CN113073328A - 一种硝酸退镀循环再生系统及方法 - Google Patents

一种硝酸退镀循环再生系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种硝酸退镀水循环再生系统及方法，包括依次连接的硝酸退镀槽、硝酸分离器、硝酸退镀水循环再生系统、提铜装置和再生液调配监控系统，所述再生液调配监控系统，包括比重检测仪，用于采集和监测所述硝酸退镀水循环再生系统的运行数据，当比重检测仪测量硝酸退镀槽中铜离子浓度达到设定浓度后，自动排放预设量的废液。本发明实施例自动化程度高，系统操作维护简单，在安装调试中不影响生产，还可以实现整个工艺层面的循环再生。

Description

一种硝酸退镀循环再生系统及方法
技术领域
本发明涉及酸性蚀刻液回收技术领域，具体涉及一种硝酸退镀循环再生系统及方法。
背景技术
印制板是基础电子元件产品之一，已成为电子设备必不可少的电子元器件类产品。随着电子信息产业发展，印制电路产业也随之不断发展。而电镀工艺也是PCB行业中重要的生产步骤，电镀工艺中随着电镀工艺流程的进行，作为镀件支撑体的挂具也被镀上相应的各种金属镀层，由于挂具要反复使用，在镀完一批镀件进行下一批镀件时必须对挂具上的镀层进行彻底退除，否则污染镀液。挂具一般采用钛，而PCB镀铜线采用的剥挂液为硝酸，产生的废水被列为危险废物属于HW22类，其铜离子高，酸度大对环境危害大。
剥挂液中主要的成分为硝酸、硝酸铜，目前才用的方法为氢氧化钠中和，得到氧化铜沉淀(由于氢氧化钠与其反应得到氢氧化铜沉淀，但酸碱中和时放出大量的热，其变成氧化铜)，生产时氢氧化钠与硝酸/硝酸铜溶液发生反应，不仅反应放出大量的热量，而且还会有刺激性烟气产生，产生的废水为硝酸钠，而硝酸根是水排放标准中禁止排放的，在废水处理中也是极难降解，进而造成二次污染，铜泥杂质多，附加值不高(按铜价70％折扣，浪费药水中有用原材料，二次污染(硝酸根难以达标排放)。
因此亟待一种硝酸退镀循环再生系统及方法来实现节能环保高效的回收利用。
发明内容
本发明为满足实际的需要，克服现有技术的不足，一方面，本发明公开了一种硝酸退镀水循环再生系统，包括依次连接的硝酸退镀槽、硝酸分离器、硝酸退镀水循环再生系统、提铜装置和再生液调配监控系统，所述硝酸分离器还连接有一再生退镀水储存罐，所述硝酸退镀水循环再生系统、再生退镀水储存罐、硝酸退镀槽依次连接，且两个相连的部件之间的管道上设置有高压泵；所述硝酸退镀水循环再生系统包括反应池、电解池和调节池；
所述再生液调配监控系统，包括比重检测仪，用于采集和监测所述硝酸退镀水循环再生系统的运行数据，当比重检测仪测量硝酸退镀槽中铜离子浓度达到设定浓度后，自动排放预设量的废液。
作为本发明实施方式的进一步改进，所述再生液调配监控系统，还包括pH控制器和流量计，用于在满足预设pH条件时自动在排放预设量的废液中加入预设比例的硝酸屏蔽剂以阻止硝酸再腐蚀铜或在再生液中补充消耗的硝酸和增加屏蔽去除剂以恢复腐蚀铜功能。
作为本发明实施方式的进一步改进，所述的硝酸分离器为减压蒸馏装置、膜渗析装置或萃取装置。
作为本发明实施方式的进一步改进，所述的硝酸退镀水循环再生系统包括电解子系统，所述电解子系统包括电流控制模块和电解槽，所述电解槽内至少设有一块或以上的电极板；所述电流控制模块和电极板并联连接；所述电极板包括阳极电极板、阴极电极板、隔离板，所述隔离板将所述阳极电极板与所述阴极电极板分隔开。
作为本发明实施方式的进一步改进，所述的硝酸退镀水循环再生系统还连接有一酸液储存罐，硝酸退镀水循环再生系统的出液口还连接有中和罐，所述的中和罐与一碱液储存罐连接。
另一方面，本发明实施例还公开了一种硝酸退镀水循环再生方法，所述方法包括以下步骤：
S1、硝酸退镀废液通过硝酸分离器分离出硝酸和低浓度硝酸退镀水溶液；
S2、分离出来的硝酸通过高压泵送入到再生退镀水储存罐中；
S3、残留的低浓度硝酸退镀水溶液则进入到硝酸退镀水循环再生系统中进行预设时长的电解，铜析出在阴极板上，通过提铜装置得到高密度电解铜板；
S4、当比重检测仪测量硝酸退镀槽中铜离子浓度达到设定浓度后，自动排放预设量的废液。
作为本发明实施方式的进一步改进，所述步骤S4之后还包括S5、在满足预设pH条件时自动排放预设量的废液中加入预设比例的硝酸屏蔽剂以阻止硝酸再腐蚀铜。
作为本发明实施方式的进一步改进，所述步骤S5后还包括在再生液中补充消耗的硝酸和增加屏蔽去除剂以恢复腐蚀铜功能。
作为本发明实施方式的进一步改进，所述步骤S3中采用隔膜电解，电镀得到的电解铜的含量为99.95％。
作为本发明实施方式的进一步改进，本发明实施例中还包括液体泵，所述液体泵为CQF工程塑料泵，设置于连接管路上。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明实施例自动化程度高，系统操作维护简单，在安装调试中不影响生产；
2、本发明实施例采用隔膜电解，可电镀出高品质电解铜，含量＝99.95％；
3、本发明实施例公开的装置可使废药水再生后循环使用；整个生产过程中，无废水、无危险废气的产生，在线再生设备，只有电解时的微量酸气，绝无黄烟产生同时回收了纯度很高金属铜，创造了较大的经济利益和社会效益，使该工艺成为真正意义的循环再生。
附图说明
图1为本发明实施例提供的硝酸退镀水循环再生系统的结构示意图；
图中示例表示为：
1-硝酸退镀槽、2-硝酸分离器、3-硝酸退镀水循环再生系统、31-反应池、32-电解池、33-调节池、4-提铜装置、5-再生液调配监控系统、6-再生退镀水储存罐、7-酸液储存罐、8-碱液储存罐、9-中和罐。
具体实施方式
下面将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他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明为满足实际的需要，克服现有技术的不足，本发明实施例公开了一种硝酸退镀水循环再生系统，如图1所示，包括依次连接的硝酸退镀槽1、硝酸分离器2、硝酸退镀水循环再生系统3、提铜装置4和再生液调配监控系统5，硝酸分离器2还连接有一再生退镀水储存罐6，硝酸退镀水循环再生系统3、再生退镀水储存罐6、硝酸退镀槽1依次连接，且两个相连的部件之间的管道上设置有高压泵；硝酸退镀水循环再生系统3包括反应池31、电解池32和调节池33；
再生液调配监控系统5，包括比重检测仪，用于采集和监测所述硝酸退镀水循环再生系统的运行数据，当比重检测仪测量硝酸退镀槽中铜离子浓度达到设定浓度后，自动排放预设量的废液。再生液调配监控系统5还包括pH控制器和流量计，用于在满足预设pH条件时自动在排放预设量的废液中加入预设比例的硝酸屏蔽剂以阻止硝酸再腐蚀铜或在再生液中补充消耗的硝酸和增加屏蔽去除剂以恢复腐蚀铜功能。
在本发明实施例中，硝酸分离器2为减压蒸馏装置，也可以为膜渗析装置或萃取装置，用于提供硝酸根。
硝酸退镀水循环再生系统3包括电解子系统，电解子系统包括电流控制模块和电解槽，电解槽内设有两块电极板；电流控制模块和电极板并联连接；电极板包括阳极电极板、阴极电极板，还设有一块隔离板，隔离板将所述阳极电极板与所述阴极电极板分隔开。
进一步地，硝酸退镀水循环再生系统还连接有一酸液储存罐7，硝酸退镀水循环再生系统3的出液口还连接有中和罐9，中和罐9与一碱液储存罐8连接。
另一方面，本发明实施例还公开了一种硝酸退镀水循环再生方法，所述方法包括以下步骤：
S1、硝酸退镀废液通过硝酸分离器分离出硝酸和低浓度硝酸退镀水溶液；
S2、分离出来的硝酸通过高压泵送入到再生退镀水储存罐中；
S3、残留的低浓度硝酸退镀水溶液则进入到硝酸退镀水循环再生系统中进行预设时长的电解，铜析出在阴极板上，通过提铜装置得到高密度电解铜板；
S4、当比重检测仪测量硝酸退镀槽中铜离子浓度达到设定浓度后，自动排放预设量的废液。
所述步骤S4之后还包括S5在满足预设pH条件时自动排放预设量的废液中加入预设比例的硝酸屏蔽剂以阻止硝酸再腐蚀铜。
步骤S5后还包括在再生液中补充消耗的硝酸和增加屏蔽去除剂以恢复腐蚀铜功能。
其中，步骤S3中采用隔膜电解，电镀得到的电解铜的含量为99.95％。
本发明实施例中还包括液体泵，液体泵为CQF工程塑料泵，设置于连接管路上。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明实施例自动化程度高，系统操作维护简单，在安装调试中不影响生产；
2、本发明实施例采用隔膜电解，可电镀出高品质电解铜，含量＝99.95％；
3、本发明实施例公开的装置可使废药水再生后循环使用；整个生产过程中，无废水、无危险废气的产生，在线再生设备，只有电解时的微量酸气，绝无黄烟产生同时回收了纯度很高金属铜，创造了较大的经济利益和社会效益，使该工艺成为真正意义的循环再生。
以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，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。

Claims (9)

1.一种硝酸退镀水循环再生系统，其特征在于，包括依次连接的硝酸退镀槽、硝酸分离器、硝酸退镀水循环再生系统、提铜装置和再生液调配监控系统，所述硝酸分离器还连接有一再生退镀水储存罐，所述硝酸退镀水循环再生系统、再生退镀水储存罐、硝酸退镀槽依次连接，且两个相连的部件之间的管道上设置有高压泵；所述硝酸退镀水循环再生系统包括反应池、电解池和调节池；
所述再生液调配监控系统，包括比重检测仪，用于采集和监测所述硝酸退镀水循环再生系统的运行数据，当比重检测仪测量硝酸退镀槽中铜离子浓度达到设定浓度后，自动排放预设量的废液。
2.根据权利要求1所述的硝酸退镀水循环再生系统，其特征在于，所述再生液调配监控系统，还包括pH控制器和流量计，用于在满足预设pH条件时自动在排放预设量的废液中加入预设比例的硝酸屏蔽剂以阻止硝酸再腐蚀铜或在再生液中补充消耗的硝酸和增加屏蔽去除剂以恢复腐蚀铜功能。
3.根据权利要求1所述的硝酸退镀水循环再生系统，其特征在于，所述的硝酸分离器为减压蒸馏装置、膜渗析装置或萃取装置。
4.根据权利要求1所述的硝酸退镀水循环再生系统，其特征在于，所述的硝酸退镀水循环再生系统包括电解子系统，所述电解子系统包括电流控制模块和电解槽，所述电解槽内至少设有一块或以上的电极板；所述电流控制模块和电极板并联连接；所述电极板包括阳极电极板、阴极电极板、隔离板，所述隔离板将所述阳极电极板与所述阴极电极板分隔开。
5.根据权利要求1所述的硝酸退镀水循环再生系统，其特征在于，所述的硝酸退镀水循环再生系统还连接有一酸液储存罐，硝酸退镀水循环再生系统的出液口还连接有中和罐，所述的中和罐与碱液储存罐连接。
6.一种硝酸退镀水循环再生方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、硝酸退镀废液通过硝酸分离器分离出硝酸和低浓度硝酸退镀水溶液；
S2、分离出来的硝酸通过高压泵送入到再生退镀水储存罐中；
S3、残留的低浓度硝酸退镀水溶液则进入到硝酸退镀水循环再生系统中进行预设时长的电解，铜析出在阴极板上，通过提铜装置得到高密度电解铜板；
S4、当比重检测仪测量硝酸退镀槽中铜离子浓度达到设定浓度后，自动排放预设量的废液。
7.根据权利要求6所述的硝酸退镀水循环再生方法，其特征在于，所述步骤S4之后还包括S5在满足预设pH条件时自动排放预设量的废液中加入预设比例的硝酸屏蔽剂以阻止硝酸再腐蚀铜。
8.根据权利要求7所述的硝酸退镀水循环再生方法，其特征在于，所述步骤S5后还包括在再生液中补充消耗的硝酸和增加屏蔽去除剂以恢复腐蚀铜功能。
9.根据权利要求6所述的硝酸退镀水循环再生方法，其特征在于，所述步骤S3中采用隔膜电解，电镀得到的电解铜的含量为99.95％。
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