CN108588723A - 一种碱性蚀刻废液的再生循环系统及方法 - Google Patents

一种碱性蚀刻废液的再生循环系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种碱性蚀刻废液的再生循环系统及方法，属于废水处理领域。再生循环系统包括废液储槽、第一电解槽和第二电解槽，废液储槽、第一电解槽和第二电解槽依次连接，所述的废液储槽用于收集使用过的蚀刻液；所述的第一电解槽包括至少一个阴极室和一个阳极室，阴极室内设有阴极板，阳极室内设有阳极板，阴极板为钛板，阳极板为铜板；所述的第二电解槽内设有阴极板和阳极板，以第一电解槽内电解获得的镀了铜的钛板作为阳极板，铜板作为阴极板，硫酸铜溶液作为电镀液。本发明采用二次电解，使制得的铜板表面光滑平整，纯度更高，价格更高，能够获得更好的收益。

Description

一种碱性蚀刻废液的再生循环系统及方法
技术领域
本发明属于废水处理领域，尤其涉及一种碱性蚀刻废液的再生循环系统及方法。
背景技术
蚀刻剂有许多种类，最早是使用三氯化铁的水溶液为蚀刻液，随着工业发展，三氯化铁逐渐被淘汰代之以氯化铜、过硫酸盐、过氧化氢-硫酸、氨碱以及其他蚀刻液相继开发并投入使用，其中尤以氯化铜蚀刻液得到广泛应用。
碱性蚀刻液常见的处理方法有化学方法和电化学方法。化学方法工艺简单，效果较好，但是剩下的废液就会浪费掉，而且排出对环境会造成较大的污染。电化学方法效果好，且废水能够直接回收金属铜，特别是对浓度较高的废水来说，回收效果更好。但是电解得到的铜板上有微小颗粒，表面不平整。
发明内容
本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种碱性蚀刻废液的再生循环系统及方法，制得的铜板表面光滑，回收率高。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种碱性蚀刻废液的再生循环系统，包括废液储槽、第一电解槽和第二电解槽，废液储槽、第一电解槽和第二电解槽依次连接，所述的废液储槽用于收集使用过的蚀刻液；
所述的第一电解槽包括至少一个阴极室和一个阳极室，阴极室内设有阴极板，阳极室内设有阳极板，阴极板为钛板，阳极板为铜板；
所述的第二电解槽内设有阴极板和阳极板，以第一电解槽内电解获得的镀了铜的钛板作为阳极板，铜板作为阴极板，硫酸铜溶液作为电镀液。
作为对本发明的进一步改进，所述第一电解槽的阴极室内装有碱性蚀刻废液，阳极室内装有硫酸钠。
作为对本发明的进一步改进，所述第一电解槽的阴极板上设有一层钼。
作为对本发明的进一步改进，所述第一电解槽的阴极板厚度为1-2mm。
一种碱性蚀刻废液的再生循环方法，包括以下步骤：将收集的碱性蚀刻废液放入废液储槽中，然后泵入在第一电解槽内进行电解反应，以铜板作为阳极，钛板作为阴极，碱性蚀刻废液作为电解液；电解至15-20min时，加入三乙醇胺，继续进行电解反应，铜在钛板上不断的析出，形成铜板；然后以上述获得的镀铜的钛板作为阳极，铜板作为阴极，在第二电解槽内放入硫酸铜溶液作为电镀液，再次进行电解反应，得到光滑平整的铜；去除铜离子的废液经过调配后继续用于蚀刻，循环再生利用。
作为对本发明的进一步改进，先对碱性蚀刻液进行预处理，然后再进行电解反应，预处理方法如下：将粉煤灰加入质量浓度为20-30％的氢氧化钠溶液中，搅拌1～10min，和蚀刻液混合，然后依次质量比为1:3-1：7的环糊精和焦亚硫酸钠，搅拌均匀，加入氯化钠，控制温度在50～60℃时，加入淀粉，搅拌均匀，即可。
作为对本发明的进一步改进，每1kg废液加入所述粉煤灰10-20g，氢氧化钠溶液10-60g，环糊精1-2g，氯化钠1-2g，淀粉4-6g。
作为对本发明的进一步改进，所述的第一电解槽内的电镀时间控制在3-4h。
作为对本发明的进一步改进，所述的第一电解槽内的电流密度控制在1360A/m2。
本发明具有以下有益效果：本发明采用二次电解，使制得的铜板表面光滑平整，纯度更高，价格更高，能够获得更好的收益。
附图说明
图1为碱性蚀刻废液的再生循环系统的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细介绍，但不局限于此。
实施例1
一种碱性蚀刻废液的再生循环系统，包括废液储槽、第一电解槽和第二电解槽，废液储槽、第一电解槽和第二电解槽依次连接，所述的废液储槽用于收集使用过的蚀刻液。
所述的第一电解槽包括至少一个阴极室和一个阳极室，阴极室内设有阴极板，阳极室内设有阳极板，阴极室内采用碱性蚀刻废液作为电解液，阳极室内采用硫酸钠作为电解液，阴极板为厚度为1-2mm的钛板，钛板上设有一层钼，可以提高电解效果，阳极板为铜板。
所述的第二电解槽设有阴极板和阳极板，以第一电解槽内电解获得的镀了铜的钛板作为阳极，铜板作为阴极，硫酸铜溶液作为电镀液。
实施例2
一种碱性蚀刻废液的再生循环方法，包括以下步骤：将收集的碱性蚀刻废液放入废液储槽中，然后泵入在第一电解槽内进行电解反应，以铜板作为阳极，钛板作为阴极，碱性蚀刻废液作为电解液；电解至15-20min时，加入三乙醇胺，继续进行电解反应，并控制总的电镀时间在3-4h，电流密度控制在1360A/m2。铜在钛板上不断的析出，形成较厚的铜，此时铜表面有很多大大小小的颗粒。去除铜离子的废液经过调配后继续用于蚀刻，循环利用。
然后将以上述获得的镀铜的钛板作为阳极，铜板作为阴极，在第二电解槽内放入硫酸铜溶液作为电镀液，再次进行电解反应，通过阴极沉淀，得到光滑平整的铜。
本发明在第一次电解反应时，铜的回收率高达98.11％，由于此时电流密度较大，使铜表面不光滑，有一些小颗粒，因此进行了二次电解，经过电解后的铜板，表面光滑平整，纯度更高，价格更高，能够获得更好的收益。
实施例3
一种碱性蚀刻废液的再生循环方法，包括以下步骤：
先对碱性蚀刻液进行预处理，然后再进行电解反应，预处理方法如下：将粉煤灰加入质量浓度为20-30％的氢氧化钠溶液中，搅拌1～10min，和蚀刻液混合，然后依次质量比为1：7的环糊精和焦亚硫酸钠，搅拌均匀，加入氯化钠，控制温度在50～60℃时，加入淀粉，搅拌均匀，即可。其中，每1kg废液加入所述粉煤灰20g，氢氧化钠溶液60g，环糊精2g，氯化钠2g，淀粉6g。
将收集的碱性蚀刻废液放入废液储槽中，然后泵入在第一电解槽内进行电解反应，以铜板作为阳极，钛板作为阴极，碱性蚀刻废液作为电解液；电解至15-20min时，加入三乙醇胺，继续进行电解反应，并控制总的电镀时间在3-4h，电流密度控制在1360A/m2。
然后将以上述获得的镀铜的钛板作为阳极，铜板作为阴极，在第二电解槽内放入硫酸铜溶液作为电镀液，再次进行电解反应，通过阴极沉淀，得到光滑平整的铜。
实施例4
一种碱性蚀刻废液的再生循环方法，包括以下步骤：
先对碱性蚀刻液进行预处理，然后再进行电解反应，预处理方法如下：将粉煤灰加入质量浓度为20-30％的氢氧化钠溶液中，搅拌1～10min，和蚀刻液混合，然后依次质量比为1:5的环糊精和焦亚硫酸钠，搅拌均匀，加入氯化钠，控制温度在50～60℃时，加入淀粉，搅拌均匀，即可。其中，每1kg废液加入所述粉煤灰15g，氢氧化钠溶液50g，环糊精1g，氯化钠2g，淀粉5g。
将收集的碱性蚀刻废液放入废液储槽中，然后泵入在第一电解槽内进行电解反应，以铜板作为阳极，钛板作为阴极，碱性蚀刻废液作为电解液；电解至15-20min时，加入三乙醇胺，继续进行电解反应，并控制总的电镀时间在3-4h，电流密度控制在1360A/m2。
然后将以上述获得的镀铜的钛板作为阳极，铜板作为阴极，在第二电解槽内放入硫酸铜溶液作为电镀液，再次进行电解反应，通过阴极沉淀，得到光滑平整的铜。
实施例5
一种碱性蚀刻废液的再生循环方法，包括以下步骤：
先对碱性蚀刻液进行预处理，然后再进行电解反应，预处理方法如下：将粉煤灰加入质量浓度为20-30％的氢氧化钠溶液中，搅拌1～10min，和蚀刻液混合，然后依次质量比为1:3的环糊精和焦亚硫酸钠，搅拌均匀，加入氯化钠，控制温度在50～60℃时，加入淀粉，搅拌均匀，即可。其中，每1kg废液加入所述粉煤灰10g，氢氧化钠溶液10g，环糊精1g，氯化钠1g，淀粉4g。
将收集的碱性蚀刻废液放入废液储槽中，然后泵入在第一电解槽内进行电解反应，以铜板作为阳极，钛板作为阴极，碱性蚀刻废液作为电解液；电解至15-20min时，加入三乙醇胺，继续进行电解反应，并控制总的电镀时间在3-4h，电流密度控制在1360A/m2。
然后将以上述获得的镀铜的钛板作为阳极，铜板作为阴极，在第二电解槽内放入硫酸铜溶液作为电镀液，再次进行电解反应，通过阴极沉淀，得到光滑平整的铜。

Claims (9)

1.一种碱性蚀刻废液的再生循环系统，其特征在于，包括废液储槽、第一电解槽和第二电解槽，废液储槽、第一电解槽和第二电解槽依次连接，所述的废液储槽用于收集使用过的蚀刻液；
所述的第一电解槽包括至少一个阴极室和一个阳极室，阴极室内设有阴极板，阳极室内设有阳极板，阴极板为钛板，阳极板为铜板；
所述的第二电解槽内设有阴极板和阳极板，以第一电解槽内电解获得的镀了铜的钛板作为阳极板，铜板作为阴极板，硫酸铜溶液作为电镀液。
2.根据权利要求1所述的一种碱性蚀刻废液的再生循环系统，其特征在于，所述第一电解槽的阴极室内装有碱性蚀刻废液，阳极室内装有硫酸钠。
3.根据权利要求1所述的一种碱性蚀刻废液的再生循环系统，其特征在于，所述第一电解槽的阴极板上设有一层钼。
4.根据权利要求1或3所述的一种碱性蚀刻废液的再生循环系统，其特征在于，所述第一电解槽的阴极板厚度为1-2mm。
5.基于权利要求1所述的碱性蚀刻废液的再生循环系统的循环方法，其特征在于，包括以下步骤：将收集的碱性蚀刻废液放入废液储槽中，然后泵入在第一电解槽内进行电解反应，以铜板作为阳极，钛板作为阴极，碱性蚀刻废液作为电解液；电解至15-20min时，加入三乙醇胺，继续进行电解反应，铜在钛板上不断的析出，形成铜板；然后以上述获得的镀铜的钛板作为阳极，铜板作为阴极，在第二电解槽内放入硫酸铜溶液作为电镀液，再次进行电解反应，得到光滑平整的铜；去除铜离子的废液经过调配后继续用于蚀刻，循环再生利用。
6.根据权利要求5所述的碱性蚀刻废液的再生循环方法，其特征在于，先对碱性蚀刻液进行预处理，然后再进行电解反应，预处理方法如下：将粉煤灰加入质量浓度为20-30％的氢氧化钠溶液中，搅拌1～10min，和蚀刻液混合，然后依次质量比为1:3-1：7的环糊精和焦亚硫酸钠，搅拌均匀，加入氯化钠，控制温度在50～60℃时，加入淀粉，搅拌均匀，即可。
7.根据权利要求6所述的碱性蚀刻废液的再生循环方法，其特征在于，每1kg废液加入所述粉煤灰10-20g，氢氧化钠溶液10-60g，环糊精1-2g，氯化钠1-2g，淀粉4-6g。
8.根据权利要求5所述的碱性蚀刻废液的再生循环方法，其特征在于，所述的第一电解槽内的电镀时间控制在3-4h。
9.根据权利要求5所述的碱性蚀刻废液的再生循环方法，其特征在于，所述的第一电解槽内的电流密度控制在1360A/m2。
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