CN110844931B - 一种pcb板蚀刻废液回收生产碱铜的合成釜和生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PCB板蚀刻废液回收生产碱铜的合成釜和生产方法，该合成釜的顶端第一环形围坝的设置，便于控制进料范围和在第一环形围坝外侧进行固液分离，从而使进料不易影响固液分离的进行；转动搅拌件的设置，便于物料的分散，利于碱铜晶体的碰撞长大；第二环形围坝和倾斜壁面的设置，一方面便于使第二环形围坝内侧的液体不易带动限流口/限流通道与液体输出通道之间液体，即降低限流口/限流通道与液体输出通道之间液体的流动性，另一方面便于固液分离时，限流口/限流通道与液体输出通道之间较重物能够从倾斜壁面向下滑落而不易累积；合成釜下端漏斗槽的设置，便于碱铜的累积，放料阀的设置，便于下端碱铜输出和上端继续进料合成碱铜。

Description

一种PCB板蚀刻废液回收生产碱铜的合成釜和生产方法
技术领域
本发明涉及一种PCB板蚀刻废液回收生产碱铜的合成釜和生产方法。
背景技术
PCB板又称印刷电路板，是电子元器件电气连接的提供者，它的发展已有100多年的历史。印制电路板的电路形成是通过蚀刻工艺，溶解基板上覆铜的过程中所产生的，与此同时也会产生大量含铜蚀刻废液。按含铜废液特性可分为酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液两大类，蚀刻废液如不妥善处理与利用会造成极大的资源浪费与严重的环境污染。国内通常的处理方法是：提取酸碱蚀刻废液中的铜，生产氢氧化铜、碱铜、氧化铜、硫酸铜或其它铜化合物等产品。
为了生产高纯度的铜产品，一般会对酸碱蚀刻废液进行预处理，除掉其中的砷、铅等杂质，使酸碱蚀刻废液发生中和反应，生成不定形碱铜沉淀，经进一步反应后，制得氧化铜、硫酸铜等产品；在中和反应过程中，若采取一定的反应条件，如温度、pH值和搅拌转速等，可制得结晶形的碱式氯化铜，可作为产品出售。
在现有技术中，由于反应装置及相应的附属设备的不同，以及其合成工艺的复杂性，合成工艺中存在着预热、加热、保温、酸碱及其它化学试剂的使用、废气和废水处理等，碱铜的生产存在着诸多安全环保问题。
因此，如何克服上述存在的缺陷，已成为本领域技术人员亟待解决的重要课题。
发明内容
本发明克服了上述技术的不足，提供了一种PCB板蚀刻废液回收生产碱铜的合成釜和生产方法。
为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：
一种PCB板蚀刻废液回收生产碱铜的合成釜，该合成釜1的顶端设有向下延伸的第一环形围坝2、用于向所述第一环形围坝2所围区域进液的酸性蚀刻废液输入通道3和碱性蚀刻废液输入通道4、用于经所述第一环形围坝2所围区域后向下伸的转动搅拌件5、以及向下延伸并围在所述第一环形围坝2外的第二环形围坝6，所述第二环形围坝6的下边沿高度高于所述第一环形围坝2的下边沿高度，所述合成釜1的内侧壁靠上端位置设有从内向外逐渐倾斜向上的倾斜壁面7，所述第二环形围坝6的下边沿位于所述倾斜壁面7上方，所述倾斜壁面7与所述第二环形围坝6之间形成有限流口/限流通道8，所述限流口/限流通道8之上的所述合成釜1侧壁设有液体输出通道9，所述合成釜1下端设有便于碱铜累积的漏斗槽10，所述漏斗槽10输出端连接有放料阀101。
如上所述的一种PCB板蚀刻废液回收生产碱铜的合成釜，所述转动搅拌件5包括有转动竖杆50，所述转动竖杆50上设有位于所述第一环形围坝2所围区域中的上部叶片51、位于所述第一环形围坝2所围区域下端开口处附近的中部叶片52、以及位于所述第一环形围坝2所围区域与所述漏斗槽10之间的下部叶片53。
如上所述的一种PCB板蚀刻废液回收生产碱铜的合成釜，所述液体输出通道9位于所述合成釜1内的一端设有开口朝上的溢流口91。
如上所述的一种PCB板蚀刻废液回收生产碱铜的合成釜，所述倾斜壁面7下边沿与所述漏斗槽10上边沿之间设有竖向壁面12。
如上所述的一种PCB板蚀刻废液回收生产碱铜的合成釜，所述合成釜1还设置有温度计、压力表、检测口、废气收集孔。
如上所述，本案还保护一种PCB板蚀刻废液回收生产碱铜的生产方法，包括采用权利要求1-5任意一项所述的合成釜1，该生产方法包括如下步骤：
酸性蚀刻废液除杂处理步骤，向酸性蚀刻废液加入双氧水或氯酸钠溶液，对酸性蚀刻废液组分中的氯化亚铜进行氧化，并对该溶液使用氨水或铜氨液调节其pH值至1.0～1.2之间，然后经过固液分离后得到合成碱铜的酸性液体A；
碱性蚀刻废液除杂处理步骤，向碱性蚀刻废液加入酸性液体A和氨水，调节其pH值至10.5～11之间，然后经过固液分离后得到合成碱铜的碱性液体B；
碱铜的合成步骤，分别对酸性液体A、碱性液体B进行预热至50～60℃，然后酸性液体A通过酸性蚀刻废液输入通道3注入到合成釜1中和碱性液体B通过碱性蚀刻废液输入通道4注入到合成釜1中，得到液体C作为合成碱铜的母液，通过调节酸性液体A、碱性液体B的流量大小来使液体C的pH值至4.5～4.8之间，加温至65～80℃和进行液体搅拌，当碱铜合成釜内的母液比较澄清和碱铜呈墨绿色时，才打开放料阀101进行出料。
如上所述的一种PCB板蚀刻废液回收生产碱铜的生产方法，在碱铜的合成步骤中，当合成釜1内液位接近液体输出通道9高度时，才开始打开放料阀101进行出料，否则，继续注入酸性液体A和碱性液体B，并使碱铜合成釜内的母液比较澄清和碱铜呈墨绿色时，才打开放料阀101进行出料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本案结构简单易实现，所述合成釜的顶端所述第一环形围坝的设置，一方面便于控制进料范围，另一方面便于在所述第一环形围坝外侧进行固液分离，从而使进料不易影响固液分离的进行；所述转动搅拌件的设置，便于物料的分散，利于碱铜晶体的碰撞长大；所述第二环形围坝和所述倾斜壁面的设置，一方面便于使第二环形围坝内侧的液体不易带动所述限流口/限流通道与所述液体输出通道之间液体，即降低所述限流口/限流通道与所述液体输出通道之间液体的流动性，另一方面便于固液分离时，所述限流口/限流通道与所述液体输出通道之间较重物能够从所述倾斜壁面向下滑落而不易累积；所述合成釜下端所述漏斗槽的设置，便于碱铜的累积，所述放料阀的设置，便于下端碱铜输出和上端继续进料合成碱铜。
2、本案所述上部叶片、中部叶片、下部叶片的设置，便于对所述第一环形围坝所围区域与所述漏斗槽之间液体进行搅拌，其搅拌效果较好，便于物料的分散，利于碱铜晶体的碰撞长大。
3、所述液体输出通道位于所述合成釜内的一端设有开口朝上的溢流口，如此，进一步提高液面输出高度，有利于固液分离时液体输出通道输出澄清液。
4、本案碱铜的生产方法对酸性蚀刻废液进行预处理，便于使酸性蚀刻废液中的亚铜离子Cu+氧化生成正铜离子Cu2+，从而通过固液分离后得到较好的氯化铜溶液，对碱性蚀刻废液进行预处理，便于固液分离去除碱性蚀刻废液中的杂质后得到铜氨溶液；在所述碱铜的合成步骤中，将酸性液体A、碱性液体B注入所述合成釜前，先对酸性液体A、碱性液体B进行预热，如此，进料后不会大大降低合成釜已有液体C的温度，从而使进料不易影响合成釜中碱铜的合成，便于连续化生产；另，本案碱铜的生产方法采用了特殊的合成釜，所述合成釜的顶端所述第一环形围坝的设置，一方面便于控制进料范围，另一方面便于在所述第一环形围坝外侧进行固液分离，从而使进料不易影响固液分离的进行；所述转动搅拌件的设置，便于物料的分散，利于碱铜晶体的碰撞长大；所述第二环形围坝和所述倾斜壁面的设置，一方面便于使第二环形围坝内侧的液体不易带动所述限流口/限流通道与所述液体输出通道之间液体，即降低所述限流口/限流通道与所述液体输出通道之间液体的流动性，另一方面便于固液分离时，所述限流口/限流通道与所述液体输出通道之间较重物能够从所述倾斜壁面向下滑落而不易累积；所述合成釜下端所述漏斗槽的设置，便于碱铜的累积，所述放料阀的设置，便于下端碱铜输出和上端继续进料合成碱铜。
附图说明
图1是本案合成釜的结构示图。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1所示，一种PCB板蚀刻废液回收生产碱铜的合成釜，该合成釜1的顶端设有向下延伸的第一环形围坝2、用于向所述第一环形围坝2所围区域进液的酸性蚀刻废液输入通道3和碱性蚀刻废液输入通道4、用于经所述第一环形围坝2所围区域后向下伸的转动搅拌件5、以及向下延伸并围在所述第一环形围坝2外的第二环形围坝6，所述第二环形围坝6的下边沿高度高于所述第一环形围坝2的下边沿高度，所述合成釜1的内侧壁靠上端位置设有从内向外逐渐倾斜向上的倾斜壁面7，所述第二环形围坝6的下边沿位于所述倾斜壁面7上方，所述倾斜壁面7与所述第二环形围坝6之间形成有限流口/限流通道8，所述限流口/限流通道8之上的所述合成釜1侧壁设有液体输出通道9，所述合成釜1下端设有便于碱铜累积的漏斗槽10，所述漏斗槽10输出端连接有放料阀101。
如上所述，本案结构简单易实现，所述合成釜1的顶端所述第一环形围坝2的设置，一方面便于控制进料范围，另一方面便于在所述第一环形围坝2外侧进行固液分离，从而使进料不易影响固液分离的进行；所述转动搅拌件5的设置，便于物料的分散，利于碱铜晶体的碰撞长大；所述第二环形围坝6和所述倾斜壁面7的设置，一方面便于使第二环形围坝6内侧的液体不易带动所述限流口/限流通道8与所述液体输出通道9之间液体，即降低所述限流口/限流通道8与所述液体输出通道9之间液体的流动性，另一方面便于固液分离时，所述限流口/限流通道8与所述液体输出通道9之间较重物能够从所述倾斜壁面7向下滑落而不易累积；所述合成釜1下端所述漏斗槽10的设置，便于碱铜的累积，所述放料阀101的设置，便于下端碱铜输出和上端继续进料合成碱铜。
如上所述，具体实施时，所述转动搅拌件5包括有转动竖杆50，所述转动竖杆50上设有位于所述第一环形围坝2所围区域中的上部叶片51、位于所述第一环形围坝2所围区域下端开口处附近的中部叶片52、以及位于所述第一环形围坝2所围区域与所述漏斗槽10之间的下部叶片53。
如上所述，本案所述上部叶片51、中部叶片52、下部叶片53的设置，便于对所述第一环形围坝2所围区域与所述漏斗槽10之间液体进行搅拌，其搅拌效果较好，便于物料的分散，利于碱铜晶体的碰撞长大。
如上所述，具体实施时，所述液体输出通道9位于所述合成釜1内的一端设有开口朝上的溢流口91，如此，进一步提高液面输出高度，有利于固液分离时液体输出通道9输出澄清液。
如上所述，具体实施时，所述倾斜壁面7下边沿与所述漏斗槽10上边沿之间设有竖向壁面12。
如上所述，具体实施时，所述合成釜1还设置有温度计、压力表、检测口、废气收集孔。
如上所述，本案还公开一种PCB板蚀刻废液回收生产碱铜的生产方法，包括如下步骤：
酸性蚀刻废液除杂处理步骤，向酸性蚀刻废液加入双氧水或氯酸钠溶液，对酸性蚀刻废液组分中的氯化亚铜进行氧化，并对该溶液使用氨水或铜氨液调节其pH值至1.0～1.2之间，然后经过固液分离后得到合成碱铜的酸性液体A；
碱性蚀刻废液除杂处理步骤，向碱性蚀刻废液加入少量酸性液体A和氨水，调节其pH值至10.5～11之间，然后经过固液分离后得到合成碱铜的碱性液体B；
碱铜的合成步骤，分别对酸性液体A、碱性液体B进行预热至50～60℃，然后酸性液体A通过酸性蚀刻废液输入通道3注入到合成釜1中和碱性液体B通过碱性蚀刻废液输入通道4注入到合成釜1中，得到液体C作为合成碱铜的母液，通过调节酸性液体A、碱性液体B的流量大小来使液体C的pH值至4.5～4.8之间，加温至65～80℃和进行液体搅拌，当碱铜合成釜内的母液比较澄清和碱铜呈墨绿色时，才打开放料阀101进行出料。
如上所述，本案碱铜的生产方法对酸性蚀刻废液进行预处理，便于使酸性蚀刻废液中的亚铜离子Cu+氧化生成正铜离子Cu2+，从而通过固液分离后得到较好的氯化铜溶液，对碱性蚀刻废液进行预处理，便于固液分离去除碱性蚀刻废液中的杂质后得到铜氨溶液；在所述碱铜的合成步骤中，将酸性液体A、碱性液体B注入所述合成釜1前，先对酸性液体A、碱性液体B进行预热，如此，进料后不会大大降低合成釜1已有液体C的温度，从而使进料不易影响合成釜1中碱铜的合成，便于连续化生产；另，本案碱铜的生产方法采用了特殊的合成釜1，所述合成釜1的顶端所述第一环形围坝2的设置，一方面便于控制进料范围，另一方面便于在所述第一环形围坝2外侧进行固液分离，从而使进料不易影响固液分离的进行；所述转动搅拌件5的设置，便于物料的分散，利于碱铜晶体的碰撞长大；所述第二环形围坝6和所述倾斜壁面7的设置，一方面便于使第二环形围坝6内侧的液体不易带动所述限流口/限流通道8与所述液体输出通道9之间液体，即降低所述限流口/限流通道8与所述液体输出通道9之间液体的流动性，另一方面便于固液分离时，所述限流口/限流通道8与所述液体输出通道9之间较重物能够从所述倾斜壁面7向下滑落而不易累积；所述合成釜1下端所述漏斗槽10的设置，便于碱铜的累积，所述放料阀101的设置，便于下端碱铜输出和上端继续进料合成碱铜。
如上所述，具体实施时，本案的酸性蚀刻废液除杂处理步骤、碱性蚀刻废液除杂处理步骤可分别采用常规的反应釜和固液分离机构进行。
如上所述，具体实施时，在碱铜的合成步骤中，当合成釜1内液位接近液体输出通道9高度时，才开始打开放料阀101进行出料，否则，继续注入酸性液体A和碱性液体B，并使碱铜合成釜内的母液比较澄清和碱铜呈墨绿色时，才打开放料阀101进行出料，有利于稳定持续的结晶出料。
如上所述，本案保护的是一种PCB板蚀刻废液回收生产碱铜的合成釜和生产方法，一切与本案结构相同或相近似的技术方案都应示为落入本案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种PCB板蚀刻废液回收生产碱铜的合成釜，其特征在于该合成釜(1)的顶端设有向下延伸的第一环形围坝(2)、用于向所述第一环形围坝(2)所围区域进液的酸性蚀刻废液输入通道(3)和碱性蚀刻废液输入通道(4)、用于经所述第一环形围坝(2)所围区域后向下伸的转动搅拌件(5)、以及向下延伸并围在所述第一环形围坝(2)外的第二环形围坝(6)，所述第二环形围坝(6)的下边沿高度高于所述第一环形围坝(2)的下边沿高度，所述合成釜(1)的内侧壁靠上端位置设有从内向外逐渐倾斜向上的倾斜壁面(7)，所述第二环形围坝(6)的下边沿位于所述倾斜壁面(7)上方，所述倾斜壁面(7)与所述第二环形围坝(6)之间形成有限流口/限流通道(8)，所述限流口/限流通道(8)之上的所述合成釜(1)侧壁设有液体输出通道(9)，所述合成釜(1)下端设有便于碱铜累积的漏斗槽(10)，所述漏斗槽(10)输出端连接有放料阀(101)，所述转动搅拌件(5)包括有转动竖杆(50)，所述转动竖杆(50)上设有位于所述第一环形围坝(2)所围区域中的上部叶片(51)、位于所述第一环形围坝(2)所围区域下端开口处附近的中部叶片(52)、以及位于所述第一环形围坝(2)所围区域与所述漏斗槽(10)之间的下部叶片(53)，所述液体输出通道(9)位于所述合成釜(1)内的一端设有开口朝上的溢流口(91)。
2.根据权利要求1所述的一种PCB板蚀刻废液回收生产碱铜的合成釜，其特征在于所述倾斜壁面(7)下边沿与所述漏斗槽(10)上边沿之间设有竖向壁面(12)。
3.根据权利要求1所述的一种PCB板蚀刻废液回收生产碱铜的合成釜，其特征在于所述合成釜(1)还设置有温度计、压力表、检测口、废气收集孔。
4.一种PCB板蚀刻废液回收生产碱铜的生产方法，其特征在于包括采用权利要求1-3任意一项所述的合成釜(1)，该生产方法包括如下步骤：
酸性蚀刻废液除杂处理步骤，向酸性蚀刻废液加入双氧水或氯酸钠溶液，对酸性蚀刻废液组分中的氯化亚铜进行氧化，并对该溶液使用氨水或铜氨液调节其pH值至1.0～1.2之间，然后经过固液分离后得到合成碱铜的酸性液体A；
碱性蚀刻废液除杂处理步骤，向碱性蚀刻废液加入少量酸性液体A和氨水，调节其pH值至10.5～11之间，然后经过固液分离后得到合成碱铜的碱性液体B；
碱铜的合成步骤，分别对酸性液体A、碱性液体B进行预热至50～60℃，然后酸性液体A通过酸性蚀刻废液输入通道(3)注入到合成釜(1)中和碱性液体B通过碱性蚀刻废液输入通道(4)注入到合成釜(1)中，得到液体C作为合成碱铜的母液，通过调节酸性液体A、碱性液体B的流量大小来使液体C的pH值至4.5～4.8之间，加温至65～80℃和进行液体搅拌，当碱铜合成釜内的母液比较澄清和碱铜呈墨绿色时，才打开放料阀(101)进行出料。
5.根据权利要求4所述的一种PCB板蚀刻废液回收生产碱铜的生产方法，其特征在于在碱铜的合成步骤中，当合成釜(1)内液位接近液体输出通道(9)高度时，才开始打开放料阀(101)进行出料，否则，继续注入酸性液体A和碱性液体B，并使碱铜合成釜内的母液比较澄清和碱铜呈墨绿色时，才打开放料阀(101)进行出料。
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