CN114351147A - 一种氯气全自动安全高效再生酸性蚀刻液系统 - Google Patents
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Abstract
本发明专利提供一种氯气全自动安全高效再生酸性蚀刻液系统,属于PCB行业印制线路板酸性废液资源化处置技术领域,该系统包括蚀刻系统单元、参数检测系统、物料添加系统、废液自动收集系统、废液电解系统、再生液自动回用系统、中央控制系统和报警控制系统。该系统可以确保氯气安全、高效使用,氯气再生减少60%‑95%的氧化剂使用量,减少40%‑70%的盐酸使用量,同时减少氯气处理40%‑70%液碱使用量,具有极大的经济价值和环保价值。
Description
技术领域
本发明属于PCB行业印制线路板酸性废液资源化处置技术领域,尤其一种氯气全自动安全高效再生酸性蚀刻液系统。
背景技术
印制线路板是重要的电子元件,是连通电子元器件实现复杂功能的载体,印制电路板集成度高,生产工序复杂,其基本原理是在不同底基材料上通过精细铜导线连接各个设置元件,传递信号。所描述的铜导线制作工艺成熟,主要通过前期在底基材料电镀一层具有一定厚度的铜箔,满足线路板的导线要求,在铜箔上面通过光化学原理涂覆一层抗蚀刻材料,利用蚀刻溶液将未受保护的铜箔溶解,再利用其他试剂将抗蚀材料溶解,生成设计线路。
蚀刻溶液经过不断改良,目前已经发展出酸性氯化铜蚀刻液、碱性氯化铜蚀刻液、氯化铁蚀刻液、硫酸/双氧水蚀刻液等五种常见蚀刻溶液。其中酸性氯化铜蚀刻液、碱性氯化铜蚀刻液使用范围最广,发展最为成熟,配套蚀刻设备完善。酸性氯化铜蚀刻液主要成分为氯化铜、盐酸、氯化钠、氯化铵以及其他微量辅助原料。碱性氯化铜蚀刻液主要成分为氯化铜、氨水、氯化铵以及其他微量辅助原料。酸性氯化铜蚀刻液(以下简称‘酸性蚀刻液’)、碱性氯化铜蚀刻液(以下简称‘碱性蚀刻液’)根据各自特点不同,分别用于蚀刻不同类型线路板,基本原理均是蚀刻液中二价铜离子氧化溶解铜箔,生成一价铜离子,通过补充氧化剂将一价铜离子氧化为二价铜离子,同时补充其他消耗成分,维持蚀刻液蚀刻能力不变。碱性蚀刻液由于铜离子络合形态比较活泼,在蚀刻过程中生成的一价铜离子可以被空气中的氧气不断氧化,所以不需要补充液体氧化剂,而酸性蚀刻液铜离子络合形态无法被空气中氧气快速氧化,无法满足高蚀铜要求,所以衍生出盐酸氯化铜加氯酸钠蚀刻液体系、盐酸氯化铜加双氧水体系两种,在蚀刻过程中需要动态添加氧化剂和其他消耗成分,这就使得酸性蚀刻控制过程比碱性蚀刻过程更加复杂。
酸性蚀刻液主要成分为氯化铜、盐酸、氯化钠、氯化铵以及其他微量辅助原料,其中铜离子浓度高达120-160g/L,盐酸含量在1.0-3.0mol/L,盐(氯化钠和氯化铵)浓度高达40-70g/L,是一种高重金属、高盐、高酸溶液,目前处置方法主要有两种,一种方法是分离回收金属铜、酸和盐;另外一种方法是部分溶液循环使用,其余溶液仍采用分离提纯各个成分或者制取其他更有经济价值产品。
中国专利CN201110231641.4公开了一种以酸性蚀刻液为原料制备氧化铜的方法,将酸性蚀刻液用碱调至PH为10-13,加纯水后在反应罐中加热120-200℃反应2-10h,洗涤、干燥后得到氧化铜。中国专利CN201610364240.9公开了一种利用酸性蚀刻液和碱性蚀刻液制备氧氯化铜的方法及装置,将酸性蚀刻液和碱性蚀刻液控制在一定PH范围内连续添加中和,保持温度在48-51℃,经过过滤干燥,得到氧氯化铜。中国专利CN201611161135.1公开了一种方法利用蒸馏回收盐酸,结晶回收氯化钠,电解回收铜的工艺。中国专利CN201921306790.0公开了一种酸性蚀刻液生产硫酸铜系统,利用碱性蚀刻液调节酸性蚀刻液pH至一定范围,通过沉淀、压滤、热溶解、抽滤结晶、烘干吹脱等工序,合成硫酸铜。上述方法均利用化工反应,利用各种物质对PH、温度的差异,通过加入碱和加热的方法对蚀刻液中铜离子、盐酸、氯化钠、氯化铵等物质进行分离,过程控制比较复杂,且所需设备较多,成本投入较大,对于中小型线路板厂产生的酸性蚀刻液不具竞争优势。
中国专利CN201920568685.8公开了一种酸性蚀刻液电解后处理系统,电解后溶液利用射流器吸收电解过程中产生的氯气,经过调配后,循环使用。中国专利CN201720706793.8公开了一种酸性蚀刻液资源回收利用系统,利用扩散渗析槽分离盐酸得到低酸含铜溶液,盐酸回用蚀刻产线,低酸含铜溶液经过萃取、反萃得到富铜溶液,富铜溶液进行电解回收铜,电解过程中不产生氯气。中国专利CN201821003989.1公开一种用于酸性蚀刻液循环再生铜回收系统中氯气处理的系统,蚀刻废液通过电解回收铜,电解后的蚀刻液通过浓缩分离生产高酸度蚀刻液和低酸度蚀刻液,高酸度蚀刻液直接用作蚀刻液,地酸度蚀刻液通过射流吸收部分氯气再回用,未被吸收氯气通过氢氧化钠吸收,最后再经三级尾气处理排入大气。中国专利CN201921612913.3公开了一种酸性蚀刻液回收过程中氯气资源化利用系统,电解过程中产生的氯气与氧化喷淋塔连接,氧化喷淋塔出气口与氯化亚铁喷淋塔连通,氯化亚铁喷淋塔与液碱喷淋塔连接,通过三级吸收,将电解产生的氯气氧化氯化亚铁溶液制成氯化铁溶液。上述专利大多采用电化学方法回收铜,电解法处理酸性蚀刻液所需设备单一,工艺控制简单,对于中小型线路板厂具有明显的竞争优势,但是电解法唯一的缺点是电解过程中会产生氯气,氯气具有很强的氧化性和毒性,理论上可以作为氧化剂,替代蚀刻过程中氯酸钠、过氧化氢等液态氧化剂,避免蚀刻液体积膨胀问题,但普通射流器用于蚀刻液吸收氯气效率极低,主要由于蚀刻废液中一价铜离子含量较低,酸度高,且射流过程氯气与蚀刻液接触面积较小,氯气吸收效率通过低于50%,反应槽中大量未吸收氯气需要得到及时处理,电解法再生循环酸性蚀刻液仍需要解决氯气利用效率和安全使用。
发明内容
综合上述酸性氯化铜蚀刻液处理方法,本发明采用电解法处理酸性蚀刻废液,电解后蚀刻液通过添加有效成分,自动回用的蚀刻产线。电解产生的氯气利用连续破碎射流装置与蚀刻液进行在线吸收,通过增大氯气和蚀刻液反应的接触面积,大大提高氯气吸收效率,同时采用氧化还原电位控制方式保证氯气最大程度替代液体氧化剂,同时为保证氯气使用过程安全可靠,设计报警控制系统,本发明具体内容如下:
本发明的目的在于提供一种氯气全自动安全高效再生酸性蚀刻液系统,其技术点在于,包括蚀刻系统单元、参数检测系统、物料添加系统、废液自动收集系统、废液电解系统、再生液自动回用系统、中央控制系统和报警控制系统;
所述蚀刻系统单元用于对线路板铜箔进行蚀刻,产生蚀刻废液;
所述参数检测系统包括氧化剂检测系统、比重检测系统、盐酸检测系统,所述参数检测系统用于检测所述蚀刻系统工作中参数值,并向所述物料添加系统发出信号;
所述物料添加系统包括氯酸钠添加系统、盐酸添加系统、再生液添加系统、氯气自动控制系统,所述物料添加系统用于接收所述参数检测系统发出的信号,并根据设置的各参数阈值添加相应的物料;
所述废液自动收集系统包括溢流装置、废液收集中转槽、蚀刻废液收集槽,所述蚀刻系统单元工作过程中产生的蚀刻废液通过溢流装置控制总量进入废液收集中转槽,再转移到蚀刻废液收集槽;
所述废液电解系统包括电解槽,所述电解槽采用阴阳间隔电极材料,与直流电源连接,所述废液自动收集系统中的蚀刻废液进入电解槽中通过电解在阴极形成铜板,在阳极产生氯气进入氯气自动控制系统,所述氯气自动控制系统通过连续破碎射流装置与所述蚀刻系统单元中的蚀刻液进行原位反应,其中氯气吸收装置动力泵的吸入端和输出端均为蚀刻机内蚀刻液,利用蚀刻槽内蚀刻液较高的温度,可以有效提高氯气与亚铜离子的反应活性,将蚀刻液中的亚铜离子氧化为铜离子。采用串联射流器多级(2-4级)破碎的方式,一方面可以增大氯气抽气负压,可实现远距离回用氯气;另一方面多级串联可以不断破碎蚀刻液,形成更小的液滴,增大接触比表面积,大大提高氯气吸收效率,通过这种设计,氯气实际吸收效率高于85%。所述废液电解系统中在电解的过程中蚀刻废液中铜离子浓度低于15-80g/L时排出,电解过程可以采用批次添加蚀刻废液和排放电清液方式进行电解,也可以采用连续补充蚀刻废液和排放电清液方式进行电解,两种方式均采用比重控制器连续检测电解槽液铜离子比重方式自动运行。电解进行5-10天,停止电解和进液时,将阴极的铜板取出,再连续电解;
所述再生液自动回用系统用于接收废液电解系统排出的电解液体并通过补充氯化钠或氯化铵进行蚀刻液的再生进入所述再生液添加系统;
所述中央控制系统用于对包括蚀刻系统单元、废液电解系统、再生液自动回用系统、物料添加系统的信号集中接收和发出;
所述报警控制系统包括高液位报警、氯气检测报警,氯气报警系统主要检测蚀刻槽抽气管道氯气浓度和蚀刻机环境氯气,当氯气浓度超过一定范围,表明氯气发生泄露,自动触发安全保护程序,将电解槽直流电源电流调至0A,关闭氯气吸收装置,同时发出报警信号。所述报警控制系统用于对上述各个系统具有较大安全风险的单元增加报警检测设备,当触发报警信号,立即关闭对应系统单元和关联系统单元,以保证整个系统安全、稳定运行。
进一步的,本发明的氯气全自动安全高效再生酸性蚀刻液系统中氧化剂检测系统用于检测所述蚀刻系统单元的氧化还原电位值并将信号传输至所述氯酸钠添加系统,通过再生液添加系统添加氯酸钠维持所述蚀刻系统单元的氧化还原电位值平衡,以维持蚀刻系统单元具有一定的蚀铜能力,本发明的氯酸钠可用过氧化氢替代可以达到相同的技术效果。
进一步的,本发明的氯气全自动安全高效再生酸性蚀刻液系统中氧化剂检测系统用于检测所述蚀刻系统单元的氧化还原电位值并将信号传输至所述氯气自动控制系统,通过再生液添加系统添加氯气维持所述蚀刻系统单元的氧化还原电位值平衡,以维持蚀刻系统单元具有一定的蚀铜能力。
进一步的,本发明的氯气全自动安全高效再生酸性蚀刻液系统中比重检测系统用于检测所述蚀刻系统单元的比重值并将信号传输至所述再生液添加系统,通过再生液添加系统添加再生液维持所述蚀刻系统单元的比重值平衡用于控制低铜溶液的添加,平衡铜箔溶解进入到蚀刻液中的铜离子,防止蚀刻系统单元中过高的铜离子会降低蚀刻速率。
进一步的,本发明的氯气全自动安全高效再生酸性蚀刻液系统中盐酸检测系统用于检测所述蚀刻系统单元的酸度并将信号传输至所述盐酸添加系统,通过盐酸添加系统添加盐酸维持所述蚀刻系统单元的酸度平衡。
进一步的,本发明的氯气全自动安全高效再生酸性蚀刻液系统中参数检测系统还包括温度检测、压力检测,其中温度检测用于维持整个化学蚀刻过程的快速进行,压力检测用于保证蚀刻液与线路板铜箔具有充分的接触。
进一步的,本发明的氯气全自动安全高效再生酸性蚀刻液系统中废液收集中转槽内设置高低液位控制计和报警控制器,当蚀刻系统单元不断添加盐酸、低铜溶液时,多余的溶液会通过溢流方式排出,进入到废液收集中转槽,通过在废液收集中转槽中设置高低液位控制器,将多余的废液不断排出。同时为避免高液位检测失灵,在废液收集中转槽高液位上方设置报警检测器和废水溢流管道,以保证蚀刻槽废液能够及时排出。
进一步的,本发明的氯气全自动安全高效再生酸性蚀刻液系统中电解槽包括阳极、离子膜、阴极,所述阳极以钛作为基材表面涂钌或者铱合钌涂层制成,可以增强导电性,尽量减少电流发热损失,所述阴极为金属钛制成,钛材可以有效抵抗酸性蚀刻液腐蚀。
进一步的,本发明的氯气全自动安全高效再生酸性蚀刻液系统中电解槽的阳极采用隔膜板框包围,离子膜与隔膜板框形成密封盒,隔膜板框浸没在液面下5-10mm,隔膜板框一侧开孔与氯气管道,阳极电解产生的氯气只能通过氯气管道排出进入氯气自动控制系统。
本发明涉及一种氯气全自动安全高效再生酸性蚀刻液系统,具有如下有益效果:
1、本工艺采用电解法处理收酸性蚀刻液,设备少,控制简单,同时可以回收纯度较高铜产品,使用范围广;
2、本工艺采用电解法处理酸性蚀刻液,阳极产生氯气通过连续破碎射流装置原位吸收设计,可以极大提高氯气吸收效率,减少液体氧化剂和盐酸使用量,大大降低运行成本;
3、整个工艺在大多环节均采用自动控制方式,保持设备稳定运行,同时在关键环节设计报警和连锁控制,大大提高自动运行安全新能,减少人为操作失误。
附图说明
图1为本发明设计的一种氯气全自动安全高效再生酸性蚀刻液系统控制流程图;
图2为电解槽单个阳极装置设计图。
图中:1-阳极;2-氯气管道;3-密封盒;301-隔膜板框;4-离子膜。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例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。
使用电解法处理酸性蚀刻液,电解氯气作为氧化剂,通过串联射流器多级高效氧化酸性蚀刻液,通过连续检测过程参数,控制设备在合理区间自动运行,同时对于安全风险重大环节,增加报警联控程序,整个系统自动化程度超过85%,只需少量管理人员巡查参数即可实现高效运转,对于整个系统如何安全、高效自动运行,下面通过一个实例来详细说明。
参照图1所示一种氯气全自动安全高效再生酸性蚀刻液系统控制流程图,本发明包括蚀刻系统单元、参数检测系统、物料添加系统、废液自动收集系统、废液电解系统、再生液自动回用系统、中央控制系统和报警控制系统;
蚀刻系统单元用于对线路板铜箔进行蚀刻,产生蚀刻废液;
参数检测系统包括氧化剂检测系统、比重检测系统、盐酸检测系统,参数检测系统用于检测蚀刻系统工作中参数值,并向物料添加系统发出信号;作为优选的,本发明的参数检测系统还包括温度检测、压力检测。
物料添加系统包括氯酸钠添加系统、盐酸添加系统、再生液添加系统、氯气自动控制系统,物料添加系统用于接收参数检测系统发出的信号,并根据设置的各参数阈值添加相应的物料。作为优选的,本发明氧化剂检测系统用于检测蚀刻系统单元的氧化还原电位值并将信号传输至氯酸钠添加系统,通过再生液添加系统添加氯酸钠维持蚀刻系统单元的氧化还原电位值平衡。作为优选的,本发明氧化剂检测系统用于检测蚀刻系统单元的氧化还原电位值并将信号传输至氯气自动控制系统,通过再生液添加系统添加氯气维持蚀刻系统单元的氧化还原电位值平衡。作为优选的,本发明比重检测系统用于检测蚀刻系统单元的比重值并将信号传输至再生液添加系统,通过再生液添加系统添加再生液维持蚀刻系统单元的比重值平衡。作为优选的,本发明盐酸检测系统用于检测蚀刻系统单元的酸度并将信号传输至盐酸添加系统,通过盐酸添加系统添加盐酸维持蚀刻系统单元的酸度平衡。
废液自动收集系统包括溢流装置、废液收集中转槽、蚀刻废液收集槽,蚀刻系统单元工作过程中产生的蚀刻废液通过溢流装置控制总量进入废液收集中转槽,再转移到蚀刻废液收集槽。作为优选的,本发明废液收集中转槽内设置高低液位控制计和报警控制器。
废液电解系统包括电解槽,电解槽与直流电源连接,废液自动收集系统中的蚀刻废液进入电解槽中通过电解在阴极形成铜板,在阳极产生氯气进入氯气自动控制系统,氯气自动控制系统通过连续破碎射流装置与蚀刻系统单元中的蚀刻液进行原位反应,废液电解系统中在电解的过程中蚀刻废液中铜离子浓度低于15-80g/L时排出。作为优选的,本发明电解槽包括阳极1、离子膜4、阴极,阳极1以钛作为基材表面涂钌或者铱合钌涂层制成,阴极为金属钛制成。如图2所示作为优选的,本发明电解槽的阳极1采用隔膜板框301包围,离子膜4与隔膜板框301形成密封盒3,隔膜板框301浸没在液面下5-10mm,隔膜板框301一侧开孔与氯气管道2连通。
再生液自动回用系统用于接收废液电解系统排出的电解液体并通过补充氯化钠或氯化铵进行蚀刻液的再生进入再生液添加系统;
中央控制系统用于对包括蚀刻系统单元、废液电解系统、再生液自动回用系统、物料添加系统的信号集中接收和发出;
报警控制系统包括高液位报警、氯气检测报警,报警控制系统用于对上述各个系统具有较大安全风险的单元增加报警检测设备,当触发报警信号,立即关闭对应系统单元和关联系统单元,以保证整个系统安全、稳定运行。
具体解释如下:
本发明的蚀刻系统单元包括蚀刻机、蚀刻液和检测设备,蚀刻机动力设备将蚀刻液与线路板铜箔充分接触,蚀刻液将线路板未经抗蚀保护部分去除,原理如下:
CuCl2++Cu→2CuCl
蚀刻液中二价铜离子被还原成一价铜离子,当蚀刻液中一价铜离子超过2g/L,蚀刻速率明显下降,对应的参数是氧化还原电位值降低,当氧化剂检测系统检测氧化还原电位低于设定值,比如480mV,氧化剂检测系统发出添加氧化剂信号,此时氧化剂添加信号会触发氯酸钠自动控制系统和氯酸钠添加系统,氯气和氯酸钠均可作为氧化剂氧化一价铜离子,两种氧化原理如下:
氯酸钠氧化原理:
6CuCl+NaClO3+6HCl→6CuCl2+3H2O+NaCl
氯气氧化原理:
2CuCl+Cl2→2CuCl2
从反应方程式可以发现,氯酸钠氧化一价铜离子会消耗盐酸,氯气可以直接氧化一价铜离子,使用氯酸钠作为氧化剂不仅需要添加氯酸钠,还需要补充大量盐酸,造成蚀刻液体积膨胀,而氯气作为氧化剂,其不回造成体积增加,所以具有很大优势。
本系统添加氧化剂信号同时触发氯气自动控制系统和氯酸钠添加系统,电解系统产生氯气通过连续破碎射流装置将氯气从阳极抽到射流装置,射流装置从蚀刻槽废液区域抽取蚀刻液,在射流器混合区域氯气与一价铜离子反应,射流器具有很好的破碎混合效果,通过串联3级射流器,电解产生的氯气可将射流区域的一价铜离子全部氧化,同时部分氯气被破碎成细小气泡,溶解在蚀刻液中,出水进入到蚀刻槽内部,溶液中溶解氯气可进一步氧化蚀刻槽中一价铜离子,当氧化剂检测系统检测氧化还原电位高于设定值,比如600mV,停止射流装置,同时开启液碱射流吸收装置,将多余的氯气制成漂白水。为防止蚀刻机残留多余的氯气,在蚀刻机抽气管道或者其他位置安装氯气检测报警设备,并将氯气检测信号与直流电源形成联动控制。在蚀刻机生产某些厚铜箔线路板时,当氯气氧化不能达到有效氧化全部一价铜离子,此时触发氯酸钠添加系统,通过添加氯酸钠共同恢复蚀刻液蚀刻能力。
在蚀刻过程中,由于生成的一价铜离子以氯化亚铜形式存在,氯化亚铜是不溶物,铜箔表面的氯化亚铜沉淀会阻碍铜离子进一步蚀刻,需要补一定量盐酸络合一价铜离子,形成溶解态[CuCl3]—离子;由于铜箔溶解导致蚀刻液中铜离子不断增加,比重不断上升,当铜离子超过一定含量,蚀刻速率会明显降低,比重检测系统想再生液添加系统发出信号,再生液添加系统启动添加泵,将电清液输入到蚀刻槽,维持铜离子含量稳定。
盐酸和电清液的添加使得蚀刻槽液体体积发生膨胀,废液不断溢流进入废液收集中转槽,废液中转槽安装高低液位控制计,当废液中转槽到达高液位时,启动中转泵,将废液转移到废液储存桶,当废液中转槽达到低液位时,停止中转泵。为避免高液位检测失灵,在废液收集中转槽高液位上方设置报警检测器和废水溢流管道,以保证蚀刻槽废液能够及时排出。
废液电解系统采用钛阴极,钛镀钌作为阳极,阴阳极板间隔布置,同时所有阴极板与直流电源负极连接,所有阳极与直流电源正极连接,直流电源采用可传送接收通讯信号类型,当氯气检测报警检测氯气浓度超过一定含量,比如0.5ppm,直流电源电流调至0A,同时关闭蚀刻产线氯气吸收射流装置,开启漂水射流吸收装置。
在电解过程中,蚀刻液中铜离子不断被阴极电子还原为铜单质,形成铜板产品,阳极氯离子变成氯气,通过氯气收集管道和射流器不断被利用。电解过程中蚀刻液中铜离子不断降低,在电解槽安装比重取样装置,当铜离子浓度低于50g/L时,开启电清液排放泵,一次排放三分之一电清液,通过液位控制,启动废液收集桶输送泵,将废液输送到电解槽,当电解槽废液达到原高度,停止废液输送泵,重新循环电解过程。电解产生的电清液由于氯离子转化为氯气,所以需要补充氯化钠或氯化铵,此过程通过搅拌装置完成溶液调配,之后即可返回蚀刻产线调节比重。整个过程通过上述控制,可以自动实现蚀刻废液的电解和循环使用,且电解产生的氯气通过连续破碎射流装置以及氯气报警控制实现安全高效利用。
以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理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权利要求范围之内。
Claims (9)
1.一种氯气全自动安全高效再生酸性蚀刻液系统,其特征在于,包括蚀刻系统单元、参数检测系统、物料添加系统、废液自动收集系统、废液电解系统、再生液自动回用系统、中央控制系统和报警控制系统;
所述蚀刻系统单元用于对线路板铜箔进行蚀刻,产生蚀刻废液;
所述参数检测系统包括氧化剂检测系统、比重检测系统、盐酸检测系统,所述参数检测系统用于检测所述蚀刻系统工作中参数值,并向所述物料添加系统发出信号;
所述物料添加系统包括氯酸钠添加系统、盐酸添加系统、再生液添加系统、氯气自动控制系统,所述物料添加系统用于接收所述参数检测系统发出的信号,并根据设置的各参数阈值添加相应的物料;
所述废液自动收集系统包括溢流装置、废液收集中转槽、蚀刻废液收集槽,所述蚀刻系统单元工作过程中产生的蚀刻废液通过溢流装置控制总量进入废液收集中转槽,再转移到蚀刻废液收集槽;
所述废液电解系统包括电解槽,所述电解槽与直流电源连接,所述废液自动收集系统中的蚀刻废液进入电解槽中通过电解在阴极形成铜板,在阳极产生氯气进入氯气自动控制系统,所述氯气自动控制系统通过连续破碎射流装置与所述蚀刻系统单元中的蚀刻液进行原位反应,所述废液电解系统中在电解的过程中蚀刻废液中铜离子浓度低于15-80g/L时排出;
所述再生液自动回用系统用于接收废液电解系统排出的电解液体并通过补充氯化钠或氯化铵进行蚀刻液的再生进入所述再生液添加系统;
所述中央控制系统用于对包括蚀刻系统单元、废液电解系统、再生液自动回用系统、物料添加系统的信号集中接收和发出;
所述报警控制系统包括高液位报警、氯气检测报警,所述报警控制系统用于对上述各个系统具有较大安全风险的单元增加报警检测设备,当触发报警信号,立即关闭对应系统单元和关联系统单元,以保证整个系统安全、稳定运行。
2.根据权利要求1所述的氯气全自动安全高效再生酸性蚀刻液系统,其特征在于,所述氧化剂检测系统用于检测所述蚀刻系统单元的氧化还原电位值并将信号传输至所述氯酸钠添加系统,通过再生液添加系统添加氯酸钠维持所述蚀刻系统单元的氧化还原电位值平衡。
3.根据权利要求1所述的氯气全自动安全高效再生酸性蚀刻液系统,其特征在于,所述氧化剂检测系统用于检测所述蚀刻系统单元的氧化还原电位值并将信号传输至所述氯气自动控制系统,通过再生液添加系统添加氯气维持所述蚀刻系统单元的氧化还原电位值平衡。
4.根据权利要求1所述的氯气全自动安全高效再生酸性蚀刻液系统,其特征在于,所述比重检测系统用于检测所述蚀刻系统单元的比重值并将信号传输至所述再生液添加系统,通过再生液添加系统添加再生液维持所述蚀刻系统单元的比重值平衡。
5.根据权利要求1所述的氯气全自动安全高效再生酸性蚀刻液系统,其特征在于,所述盐酸检测系统用于检测所述蚀刻系统单元的酸度并将信号传输至所述盐酸添加系统,通过盐酸添加系统添加盐酸维持所述蚀刻系统单元的酸度平衡。
6.根据权利要求1所述的氯气全自动安全高效再生酸性蚀刻液系统,其特征在于,所述参数检测系统还包括温度检测、压力检测。
7.根据权利要求1所述的氯气全自动安全高效再生酸性蚀刻液系统,其特征在于,所述废液收集中转槽内设置高低液位控制计和报警控制器。
8.根据权利要求1所述的氯气全自动安全高效再生酸性蚀刻液系统,其特征在于,所述电解槽包括阳极(1)、离子膜(4)、阴极,所述阳极(1)以钛作为基材表面涂钌或者铱合钌涂层制成,所述阴极为金属钛制成。
9.根据权利要求8所述的氯气全自动安全高效再生酸性蚀刻液系统,其特征在于,所述电解槽的阳极(1)采用隔膜板框(301)包围,离子膜(4)与隔膜板框(301)形成密封盒(3),隔膜板框(301)浸没在液面下5-10mm,隔膜板框(301)一侧开孔与氯气管道(2)连通。
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- 2021-12-30 CN CN202111667967.1A patent/CN114351147A/zh active Pending
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