磁阀203的开启以排出氯气。

为了避免排放的氯气对环境的污染和对人体、设备的损伤酸性废液循环利用系统100b还设置有吸收缸204，吸收缸204的进液口通过设置有尾气电磁阀203的管道与尾气排放口202连接。吸收缸204内可盛放碱性水溶液，以吸收氯气。氯气溶于水溶液中形成酸性物质，然后与水溶液中的碱性物质发生酸碱中和，从而将氯气处理掉，避免氯气挥发于空气中。较佳地，通过压力传感器201准确获取电解槽100内的压力值，从而可以对电解槽100内的氯气量进行更加准确的监控。当压力传感器201监控到电解槽100内的压力值超过安全值时，通过可编辑逻辑控制器开启尾气电磁阀203，以排出氯气并通过吸收缸204吸收。电解槽100内的压力值达到安全要求后，即可通过可编辑逻辑控制器关闭尾气电磁阀203。

实施例3

参阅图4，本实施例提供了一种酸性废液循环利用系统100c，其包括加料罐121、调控器(图中未绘出)、搅拌机构300以及用于电解酸性废液的电解槽100，搅拌机构300用于搅拌电解槽100内酸性废液。

调控器包括相互匹配的可编程逻辑控制器和电磁阀，电磁阀包括废液电磁阀106、回收电磁阀108以及加料电磁阀120。电解槽100的入口103与刻蚀机101的出料口104连接，电解槽100的废液出口105通过废液电磁阀106与刻蚀机101的进料口107连接。电解槽100的尾气回收口109通过回收电磁阀108与刻蚀机101的进料口107连接，加料罐121通过加料电磁阀120与刻蚀机101的进料口107连接。

作为一种实现方式，搅拌机构300包括气泵301和曝气管302，气泵301设置于电解槽100外。曝气管302的一端与气泵301的连接，曝气管302的另一端位于电解槽100内且设置有气孔，气孔与曝气管302的管腔连通。曝气管302通过经由气孔向电解槽100内的液体中输入气体，通过气体的不断上升、膨胀、破裂等作用，对液体实现搅拌。

参阅图5，作为另一种实现方式，搅拌机构300可包括搅拌电机303和搅拌器304，搅拌器304位于电解槽100外，搅拌器304一端与搅拌电机303连接，搅拌器304的另一端位于电解槽100内，。通过搅拌电机303转动，从而驱动搅拌器304转动，进而对电解槽100内的液体进行搅拌。搅拌电机303和搅拌器304配合可实现更高的搅拌效率，使电解槽100内的液体的混合更充分，避免由于电解导致电解槽100内溶液内物质浓度差异过大。

实施例4

参阅图6，本实施例提供了一种酸性废液循环利用系统100d，包括加料罐121、调控器(图中未绘出)、冷却装置400以及用于电解酸性废液的电解槽100。

调控器包括相互匹配的可编程逻辑控制器和电磁阀，电磁阀包括废液电磁阀106、回收电磁阀108以及加料电磁阀120。电解槽100的入口103与刻蚀机101的出料口104连接，电解槽100的废液出口105通过废液电磁阀106与刻蚀机101的进料口107连接。电解槽100的尾气回收口109通过回收电磁阀108与刻蚀机101的进料口107连接，加料罐121通过加料电磁阀120与刻蚀机101的进料口107连接。

冷却装置可对电解槽内的液体进行冷却，避免电解槽内的热量的大量聚集，防止出现安全隐患。冷却装置400设置于电解槽100外，其可将电解槽100内的液体导出，并对其进行冷却，然后再输入到电解槽100内。具体地，冷却装置400可包括进液管401、冷却管404、出液管402以及冷却箱403。冷却箱403设置有用于盛放冷却液的冷却槽，冷却管404位于冷却槽内，冷却管404的两端分别通过进液管401、出液管402与电解槽100连通。当电解槽100内的温度升高时，使电解槽100内的液体在进液管401、冷却管404、出液管402以及电解槽100之间进行循环，液体在冷却管404内与冷却槽内的冷却液进行热交换，从而实现降温。

实施例5

本实施例提供的酸性废液循环利用系统100e与实施例1的酸性废液循环利用系统100大致相同，二者的主要区别在于：

参阅图7，酸性废液循环利用系统100e还包括混液罐501和用于测量混液罐501内液体氧化还原电位的电位仪502。电位仪502与可编程逻辑控制器连接，废液电磁阀106、回收电磁阀108、加料电磁阀120均与混液罐501连接，混液罐501的液体输出口与刻蚀机101的进料口107连接。

电解槽100中产生的电解液、氯气以及添加剂在混液罐501内进行预混，并且通过电位仪502测量器氧化还原电位，通过可编程逻辑控制器对废液电磁阀106、回收电磁阀108、加料电磁阀120进行控制，使得混液罐501内各物质能够充分反应形成刻蚀液，以便后续通入刻蚀机101内进行刻蚀。电位仪502的使用使电解液、氯气以及添加剂的用量更加的精确，从而提高了通过回收制备的刻蚀液的质量。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种酸性废液循环利用系统，适于处理刻蚀机输出的酸性废液，其特征在于，所述酸性废液循环利用系统包括加料罐、调控器以及用于电解酸性废液的电解槽，所述调控器包括相互匹配的可编程逻辑控制器和电磁阀，所述电磁阀包括废液电磁阀、回收电磁阀以及加料电磁阀；

所述电解槽的入口与所述刻蚀机的出料口连接，所述电解槽的出口通过所述废液电磁阀与所述刻蚀机的进料口连接，所述电解槽的尾气回收口通过所述回收电磁阀与所述刻蚀机的所述进料口连接，所述加料罐通过所述加料电磁阀与所述刻蚀机的所述进料口连接。

2.根据权利要求1所述的酸性废液循环利用系统，其特征在于，所述电磁阀还包括尾气电磁阀，所述电解槽的尾气排放口与所述尾气电磁阀连接。

3.根据权利要求2所述的酸性废液循环利用系统，其特征在于，还包括吸收缸，所述吸收缸的进液口通过设置有所述尾气电磁阀的管道与所述尾气排放口连接。

4.根据权利要求2或3所述的酸性废液循环利用系统，其特征在于，还包括用以检测所述电解槽内压力的压力传感器，所述压力传感器设置于所述电解槽内。

5.根据权利要求1所述的酸性废液循环利用系统，其特征在于，还包括用于搅拌所述电解槽内酸性废液的搅拌机构。

6.根据权利要求5所述的酸性废液循环利用系统，其特征在于，所述搅拌机构包括气泵和曝气管，所述气泵设置于所述电解槽外，所述曝气管的一端与所述气泵的连接，所述曝气管的另一端位于所述电解槽内且设置有气孔，所述气孔与所述曝气管的管腔连通。

7.根据权利要求5所述的酸性废液循环利用系统，其特征在于，所述搅拌机构包括搅拌电机和搅拌器，所述搅拌器位于所述电解槽外，所述搅拌器一端与所述搅拌电机连接，所述搅拌器的另一端位于所述电解槽内。

8.根据权利要求1所述的酸性废液循环利用系统，其特征在于，还包括用于冷却所述电解槽内液体的冷却装置，所述冷却装置设置于所述电解槽外。

9.根据权利要求8所述的酸性废液循环利用系统，其特征在于，所述冷却装置包括进液管、冷却管、出液管以及冷却箱，所述冷却箱设置有用于盛放冷却液的冷却槽，所述冷却管位于所述冷却槽内，所述冷却管的两端分别通过所述进液管、所述出液管与所述电解槽连通。

10.根据权利要求1所述的酸性废液循环利用系统，其特征在于，还包括混液罐和用于测量所述混液罐内液体氧化还原电位的电位仪，所述电位仪与所述可编程逻辑控制器连接，所述废液电磁阀、所述回收电磁阀、所述加料电磁阀均与所述混液罐连接，所述混液罐的液体输出口与所述刻蚀机的所述进料口连接。