CN204982050U - 一种碱性蚀刻液氨气回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种碱性蚀刻液氨气回收装置，其包括射流缸、射流吸收机构、冷却机构及存储桶；该射流缸与电解槽连接，该射流吸收机构与该射流缸循环连接并与废气吸收塔连接，该冷却机构设置在该射流缸内，该存储桶与该射流缸连接；该电解槽产生的废氨气经过该射流吸收机构吸收后进入该射流缸内与该射流缸内的碱性蚀刻液充分混合并发生化学反应并注入该存储桶内以用于碱性蚀刻液的调药再生，而剩余的少量气体则排到该废气吸收塔进行二次处理；上述结构，不仅将碱性蚀刻液在电解再生过程中产生的氨气完全吸收，避免碱性蚀刻液循环再生电解过程中析出的氨气排出而造成资源浪费，同时也避免在电解过程中产生的刺激性气味的含氨废气排出而危害环境。

Description

一种碱性蚀刻液氨气回收装置

技术领域

本实用新型属于电路板碱性蚀刻液技术领域，尤其涉及一种用于吸收印刷电路板的碱性蚀刻废液在电解过程中产生的氨气的碱性蚀刻液氨气回收装置。

背景技术

印制线路板(PCB板)也称印刷电路板，其以绝缘板为基材，切成一定尺寸，其上至少附有一个导电图形，作为基板，并在基板上部设有孔(如元件孔、坚固孔、金属孔等安装孔)，用来代替以往装置电子元器件的底盘，通过基板上的导电图形、焊盘及金属化过孔实现元件引脚之间的电气连接。作为电子产品最基本也是最核心的部件，印制线路板广泛运用于各类电子产品及大型设备及装置上。

目前全球印刷电路板产业产值占电子元件产业总产值的四分之一以上，是各个电子元件细分产业中比重最大的产业，产业规模达400亿美元。同时，由于其在电子基础产业中的独特地位，已经成为当代电子元件业中最活跃的产业。随着我国电子工业年增长率超过20％，也带动了印刷电路板及相关产业发展，我国已成为世界最大的印刷电路板生产中心。

众所周知，化学蚀刻工艺是目前制造印刷电路板过程中必不可少的重要步骤，在印刷电路板生产过程中，通常用酸性或碱性蚀刻工艺生产电路板，因此，每年要产生大量的这种酸性蚀刻废液。目前行业内针对碱性蚀刻液再生循环处理的工艺基本上分为两类：一种是萃取法：使用有机萃取剂，将蚀刻废液中的铜离子萃取出来后，用硫酸溶液反萃，得到硫酸铜溶液进行电解，被萃取过后的蚀刻废液由于铜离子浓度低，被称为再生液，适当补充氯离子和铵根离子后，返回蚀刻机循环生产。另一种是直接电解法：顾名思义，直接将蚀刻废液导入电解槽内进行电解，得到低铜浓度的电解液后，适当补充氯离子和铵根离子后，返回蚀刻机循环生产。相对而言，直接电解工艺相对简单、易操作，运行成本低，更适合工业推广。然而，该工艺却存在一个致命的缺陷，就是氨气的尾端处理。业内人士都知道，氨气本来就易挥发。更何况还存在这样两种问题：一种是在电解过程中会破坏铜氨络合物，产生大量游离氨；另一种是电解过程会发热，从而使氨气的溶解度大大降低，因此在电解过程中，会产生大量的具有刺激性气味的含氨废气。传统的处理方式是直接将废气收集到废气塔，通过强酸溶液喷淋吸收。该处理方式存在以下几点缺陷：1.消耗大量强酸溶液，产生大量废水，增大废水处理难度；2.大量强酸在采购运输乃至调配的过程中，存在重大的安全隐患；3.废气塔吸收效果有限，在不注意更换喷淋药水的情况下，很容易出现超标排放现象；4.大量铵盐废水的排出，容易使得废水站氨氮含量超标；5.浪费大量氨气。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种碱性蚀刻液氨气回收装置，旨在其不仅能将碱性蚀刻废液在电解再生过程中产生的氨气完全吸收，避免碱性蚀刻液在循环再生电解过程中析出的氨气排出而造成资源浪费，同时还能避免在电解过程中产生的刺激性气味的含氨废气排出而危害环境。

本实用新型是这样实现的，用于吸收印刷电路板的碱性蚀刻废液在电解过程中产生的氨气，所述碱性蚀刻液氨气回收装置包括射流缸、射流吸收机构、冷却机构及存储桶；所述射流缸与电解槽连接，所述射流吸收机构与所述射流缸循环连接并与废气吸收塔连接，所述冷却机构设置在所述射流缸内，所述存储桶与所述射流缸连接；所述电解槽产生的废氨气经过所述射流吸收机构吸收后进入所述射流缸内与所述射流缸内的碱性蚀刻液充分混合并发生化学反应并注入所述存储桶内以用于碱性蚀刻液的调药再生，而剩余的少量气体则排到所述废气吸收塔进行二次处理。

进一步地，前述的射流吸收机构包括两个固定座、两个射流器、两台射流泵及与对应的射流器连接的管道；所述两个射流器大致呈圆柱状结构，所述射流器沿其轴向的顶端与对应的管道连接，其底端支撑在所述射流缸的缸体上，其侧部固定在对应的固定座上，所述射流器靠近与所述管道连接的一端上设置有进气口以供从电解槽产生的气体通过所述进气口进入该吸收装置，所述射流器远离所述管道的一端沿其轴向向下延伸入所述射流缸内以便将气体输入所述射流缸中；所述两台射流泵分别与对应的射流器连接，所述两台射流泵的功率分别为2.2KW。

进一步地，前述的固定座包括呈竖直长方形状的基部、抵接在所述基部后下端的抵持部及从所述基部前上端水平延伸而出的水平部；所述抵持部呈直角三角形结构，其一条直角边抵接在所述基部上，另一直角边承载在所述射流缸的缸体上；所述水平部大致呈U形结构，其U形缺口套设在所述射流器的圆柱外侧面上。

进一步地，前述的射流缸及所述存储桶内分别设置有高中低液位保护。

本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型实施方式提供的碱性蚀刻液氨气回收装置，通过利用射流器产生负压的原理，将电解槽产生的氨气直接吸收过来，吸收过来的氨气在射流器内部与药水进行充分混合并发生化学反应，从而避免氨气析出而造成资源浪费，同时还避免在电解过程中产生的刺激性气味的含氨废气排出而危害环境；另外，由于氨气在反应过程会放热，且氨气的溶解度却是随着温度的上升而急剧下降，因所述射流缸里安装有冷却机构，从而可保证所述射流缸的药水温度保持在25摄氏度以下，反应过后，剩余气体再经过所述废气吸收塔吸收后排放；而所述射流缸中的药水，则在氨氮达到一定浓度后，排至所述存储桶以便调配碱性再生液并输送至碱性蚀刻机进行蚀刻生产。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的碱性蚀刻液氨气回收装置的结构示意图。

图2是图1中的碱性蚀刻液氨气回收装置的射流吸收机构的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1及图2所示，本实用新型提供的碱性蚀刻液氨气回收装置用于吸收印刷电路板的碱性蚀刻废液在电解过程中产生的氨气。所述碱性蚀刻液氨气回收装置包括射流缸1、射流吸收机构2、冷却机构(未图示)及存储桶4。所述射流缸1与电解槽(未标号)连接，所述射流吸收机构2与所述射流缸1循环连接并与废气吸收塔(未标号)连接，所述冷却机构设置在所述射流缸1内，所述存储桶4与所述射流缸1连接。所述电解槽产生的废氨气经过所述射流吸收机构2吸收后进入所述射流缸1内与所述射流缸1内的碱性蚀刻液充分混合并发生化学反应后，注入所述存储桶4内以用于碱性蚀刻液的调药再生，而剩余的少量气体则排到所述废气吸收塔进行二次处理。

所述射流吸收机构2包括两个固定座201、两个射流器202、两台射流泵及与对应的射流器202连接的管道203。所述固定座201设置在所述射流缸1的缸体上。所述固定座201包括呈竖直长方形状的基部204、抵接在所述基部204后下端的抵持部205及从所述基部204前上端水平延伸而出的水平部206。所述抵持部205呈直角三角形结构，其一条直角边抵接在所述基部204上，另一直角边承载在所述射流缸1的缸体上；所述水平部206大致呈U形结构，其U形缺口(未标号)套设在所述射流器202的外侧面上。所述两个射流器202大致呈圆柱状结构，所述射流器202沿其轴向的顶端与对应的管道203连接，其底端支撑在所述射流缸1的缸体上，其侧部固定在对应的固定座201上。所述射流器202靠近与所述管道203连接的一端上设置有进气口2020以供从电解槽(未图示)产生的气体通过所述进气口2020进入该吸收装置。所述射流器202远离所述管道203的一端沿其轴向向下延伸入所述射流缸1内以便将气体输入所述射流缸1中。所述两台射流泵分别与对应的射流器202连接，以提供动力给所述射流器202。

碱性蚀刻生产的机理，是利用铜氨络合物，对铜单质进行腐蚀。具体的化学反应式如下所示：Cu(NH3)4Cl2+Cu＝2Cu(NH3)2Cl，在蚀刻的过程中，络合物中的铜离子从一价铜离子变成二价铜离子，且不断累积，到达一定浓度后所述碱性蚀刻液将失去蚀刻能力，需要重新更换蚀刻药水。而电解循环再生工艺就是利用电化学的原理，将蚀刻废液中的铜离子转变为铜单质，在阴极析出，这个过程会产生氨气，同时阳极产生氯化铵。化学反应式如下所示：Cu(NH3)2Cl→Cu↓+NH4Cl+NH3↑。当整个吸收装置产生大量氨气时，利用所述射流器202产生负压的原理，将所述电解槽中产生的氨气直接吸收过来。同时，氨气在所述射流器202内部与药水进行充分混合并发生化学反应。由于氨气在反应过程会放出大量热量，而氨气的溶解度却是随着温度的上升而急剧下降，因所述射流缸1里安装有所述冷却机构，从而可保证所述射流缸1的药水温度保持在25摄氏度以下。反应过后，剩余气体再经过所述废气吸收塔吸收后排放；所述射流缸1中的药水，则在铵根离子浓度达到5mol/L时，排至所述存储桶4存储，同时更换新的药水。所述存储桶4中的药水，用于蚀刻后洗铜或者碱性蚀刻子液的调配，重新输送至所述碱性蚀刻机进行蚀刻生产。因所述射流缸1及所述存储桶4中均设置有高中低液位保护，从而可防止药水满出来以及泵浦抽空。在本实施例中，所述药水为自来水或浓度在3mol/L的稀盐酸。

本实用新型实施方式提供的碱性蚀刻液氨气回收装置，通过利用射流器产生负压的原理，将电解槽产生的氨气直接吸收过来，吸收过来的氨气在射流器内部与药水进行充分混合并发生化学反应，从而避免氨气析出而造成资源浪费，同时还避免在电解过程中产生的刺激性气味的含氨废气排出而危害环境；另外，由于氨气在反应过程会放热，且氨气的溶解度却是随着温度的上升而急剧下降，因所述射流缸里安装有冷却机构，从而可保证所述射流缸的药水温度保持在25摄氏度以下，反应过后，剩余气体再经过所述废气吸收塔吸收后排放；而所述射流缸中的药水，则在氨氮达到一定浓度后，排至所述存储桶以便调配碱性再生液并输送至碱性蚀刻机进行蚀刻生产。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种碱性蚀刻液氨气回收装置，用于吸收印刷电路板的碱性蚀刻废液在电解过程中产生的氨气，所述碱性蚀刻液氨气回收装置包括射流缸、射流吸收机构、冷却机构及存储桶；所述射流缸与电解槽连接，所述射流吸收机构与所述射流缸循环连接并与废气吸收塔连接，所述冷却机构设置在所述射流缸内，所述存储桶与所述射流缸连接；所述电解槽产生的废氨气经过所述射流吸收机构吸收后进入所述射流缸内与所述射流缸内的碱性蚀刻液充分混合并发生化学反应并注入所述存储桶内以用于碱性蚀刻液的调药再生，而剩余的少量气体则排到所述废气吸收塔进行二次处理。

2.如权利要求1所述的碱性蚀刻液氨气回收装置，其特征在于，所述射流吸收机构包括两个固定座、两个射流器、两台射流泵及与对应的射流器连接的管道；所述两个射流器大致呈圆柱状结构，所述射流器沿其轴向的顶端与对应的管道连接，其底端支撑在所述射流缸的缸体上，其侧部固定在对应的固定座上，所述射流器靠近与所述管道连接的一端上设置有进气口以供从电解槽产生的气体通过所述进气口进入该吸收装置，所述射流器远离所述管道的一端沿其轴向向下延伸入所述射流缸内以便将气体输入所述射流缸中；所述两台射流泵分别与对应的射流器连接，所述两台射流泵的功率分别为2.2KW。

3.如权利要求2所述的碱性蚀刻液氨气回收装置，其特征在于，所述固定座包括呈竖直长方形状的基部、抵接在所述基部后下端的抵持部及从所述基部前上端水平延伸而出的水平部；所述抵持部呈直角三角形结构，其一条直角边抵接在所述基部上，另一直角边承载在所述射流缸的缸体上；所述水平部大致呈U形结构，其U形缺口套设在所述射流器的圆柱外侧面上。

4.如权利要求3所述的碱性蚀刻液氨气回收装置，其特征在于，所述射流缸及所述存储桶内分别设置有高中低液位保护。