CN202595279U - 碱性蚀刻液再生回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种碱性蚀刻液再生回收系统，包括：废液收集中转槽(2)、电解单元(4)、再生液桶(5)和尾气处理单元(8)，废液收集中转槽(2)与电解单元(4)管道连通，电解单元(4)分别与再生液桶(5)和尾气处理单元(8)管道连通，电解槽(41)内相互间隔地设置有多块阴极板(401)和多块阳极板(402)。本实用新型的再生回收系统在每一个阳极板和阴极板板间区的顶部设置有进液管，在板间区的底部设置有出液管，并且从进液管喷射出的母液直接喷射到阳极板和阴极板上，使得电解槽的电解效率大大提高，也使得电解槽内电解液的循环速度更快，电解槽内的电解液的更换率更高。

Description

碱性蚀刻液再生回收系统

技术领域

本实用新型涉及印制电路板废蚀刻液再生回收处理技术领域，特别地，涉及一种碱性蚀刻液再生回收系统。

背景技术

碱性蚀刻废液是一种多层印制电路板外层电路图形制作过程，及纯锡印制电路板蚀刻过程中产生的含铜碱性废水。目前，大部分的印制电路板碱性蚀刻废液由专门的回收商进行资源化回收铜，生产硫酸铜产品，没有对氨进行回收和处理，也不能回收失效的蚀刻液和铜氨废水的循环使用，对环境造成较大的危害，且导致运输过程的能源消耗和成本增加。采用传统工艺污染严重，并且设备的一次性投入成本非常大。通常从碱性废蚀刻液中分离铜，并通过补充或调整其他成分，使废液再生，再返回到蚀刻线使用，常用的处理碱性废蚀刻液再生回收处理方法主要有萃取-电解法和直接电解法。

萃取-电解法由于萃取和反萃过程需要油相和水相充分混合，油水分离后油相中不可避免的会夹带少量的杂质离子。微量夹带的氨氮和氯离子就会随着油相的反萃取被带入到电解槽中，杂质离子在电解液中长时间积累会影响电解效率以及影响电解铜品质；而反萃以后的油相会含有微量的硫酸根，如果不把携带的硫酸根去掉，它就会随着油相而转移到蚀刻液中，严重影响蚀刻速度，通常循环使用一段时间后需要更换蚀刻液，该方法操作复杂、工序多，容易造成相互污染，设备投资大，还存在二次污染，不能真正做到再生回用。

直接电解法将碱性蚀刻废液预处理后泵入电解槽中电解，得到产品纯度99％以上阴极铜板。电解后的溶液添加蚀刻盐、碱性蚀刻添加剂，返回碱性蚀刻机使用。直接电解法电解效率和能耗较高，电解铜品质较差；同时在电解过程中氨气会大量消耗，再生蚀刻液时需要补充大量氨。因此有必要改进该电解再生回收设备进一步提高电解效率和降低能耗，提高电解铜的品质，减少氨气的使用量和排放量。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种高电解效率和低能耗的碱性蚀刻液再生回收系统，以解决现有系统电解铜品质不高、电解液不能回收利用的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种碱性蚀刻液再生回收系统，包括：废液收集中转槽、电解单元、再生液桶和尾气处理单元，废液收集中转槽与电解单元管道连通，电解单元分别与再生液桶和尾气处理单元管道连通，电解单元包括电解槽、循环冷却槽和溢流槽，废液收集中转槽与循环冷却槽管道连通，溢流槽与再生液桶管道连通；电解槽内相互间隔地设置有多块阴极板和多块阳极板，阴极板和阳极板的间隔区均设置有一个进液管，进液管与循环冷却槽管道连通；电解槽设置有出液管，出液管与循环冷却槽连通。

进一步地，每一个进液管的管壁上开设有两排喷孔。

进一步地，每一个进液管并联后通过进液总管与循环冷却槽连通，每一个进液管的进口端均设置有一个进液调节阀。

进一步地，阳极板为钛涂层板，阴极板为不锈钢板。

进一步地，循环冷却槽内设置有冷却钛盘管。

进一步地，碱性蚀刻液再生回收系统还包括母液桶，母液桶设置在废液收集中转槽和电解单元之间，母液桶分别与废液收集中转槽和循环冷却槽管路连通；在母液桶与循环冷却槽之间的管路上安装有计量泵。

进一步地，碱性蚀刻液再生回收系统还包括调配桶和子液桶，调配桶与再生液桶管道连通，子液桶与调配桶管道连通。

进一步地，尾气处理单元包括尾气吸收塔和尾气液储存槽，尾气吸收塔与电解槽管道连通，尾气液储存槽的进液口与尾气吸收塔连通，尾气液储存槽的出液口与子液桶连通。

进一步地，尾气处理单元还包括吸收液补加装置，吸收液补加装置的进液口与尾气液储存槽连通，吸收液补加装置的出液口与循环冷却槽连通。

进一步地，碱性蚀刻液再生回收系统还包括自动控制器，自动控制器与计量泵、电解单元以及尾气处理单元均电连接。本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型的再生回收系统在每一个阳极板和阴极板板间区的顶部设置有进液管，在板间区的底部设置有出液管，并且从进液管喷射出的母液直接喷射到阳极板和阴极板上，使得电解槽的电解效率大大提高，也使得电解槽内电解液的循环速度更快，电解槽内的电解液的更换率更高。

2、本实用新型的再生回收系统的电解槽采用交替间距设置的阳极板和阴极板，阳极板和阴极板的板间距离比现有技术的更小，并且使用钛阳极板代替现有的石墨阳极板，使得电解能耗大大降低，电解效率大大提高。

3、本实用新型的再生回收系统使用自动控制器控制各个开关和管路，能够自动地保持电解液中铜离子浓度、电解液PH值以及电解液温度不变，这样，有利于提高电解铜的品质和提高电解效率。

4、本实用新型的再生回收系统设置了尾气回收单元，其尾气吸收装置能够吸收尾气中的氨气及小量含铜废液，这样，大大减少了氨气的损失，降低了再生调配时氨气的使用量，节省了生产成本，极大地减轻了对环境的污染。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的再生回收系统流程和框图结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例的电解单元结构示意图；

图3是本实用新型优选实施例的进液管结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1，本实用新型的碱性蚀刻液再生回收系统，用于直接电解从蚀刻生产线收集到的碱性蚀刻废液，从该碱性蚀刻废液中电解出金属铜，并将电解液回收再生，以供蚀刻生产线重新利用。该碱性蚀刻液再生回收系统包括：废液收集中转槽2、母液桶3、电解单元4、再生液桶5、调配桶6、子液桶7和尾气处理单元8。该碱性蚀刻液再生回收系统上设置有自动控制器9，自动控制器9与电解单元4以及尾气处理单元8均电连接。该废液收集中转槽2与蚀刻机1连通，从蚀刻机1的蚀刻生产线上溢流出来的碱性蚀刻废液流入到废液收集中转槽2内，废液收集中转槽2对碱性蚀刻废液进行暂时的储存。该废液收集中转槽2、母液桶3、电解单元4、再生液桶5、调配桶6、子液桶7以及蚀刻机1依次通过管道连通，形成碱性蚀刻废液的再生和回收利用回路，该碱性蚀刻废液的再生和回收利用回路与自动控制器9电路连接，并受到自动控制器9的控制而自动地完成工作过程中的程序。该电解单元4和尾气处理单元8通过两条管路连通，形成电解尾气的收集和再生利用回路，该电解尾气的收集和再生利用回路与自动控制器9电路连接，并受到自动控制器9的控制而自动地完成工作过程中的程序。优选地，在母液桶3与电解单元4之间的管路上安装有计量泵31，该计量泵31将母液桶3中将碱性蚀刻废液抽送到电解单元4中进行电解，且该计量泵31具有控制抽送到电解单元4中中的碱性蚀刻废液的流量的作用。优选地，计量泵31与自动控制器9电路连接，计量泵31受到自动控制器9预先设置的指令的控制而自动地调节碱性蚀刻废液的流量，使得电解单元4在电解过程中不断被添加碱性蚀刻废液，以保持电解液中的铜离子浓度不变，这样，电解过程更加稳定，电解效率大大提高。优选地，在废液收集中转槽2和母液桶3之间的管路上设置有过滤装置(附图中未示出)，碱性蚀刻废液经过该过滤装置的过滤后在注入到母液桶3内，这样，过滤装置将碱性蚀刻废液中夹杂的悬浮物和油墨等有机物质过滤去除，使得该废液中电解时更加平稳、电解效率更高，对电解设备的腐蚀大大降低。作为其他的实施例，该碱性蚀刻液再生回收系统中也可以不设置母液桶3，直接在废液收集中转槽2和电解单元4之间的管路上安装计量泵31，计量泵31直接从废液收集中转槽2中将碱性蚀刻废液抽送到电解单元4中进行电解。

再生液桶5和电解单元4通过管路连通，从电解单元4中溢流出来的电解废液被注入到再生液桶5内，该电解废液在再生液桶5内暂时储存。优选地，在再生液桶5和电解单元4之间的管路上设置有抽送泵，该抽送泵将电解单元4中溢流出来的电解废液抽送到再生液桶5内。

调配桶6和再生液桶5通过管路连通，储存在再生液桶5内的电解废液被有计划地输入到调配桶6内进行调配再生。电解废液被注入到调配桶6内以后，向调配桶6内添加碱性添加剂、氨水以及氯化铵等添加剂，将电解废液重新调配成可用于蚀刻生产线的蚀刻液。

子液桶7和调配桶6通过管路连通，电解废液在调配桶6内调配成新的蚀刻液后，被输送至子液桶7内，并暂时储存。子液桶7与蚀刻机通过管路连通，当蚀刻机开始加工生产，子液桶7内的蚀刻液被按计划地输送到蚀刻机的蚀刻生产线上，这样就完成了碱性蚀刻废液的再生和回收利用。

电解单元4包括电解槽41、循环冷却槽42和溢流槽43，电解槽41、循环冷却槽42和溢流槽43相邻布置。电解单元4中的循环冷却槽42与废液收集中转槽2通过管道连通，从废液收集中转槽2中抽送的碱性蚀刻废液先被注入到循环冷却槽42内进行温度调控，在循环冷却槽42内经过冷却后的碱性蚀刻废液的温度控制在25℃至35℃。优选地，当在废液收集中转槽2和电解单元4之间的管路上设置有母液桶3时，电解单元4中的循环冷却槽42与母液桶3通过管路连通，碱性蚀刻废液从母液桶3中被抽送到循环冷却槽42内。

循环冷却槽42分别通过管路与电解槽41和溢流槽43连通，溢流槽43与再生液桶5管道连通。这样，经过循环冷却槽42冷却后的碱性蚀刻废液被抽送到电解槽41内，电解后的铜离子含量降低后的碱性蚀刻废液回流到循环冷却槽42之后再溢流到溢流槽43内，进而被抽送到再生液桶5内储存。优选地，在循环冷却槽42内设置有冷却钛盘管(附图中未示出)，通过该冷却钛盘管的工作来降低电解液的温度，将电解液的温度调控在25℃至35℃的范围内。优选地，循环冷却槽42和溢流槽43是通过溢流板将一个整体的槽子分隔成的两个子槽，设置溢流槽43是为了保证在电解过程中电解槽41的液面比循环冷却槽42的液面高，从而保证电解槽41内的液体能够顺畅地流入到循环冷却槽42内。优选地，在溢流槽43内设置有液位控制器，适时控制溢流槽43内的液面高度。

结合参见图2和图3，电解槽41内相互间隔地设置有多块阴极板401和多块阳极板402，多块阴极板401通过阴极连接铜排连接在一起后固定在电解槽41的一个侧壁上，并且该多块阴极板401的自由端向电解槽41内伸出；多块阳极板402通过阳极连接铜排连接在一起后固定在电解槽41的设置阴极板401的相对的一个侧壁上，并且该多块阳极板402的自由端向电解槽41内伸出。优选地，阳极板402为钛涂层板，阴极板401为不锈钢板，使用不锈钢的阴极板代替原有的石墨阴极板，大大提高了电解效率。阴极板401和阳极板402相间地设置，即每一阴极板401的自由端深入到两块阳极板402的自由端之间，即每一阳极板402的自由端深入到两块阴极板401的自由端之间，每相邻的阴极板401和阳极板402之间形成一定间距的间隔区。优选地，阳极板402和与其相邻的阴极板401的板间距离为2cm至8cm，更优选为3cm至5cm。优选地，电解槽41内设置有15至25组阴极板401和阳极板402。在这些阴极板401和阳极板402之间的间隔区各设置有一个进液管403，每一个进液管403与循环冷却槽42均管道连通。进液管403的管壁上开设有两排喷孔431，从循环冷却槽42抽送的电解液输送到进液管403内后，从进液管403的两排喷孔431分别喷射到阴极板401和阳极板402上，使得新抽送的电解液最先与阴极板401和阳极板402接触，大大提高了电解效率。两排喷孔431的轴线的夹角为60°至120°，更优选为75°至105°。这样，将进液管403设置在阴极板401和阳极板402间隔区的正上方，并且两排喷孔431朝下方设置，确保了从两排喷孔431喷射出来的碱性蚀刻废液射到阴极板401和阳极板402的上部。优选地，每一个进液管403并联后通过进液总管432与循环冷却槽42连通，每一个进液管403的进口端均设置有一个进液调节阀433。这些进液调节阀433与自动控制器9电路连接，并受到自动控制器9的控制而自动地调节进液管403中的流量。电解槽41设置有出液管404，出液管404与循环冷却槽42连通，经过电解后的电解液由该出液管404排送到循环冷却槽42和溢流槽43中。优选地，在阴极板401和阳极板402之间的每一个间隔区的底部设置有一个出液孔，所有出液孔在电解槽41的外壁上通过出液总管连在一起后与循环冷却槽42连通。

继续结合参见图1，尾气处理单元8包括尾气吸收塔81和尾气液储存槽82。电解槽41的槽体上设置一个槽盖，槽盖盖在槽体上后，电解槽41内部形成了密闭空间，电解过程中产生的尾气集聚在该密闭空间，尾气吸收塔81通过抽风管道与电解槽41的上部连通，该尾气吸收塔81内设置有水雾喷淋装置，电解尾气被输送到尾气吸收塔81内后，开启水雾喷淋装置，将挥发的氨气和带出的含铜废液吸收，这样，大大减少了氨气的损失，降低了再生调配时氨气的使用量，节省了生产成本，极大地减轻了对环境的污染。剩下的无污染的尾气再从尾气塔内排出。优选地，在尾气吸收塔81与电解槽41之间的抽风管道上安装有抽风机，抽风机能够将电解槽41内的尾气有效地抽送到尾气吸收塔81内。尾气液储存槽82的进液口与尾气吸收塔81连通，尾气液储存槽82的出液口与子液桶7连通，电解尾气在尾气吸收塔81被水雾喷淋后，吸收有氨气和铜离子的尾气液被排送到尾气液储存槽82内，该尾气液可以根据需求量被补充到子液桶7内作为蚀刻液使用。优选地，尾气处理单元8还包括吸收液补加装置83，吸收液补加装置83的进液口与尾气液储存槽82连通，吸收液补加装置83的出液口与循环冷却槽42连通，在吸收液补加装置83与循环冷却槽42之间的管路上设置有抽送泵和流量计，抽送泵将吸收液抽送到循环冷却槽42内，以保持电解液的PH值在7.5至8.5的范围内。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种碱性蚀刻液再生回收系统，包括：废液收集中转槽(2)、电解单元(4)、再生液桶(5)和尾气处理单元(8)，所述废液收集中转槽(2)与所述电解单元(4)管道连通，所述电解单元(4)分别与所述再生液桶(5)和所述尾气处理单元(8)管道连通，

其特征在于，

所述电解单元(4)包括电解槽(41)、循环冷却槽(42)和溢流槽(43)，所述废液收集中转槽(2)与所述循环冷却槽(42)管道连通，所述溢流槽(43)与所述再生液桶(5)管道连通；

所述电解槽(41)内相互间隔地设置有多块阴极板(401)和多块阳极板(402)，所述阴极板(401)和所述阳极板(402)的间隔区均设置有一个进液管(403)，所述进液管(403)与所述循环冷却槽(42)管道连通；

所述电解槽(41)设置有出液管(404)，所述出液管(404)与所述循环冷却槽(42)连通。

2.根据权利要求1所述的碱性蚀刻液再生回收系统，其特征在于，

每一个所述进液管(403)的管壁上开设有两排喷孔(431)。

3.根据权利要求2所述的碱性蚀刻液再生回收系统，其特征在于，

每一个所述进液管(403)并联后通过进液总管(432)与所述循环冷却槽(42)连通，每一个所述进液管(403)的进口端均设置有一个进液调节阀(433)。

4.根据权利要求3所述的碱性蚀刻液再生回收系统，其特征在于，

所述阳极板(402)为钛涂层板，所述阴极板(401)为不锈钢板。

5.根据权利要求4所述的碱性蚀刻液再生回收系统，其特征在于，

所述循环冷却槽(42)内设置有冷却钛盘管。

6.根据权利要求5所述的碱性蚀刻液再生回收系统，其特征在于，

所述碱性蚀刻液再生回收系统还包括母液桶(3)，所述母液桶(3)设置在所述废液收集中转槽(2)和所述电解单元(4)之间，所述母液桶(3)分别与所述废液收集中转槽(2)和所述循环冷却槽(42)管路连通；

在所述母液桶(3)与所述循环冷却槽(42)之间的管路上安装有计量泵(31)。

7.根据权利要求6所述的碱性蚀刻液再生回收系统，其特征在于，

所述碱性蚀刻液再生回收系统还包括调配桶(6)和子液桶(7)，所述调配桶(6)与所述再生液桶(5)管道连通，所述子液桶(7)与所述调配桶(6)管道连通。

8.根据权利要求7所述的碱性蚀刻液再生回收系统，其特征在于，

所述尾气处理单元(8)包括尾气吸收塔(81)和尾气液储存槽(82)，所述尾气吸收塔(81)与所述电解槽(41)管道连通，所述尾气液储存槽(82)的进液口与所述尾气吸收塔(81)连通，所述尾气液储存槽(82)的出液口与所述子液桶(7)连通。

9.根据权利要求8所述的碱性蚀刻液再生回收系统，其特征在于，

所述尾气处理单元(8)还包括吸收液补加装置(83)，所述吸收液补加装置(83)的进液口与所述尾气液储存槽(82)连通，所述吸收液补加装置(83)的出液口与所述循环冷却槽(42)连通。

10.根据权利要求9所述的碱性蚀刻液再生回收系统，其特征在于，

所述碱性蚀刻液再生回收系统还包括自动控制器(9)，所述自动控制器(9)与所述计量泵(31)、所述电解单元(4)以及所述尾气处理单元(8)均电连接。

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