CN109778193A - 蚀刻废液电镀回用设备及蚀刻废液电镀回用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及蚀刻废液电镀回用设备及蚀刻废液电镀回用方法，蚀刻废液电镀回用设备包括：废液收集池、动力泵、反渗透装置、电解装置和回水槽；废液收集池具有一出液口，出液口与动力泵的入口端连通，动力泵的出口端与反渗透装置的入口端连通，反渗透装置的第一出口端与电解装置连通，反渗透装置的第二出口端与回水槽连通。通过将蚀刻废液反渗透装置进行净化处理，使得经过处理的蚀刻废液分成两部分，一部分通过反渗透膜的废液直接用于回用，而不能通过反渗透膜的废液则排入电解装置内进行电解，分离出纯铜，使得蚀刻废液能够得到循环使用，并且通过电解得到的纯铜能够投入至PCB板的制造中，有效节省了成本，提高了经济效益。

Description

蚀刻废液电镀回用设备及蚀刻废液电镀回用方法

技术领域

本发明涉及PCB板蚀刻液处理技术领域，特别是涉及蚀刻废液电镀回用设备及蚀刻废液电镀回用方法。

背景技术

目前现有PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)板的蚀刻工序产生的蚀刻废液有两种处理方式：一种方式是直接委托给环保部门认定的、有资质的处理商进行集中回收处置，另一种方式是采用在线回收处理；其中，在线回收处理的具体实施过程是：对从蚀刻机内溢流出的旧碱性蚀刻液进行有机萃取剂萃取，将旧蚀刻液中的铜由140-150g/L降低至95-105g/L，再经过加氨、加氯、加蚀刻添加剂等药剂配方调节成可重新使用的蚀刻新液，最后通过循环泵添加到蚀刻机中；同时，萃取出的铜导入专用电解槽，通过电解反应电解成铜板，再变卖给回收公司；酸性蚀刻液的过程则是不萃取、直接电解，其它的和碱性蚀刻液的处理方式一样。

第一种废液直接外卖方式，需要使用大量的新鲜蚀刻子液，且会不停地产生蚀刻废液，导致环保处理量大，同时变卖价格相对较低，仅约为废液中等重量铜价的40％；

第二种在线回收处理方式，虽然不会产生大量的废液，但由于电解的铜板含有较多的杂质，变卖的价值也不高，约为废液中等重量铜价的80％，同时回收处理费用约占变卖铜价值的35％，即收益约为等重量铜价的52％；

因此，上述的两种处理方式如不经妥善处理和利用的话，会造成严重的环境污染与极大的经济浪费。

PCB板的蚀刻废液处理已经成为行业内的难题，针对所述问题，研究出一个专门针对该废液处理的药剂配方及回收方式，成为目前亟待解决的问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种蚀刻废液电镀回用设备及蚀刻废液电镀回用方法。

一种蚀刻废液电镀回用设备，其特征在于，包括：废液收集池、动力泵、反渗透装置、电解装置和回水槽；

所述废液收集池具有一出液口，所述出液口与所述动力泵的入口端连通，所述动力泵的出口端与所述反渗透装置的入口端连通，所述反渗透装置的第一出口端与所述电解装置连通，所述反渗透装置的第二出口端与所述回水槽连通。

进一步地，所述反渗透装置包括反渗透容器和设置于反渗透容器内的反渗透膜，所述反渗透膜将所述反渗透容器内分隔为第一腔体和第二腔体，所述反渗透容器开设有入口、第一出口和第二出口，所述入口和所述第一出口分别与所述第一腔体连通，所述第二出口与所述第二腔体连通。

进一步地，还包括存储池，所述回水槽与所述存储池连通。

进一步地，所述回水槽具有进水口和出水口，所述回水槽的进水口与所述反渗透装置的第二出口端连通，所述回水槽的出水口通过一输送管与所述存储池连通。

进一步地，所述输送管设置有阀门。

一种蚀刻废液电镀回用方法，采用上述任一实施例中所述的蚀刻废液电镀回用设备实现，其特征在于，包括：

通过动力泵将所述废液收集池中的蚀刻废液抽入反渗透装置中进行净化，得到净化后的蚀刻液和未净化的废液；

将净化后的蚀刻液输送至回水槽；

将未净化的废液输送至电解装置；

通过所述电解装置对输送至所述电解装置的蚀刻废液进行电解处理，生成铜；

进一步地，所述将净化后的蚀刻液输送至回水槽的步骤之后还包括：

向所述回水槽内的蚀刻废液中加入氨、氯和蚀刻添加剂，生成蚀刻液。

进一步地，所述通过所述电解装置对输送至所述电解装置的蚀刻废液进行电解处理，生成铜的步骤还包括：

通过所述电解装置对输送至所述电解装置的蚀刻废液进行电解处理，生成铜板；

对所述铜板进行切割，装入钛篮；

将装入钛篮的所述铜板挂入电镀铜缸。

本发明的有益效果是：通过将废液收集池中的蚀刻废液反渗透装置进行净化处理，使得经过处理的蚀刻废液分成两部分，一部分能通过反渗透膜的废液直接用于回用，而不能通过反渗透膜的废液则排入电解装置内进行电解，分离出纯铜，从而使得蚀刻废液能够得到循环使用，并且通过电解得到的纯铜能够投入至PCB板的制造中，有效节省了成本，提高了经济效益，并且避免了蚀刻废液的直接排出而污染环境，有利于环保。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为一实施例的蚀刻废液电镀回用设备的连接结构示意图；

图2为一实施例的蚀刻废液电镀回用方法的流程示意图。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，其为本发明一实施例的蚀刻废液电镀回用设备10，包括：废液收集池110、动力泵120、反渗透装置130、电解装置140和回水槽150；所述废液收集池110具有一出液口111，所述出液口111与所述动力泵120的入口端连通，所述动力泵120的出口端与所述反渗透装置130的入口端133连通，所述反渗透装置130的第一出口端131与所述电解装置140连通，所述反渗透装置130的第二出口端132与所述回水槽150连通。

本实施例中，所述废液收集池110的出液口通过第一管道与动力泵120的入口端连通，所述动力泵120的出口端通过第二管道与反渗透装置130的入口端连通，反渗透装置130的第一出口端通过第三管道与所述电解装置140连通，反渗透装置130的第二出口端通过第四管道与回水槽150连通。

具体地，废液收集池110也可称为废液收集槽，用于收集、容置蚀刻后产生的蚀刻废液。该动力泵120也可以称为循环泵。该动力泵120用于为刻蚀废液的流通提供动力，将废液收集池110内的刻蚀废液抽出，并送入至反渗透装置130中。

反渗透装置130用于将刻蚀废液分为两部分，一部分由第一出口端输送至所述电解装置140，另一部分由第二出口端输送至所述回水槽150。具体地，该反渗透装置130内设置反渗透膜，在压力作用下，一部分刻蚀废液从反渗透膜渗透，进而从第二出口端输送至所述回水槽150，而不能通过反渗透膜的废液，则由第一出口端输送至所述电解装置140。本实施例中，该第一出口端为隔离液排出端。值得一提的是，该反渗透装置130采用反渗透技术将刻蚀废液分为两部分，反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压，就可以使用大于渗透压的反渗透压力，即反渗透法，达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。

值得一提的是，刻蚀后产生的刻蚀废液中含有较多的铜离子，如直接排出一方面会造成环境污染，另一方面将造成铜的浪费。本实施例中，电解装置140用于对输送至电解装置140的废液进行电解，使得废液中的铜离子通过电解处理后转化成纯铜，进而实现铜的回收利用。而经过反渗透装置130净化的蚀刻液则可回用，经过反渗透装置130进入回水槽150的蚀刻液，加入氨、氯和蚀刻添加剂，即可生成可使用的蚀刻液，从而避免了蚀刻液的直接排放，使得蚀刻液能够循环利用，使得蚀刻液可循环利用，提高了利用率，并且降低了蚀刻液的使用成本，有效提高了经济效益。

值得一提的是，各实施例中，蚀刻废液电镀回用设备也可称为蚀刻废液处理设备。

上述实施例中，通过将废液收集池110中的蚀刻废液反渗透装置130进行净化处理，使得经过处理的蚀刻废液分成两部分，一部分能通过反渗透膜的废液直接用于回用，而不能通过反渗透膜的废液则排入电解装置140内进行电解，分离出纯铜，从而使得蚀刻废液能够得到循环使用，并且通过电解得到的纯铜能够投入至PCB板的制造中，有效节省了成本，提高了经济效益，并且避免了蚀刻废液的直接排出而污染环境，有利于环保。

为了便于液体的输送，在一个实施例中，第三管道设置第三动力泵，在一个实施例中，第四管道设置第四动力泵。这样，通过第三动力泵提供动力，使得反渗透装置130内由第一出口端排出的蚀刻废液能够通过第三管道进入所述电解装置140内。而通过第四动力泵提供动力，使得反渗透装置130由第二出口端排出的蚀刻废液能够通过第四管道进入回水槽150。

为了便于液体的输送，在一个实施例中，第一出口端设置于反渗透装置130的靠近底部的位置，反渗透装置130的第一出口端高度大于电解装置140的高度，在一个实施例中，第二出口端设置于反渗透装置130的靠近底部的位置，反渗透装置130的第二出口端的高度大于回水槽150的高度，这样，由于第一出口端和第二出口端的高度较大，这样，能够使得反渗透装置130内的蚀刻废液能够在重力作用下分别通过第一出口端和第二出口端输送至电解装置140和回水槽150。

为了使得蚀刻废液能够被分为两部分，并且使得含有铜离子的废液被分离进而送入电解装置中，在一个实施例中，所述反渗透装置包括反渗透容器和设置于反渗透容器内的反渗透膜，所述反渗透膜将所述反渗透容器内分隔为第一腔体和第二腔体，所述反渗透容器开设有入口、第一出口和第二出口，所述入口和所述第一出口分别与所述第一腔体连通，所述第二出口与所述第二腔体连通。

本实施例中，反渗透容器的入口端开设所述入口，反渗透容器的第一出口端开设第一出口，反渗透容器的第二出口端开设第二出口。由于反渗透膜将反渗透容器的内部分隔为第一腔体和第二腔体，这样，蚀刻溶液在动力泵120作用下由入口输送至第一腔体内，蚀刻废液中的一部分将通过反渗透膜渗透至第二腔体，由第二腔体的第二出口输送至回水槽150，进行循环利用；而蚀刻废液中的无法通过反渗透膜的蚀刻废液将由第一出口排出至电解装置140进行电解。

为了将处理后的蚀刻液重新使用，在一个实施例中，请再次参见图1，蚀刻废液电镀回用设备还包括存储池160，所述回水槽150与所述存储池160连通。

本实施例中，存储池160用于存储处理后的蚀刻液，这样，回水槽150内的蚀刻液加入氨、氯和蚀刻添加剂，生成蚀刻液，可输送至存储池160进行存储。一般来说，加入了氨、氯和蚀刻添加剂的蚀刻液还需要检测合格才能投入循环使用中，因此，由于存储池160与回水槽150隔离，这样，未经过加入氨、氯和蚀刻添加剂的蚀刻液可与存储池160内存储备用的蚀刻液分离，此外，还可以对回水槽150内加入了氨、氯和蚀刻添加剂的蚀刻液进行检测，待检测后才输送至存储池160，避免了未处理的蚀刻液以及不合格的蚀刻液进入循环再用的蚀刻液中。

为了将回水槽150内的蚀刻液输送至存储池160，在一个实施例中，如图1所示，所述回水槽150具有进水口和出水口，所述回水槽150的进水口与所述反渗透装置130的第二出口端连通，所述回水槽150的出水口通过一输送管162与所述存储池160连通。

本实施例中，回水槽150内加入了氨、氯和蚀刻添加剂的蚀刻液可由回水槽150的出水口进入输送管162，进而输送至存储池160中存储。

为了将未处理的蚀刻液与待循环的蚀刻液分离，在一个实施例中，请再次参见图1，所述输送管162设置有阀门161。本实施例中，输送管162设置阀门161，这样，在回水槽150内的蚀刻液未加入氨、氯和蚀刻添加剂前，阀门161关闭，这样，可以使得回水槽150内的蚀刻液能够与存储池160内的待循环的蚀刻液分离，避免影响待循环的蚀刻液。并且，在回水槽150内的蚀刻液未检测合格，或者检测不合格时，都不会输送至存储池160。而当回水槽150内的蚀刻液加入了氨、氯和蚀刻添加剂，并且检测合格后，才开启阀门161，使得回水槽150的合格的蚀刻液输送至存储池160。

在一个实施例中，输送输送管162设置有输送泵，通过输送泵为蚀刻液提供动力，使得回水槽150的蚀刻液能够输送至存储池160中。

在一个实施例中，所述回水槽150设置有输入管，所述输入管用于向回水槽150输送氨、氯和蚀刻添加剂。通过设置输入管，使得能够便捷地向回水槽150加入氨、氯和蚀刻添加剂。

在一个实施例中，一种蚀刻废液电镀回用方法，采用上述任一实施例中所述的蚀刻废液电镀回用设备实现，如图2所示，包括步骤：

步骤210，通过动力泵将所述废液收集池中的蚀刻废液抽入反渗透装置中进行净化，得到净化后的蚀刻液和未净化的废液。

其中，该反渗透装置内设置有反渗透膜。

步骤230，将净化后的蚀刻液输送至回水槽。

将渗透通过反渗透膜的蚀刻废液输送至回水槽。

步骤250，将未净化的废液输送至电解装置。

本步骤中，将不能通过反渗透膜的蚀刻废液输送至电解装置。

步骤270，通过所述电解装置对输送至所述电解装置的蚀刻废液进行电解处理，生成铜。

上述实施例中，通过将废液收集池中的蚀刻废液反渗透装置进行净化处理，使得经过处理的蚀刻废液分成两部分，一部分能通过反渗透膜的废液直接用于回用，而不能通过反渗透膜的废液则排入电解装置内进行电解，分离出纯铜，从而使得蚀刻废液能够得到循环使用，并且通过电解得到的纯铜能够投入至PCB板的制造中，有效节省了成本，提高了经济效益，并且避免了蚀刻废液的直接排出而污染环境，有利于环保。

在一个实施例中，所述将净化后的蚀刻液输送至回水槽的步骤之后还包括：向所述回水槽内的蚀刻废液中加入氨、氯和蚀刻添加剂，生成蚀刻液。

在一个实施例中，向所述回水槽内的蚀刻废液中加入质量份为40的氯化氨、质量份为22的液氨以及质量份为2的蚀刻添加剂，生成蚀刻液。

具体地，根据回水槽中蚀刻废液的分量，在每1000份蚀刻废液中加入质量份为40的氯化氨、质量份为22的液氨以及质量份为2的蚀刻添加剂。比如，在1000KG的蚀刻废液中加入质量份为40KG的氯化氨、质量份为22KG的液氨以及质量份为2KG的蚀刻添加剂。值得一提的是，蚀刻添加剂该为蚀刻电路板的蚀刻液中常用的添加剂，其为本领域技术人员可获知的，本实施例中不累赘描述。

在一个实施例中，所述向所述回水槽内的蚀刻废液中加入氨、氯和蚀刻添加剂的步骤之后还包括：

对所述回水槽内的蚀刻液进行搅拌，并静置，生成蚀刻液。

在一个实施例中，所述对所述回水槽内的蚀刻液进行搅拌，并静置，生成蚀刻液的步骤中，静置时间为2小时。

静置后的蚀刻液送入存储池中，进行备用，从而实现蚀刻液的循环利用。

在一个实施例中，所述通过所述电解装置对输送至所述电解装置的蚀刻废液进行电解处理，生成铜的步骤还包括：通过所述电解装置对输送至所述电解装置的蚀刻废液进行电解处理，生成铜板；对所述铜板进行切割，装入钛篮；将装入钛篮的所述铜板挂入电镀铜缸。

经过上述蚀刻废液电镀回用方法，送入回水槽内的蚀刻液的再生后铜含量降至60-70g/L；废液回用添加氨、加氯、加蚀刻添加剂需要经过化验合格后才可使用；电解铜板的铜含量≥99.99％，铁、锌、锡、铅、镍、钴等其他金属含量均需小于5PPM。

按月产能6万平米核算，其中双面板50％，多层板50％，多层平均层数6层(2张芯板)，双面板底铜H/HOZ、1/1OZ、2/2OZ占比60％、30％、10％，多层板底铜按1/1OZ，蚀刻去铜层面积占比35％，外层板电层平均铜7un。

根据以上基本信息，算出碱性蚀刻蚀铜量为：

(18*60％+35*30％+70*10％+7)*10-6m*2*35％*60000m2＝13225KG＝13.225吨

酸性蚀刻蚀铜量为：

35*10-6m*35％*2*2*60000m2*50％*8.92*103KG/M3＝13112KG＝13.112吨

两者合计：26337KG，即26.337吨

PCB板每平米约需铜球0.5KG，6万平米约需铜球30000KG，即30吨，故如蚀铜量完全回用，PCB厂仍需再购买铜球3663KG，即3.663吨。

另采取废液直卖方式需要购买子液，费用约1RMB/M2。

根据以上信息，测算项目经济效益结果如下表1所示：

表1项目经济效益表

注：其中铜价按50RMB/KG计，表中费用单位：万RMB

项目预算投资200万，按相比在线回收节约数58.2万/月计，4个月即可回收投资成本。

项目前景：

本项目每平米可降成本5.82RMB，相比PCB板平均制造成本300RMB/平米，可降低成本比例近2％，即提供给企业近2％的利润贡献度；另一方面，本项目可减少产生3.13KG/平米左右的废液，环保效益也非常显著。由于该项目能带来较高的经济效益回报和良好的环保效果，故可在整个PCB行业大力推广，具有广泛的市场前景。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种蚀刻废液电镀回用设备，其特征在于，包括：废液收集池、动力泵、反渗透装置、电解装置和回水槽；

所述废液收集池具有一出液口，所述出液口与所述动力泵的入口端连通，所述动力泵的出口端与所述反渗透装置的入口端连通，所述反渗透装置的第一出口端与所述电解装置连通，所述反渗透装置的第二出口端与所述回水槽连通。

2.根据权利要求1所述的蚀刻废液电镀回用设备，其特征在于，所述反渗透装置包括反渗透容器和设置于反渗透容器内的反渗透膜，所述反渗透膜将所述反渗透容器内分隔为第一腔体和第二腔体，所述反渗透容器开设有入口、第一出口和第二出口，所述入口和所述第一出口分别与所述第一腔体连通，所述第二出口与所述第二腔体连通。

3.根据权利要求1或2所述的蚀刻废液电镀回用设备，其特征在于，还包括存储池，所述回水槽与所述存储池连通。

4.根据权利要求3所述的蚀刻废液电镀回用设备，其特征在于，所述回水槽具有进水口和出水口，所述回水槽的进水口与所述反渗透装置的第二出口端连通，所述回水槽的出水口通过一输送管与所述存储池连通。

5.根据权利要求4所述的蚀刻废液电镀回用设备，其特征在于，所述输送管设置有阀门。

6.一种蚀刻废液电镀回用方法，采用如权利要求1至5任一项所述的蚀刻废液电镀回用设备实现，其特征在于，包括：

通过动力泵将所述废液收集池中的蚀刻废液抽入反渗透装置中进行净化，得到净化后的蚀刻液和未净化的废液；

将净化后的蚀刻液输送至回水槽；

将未净化的废液输送至电解装置。

通过所述电解装置对输送至所述电解装置的蚀刻废液进行电解处理，生成铜。

7.根据权利要求6所述的蚀刻废液电镀回用方法，其特征在于，所述将净化后的蚀刻液输送至回水槽的步骤之后还包括：

向所述回水槽内的蚀刻废液中加入氨、氯和蚀刻添加剂，生成蚀刻液。

8.根据权利要求6所述的蚀刻废液电镀回用方法，其特征在于，所述通过所述电解装置对输送至所述电解装置的蚀刻废液进行电解处理，生成铜的步骤还包括：

通过所述电解装置对输送至所述电解装置的蚀刻废液进行电解处理，生成铜板；

对所述铜板进行切割，装入钛篮；

将装入钛篮的所述铜板挂入电镀铜缸。