CN205347578U - 一种蚀刻液回收循环利用装置 - Google Patents

Abstract

一种蚀刻液回收循环利用装置，包括油水分离器，所述油水分离器包括三个腔室，分别为第一腔室、第二腔室和第三腔室；第一腔室内设置有带搅拌电机的搅拌叶，第一腔室的一侧上部设置有液体进口，第一腔室的一侧下部设置有蚀刻废液进口，第一腔室的另一侧设置有混合液溢流口，第一腔室与第二腔室通过混合液溢流口相连通，混合液溢流口位于第二腔室的一侧，第二腔室的另一侧上部设置有与其相连通的溢流腔室，溢流腔室的顶部进液高度比混合液溢流口的出口高度低，油相出口与溢流腔室的底部相连通，第二腔室的底部与第三腔室的底部通过液通道相连通，出液管道的一端伸入第三腔室内并开口于第三腔室的中上部。本实用新型具有环保节能的特点。

Description

一种蚀刻液回收循环利用装置

技术领域

本实用新型涉及一种蚀刻液回收循环利用装置。

背景技术

中国专利文献号CN101024546A于2007年08月29日公开了一种铜蚀刻液再生循环方法，包括以下四个同时进行的闭路循环：废蚀刻液铜分离循环，蚀刻机进行蚀刻后所产生的废蚀刻液经有机铜萃取剂将铜离子无损分离出来后，再经组份调配，使Cu2、CL-、PH值达至生产所需要求，返回蚀刻机循环使用；氨水洗废液铜分离循环，上述循环中的铜萃取剂萃取后，再对氨水洗工序产生的氨水洗废液中的铜离子进行吸附，氨水洗废液中的铜离子降达氨水洗正常工作要求后，返回蚀刻机循环使用；反萃循环，含铜的铜萃取剂与反萃剂充分混合接触，铜离子分离释放进反萃剂中，卸载后的铜萃取剂恢复萃取功能后，进入废蚀刻液铜分离循环；电解提铜循环，上述的反萃循环中的反萃剂吸取铜离子后形成电解液进入电解槽中，经电解将铜离子还原成高纯度铜，被提取铜后的反萃剂进入反萃循环。

中国专利文献号CN101285195A于2008年10月15日公开了一种废蚀刻液循环再生及铜的回收处理系统，蚀刻机产生的废蚀刻液和氨水洗板废液经系统中的蚀刻废液入口分别进入一级萃取缸和二级萃取缸，萃取剂循环缸内的萃取剂经萃取剂入口进入一级萃取缸和二级萃取缸，萃取剂将废蚀刻液中的铜离子萃取分离出来，废蚀刻液成为再生蚀刻液和氨水洗液，再经再生液出口进入蚀刻液再生系统分别进行成分调配后，进入蚀刻工序和氨水洗板工序。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种结构简单合理、环保节能的蚀刻液回收循环利用装置，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种蚀刻液回收循环利用装置，包括油水分离器，其结构特征是所述油水分离器包括三个腔室，分别为第一腔室、第二腔室和第三腔室；

其中，第一腔室内设置有带搅拌电机的搅拌叶，第一腔室的一侧上部设置有液体进口，第一腔室的一侧下部设置有蚀刻废液进口，第一腔室的另一侧设置有混合液溢流口，

第一腔室与第二腔室通过混合液溢流口相连通，混合液溢流口位于第二腔室的一侧，第二腔室的另一侧上部设置有与其相连通的溢流腔室，溢流腔室的顶部进液高度比混合液溢流口的出口高度低，油相出口与溢流腔室的底部相连通，

第二腔室的底部与第三腔室的底部通过液通道相连通，出液管道的一端伸入第三腔室内并开口于第三腔室的中上部，出液管道的另一端伸出第三腔室形成水相出口。

进一步，所述蚀刻液回收循环利用装置，还包括用于收集碱性蚀刻废液的收集井以及一级萃取缸和二级萃取缸，还包括油水分离器，收集井通过酸碱泵与串接后的一级萃取缸和二级萃取缸的进口相连通，串接后的一级萃取缸和二级萃取缸的出口与油水分离器的蚀刻废液进口相连通，油水分离器的水相出口通过过滤器与再生蚀刻废液收集罐相连通，油水分离器的油相出口与反萃槽的进口相连通，反萃槽的油相出口通过水洗槽与串接后的一级萃取缸和二级萃取缸的进口相连通；反萃槽的水相出口通过电解槽与油水分离器的油相出口相连通。

进一步，所述混合液溢流口的高度介于液体进口的高度与蚀刻废液进口的高度之间。

进一步，所述出液管道的一端顶部开口的高度低于溢流腔室的顶部进液高度。

本实用新型中的蚀刻液回收循环利用装置包括四个部分：蚀刻废液的闭路循环、电解液的闭路循环、萃取剂的闭路循环、氨洗水的闭路循环，该四个部分通过以下方案得以实现：收集井通过酸碱泵与串接后的一级萃取缸和二级萃取缸的进口相连通，串接后的一级萃取缸和二级萃取缸的出口与油水分离器的蚀刻废液进口相连通，油水分离器的水相出口通过过滤器与再生蚀刻废液收集罐相连通，油水分离器的油相出口与反萃槽的进口相连通，反萃槽的油相出口通过水洗槽与串接后的一级萃取缸和二级萃取缸的进口相连通；反萃槽的水相出口通过电解槽与油水分离器的油相出口相连通。

本实用新型中的碱性蚀刻废液来自于线路板外层碱性蚀刻工段，碱性蚀刻废液经管道输送至收集井内。

本实用新型按照设计处理能力2000m³/年，采用的是连续进液处理，进液量300L/h；采用上述的技术方案后，本可以实现每年节电23700度，折合标准煤58.12吨，预计二氧化碳减排量为150.57吨。预期目标为：年可回收蚀刻废液1800吨，回收铜约180吨。同时，蚀刻药水的循环利用，降低原料采购成本，减少的蚀刻废液处理费用，按项目年回收蚀刻废液1800吨考虑，则年经济效益达800万元，项目经济效益明显。同时，也减少了二次运输有可能造成的环境污染和对人员的直接伤害。

本实用新型可以实现在蚀刻工序的废液的零排放，达到清洁生产的要求，彻底解决现今国内PCB行业中产出的大量危险废蚀刻废液的污染源及其扩散问题：1)大量危险废物转变为循环再生资源和固体商品—金属铜；2)采用蚀刻废液循环再生机后PCB企业的使用成本和处理成本下降并产出有价值的副产品铜；3)有利于我国PCB行业的可持续发展和提高国际竞争力4)提高线路板企业的社会形象，降低了企业经营成本和风险等。

综上所述，本实用新型具有结构简单合理、环保节能的特点。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中的流程示意图。

图2为油水分离器的结构示意图。

图3为本实用新型的管路连接示意图。

图中：1为油水分离器，1.1为液体进口，1.2为蚀刻废液进口，1.3为搅拌电机，1.4为混合液溢流口，1.5为溢流腔室，1.6为油水分离器的油相出口，1.7为过液通道，1.8为油水分离器的水相出口，20为碱性蚀刻废液罐，21为收集井，22为蚀刻回收中转罐，23为蚀刻液回收循环利用装置，24为蚀刻回收达标罐，25为碱性超滤器，26为T8A调药罐，27为碱性蚀刻子液供应罐，28为车间碱性蚀刻缸。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

参见图1-图3，本蚀刻液回收循环利用装置，包括用于收集碱性蚀刻废液的收集井以及一级萃取缸和二级萃取缸，还包括油水分离器1，收集井通过酸碱泵与串接后的一级萃取缸和二级萃取缸的进口相连通，串接后的一级萃取缸和二级萃取缸的出口与油水分离器1的蚀刻废液进口1.2相连通，油水分离器1的水相出口1.8通过过滤器与再生蚀刻废液收集罐相连通，油水分离器1的油相出口1.6与反萃槽的进口相连通，反萃槽的油相出口通过水洗槽与串接后的一级萃取缸和二级萃取缸的进口相连通；反萃槽的水相出口通过电解槽与油水分离器1的油相出口1.6相连通。

在本实施例中，所述油水分离器1包括三个腔室，分别为第一腔室、第二腔室和第三腔室；其中，第一腔室内设置有带搅拌电机1.3的搅拌叶，第一腔室的一侧上部设置有液体进口1.1，第一腔室的一侧下部设置有蚀刻废液进口1.2，第一腔室的另一侧设置有混合液溢流口1.4；第一腔室与第二腔室通过混合液溢流口1.4相连通，混合液溢流口1.4位于第二腔室的一侧，第二腔室的另一侧上部设置有与其相连通的溢流腔室1.5，溢流腔室1.5的顶部进液高度比混合液溢流口1.4的出口高度低，油相出口1.6与溢流腔室1.5的底部相连通；第二腔室的底部与第三腔室的底部通过液通道1.7相连通，出液管道的一端伸入第三腔室内并开口于第三腔室的中上部，出液管道的另一端伸出第三腔室形成水相出口1.8。

所述混合液溢流口1.4的高度介于液体进口1.1的高度与蚀刻废液进口1.2的高度之间。

所述出液管道1.8的一端顶部开口的高度低于溢流腔室1.5的顶部进液高度。

在本实施例中，收集井21、蚀刻回收中转罐22、蚀刻液回收循环利用装置23、蚀刻回收达标罐24、碱性超滤器25、T8A调药罐26、碱性蚀刻子液供应罐27依次设置在碱性蚀刻废液罐20与车间碱性蚀刻缸之间的管路上。

在本实施例中，碱性蚀刻废液来自于线路板外层碱性蚀刻工段，也就是来自于蚀刻生产线，碱性蚀刻废液经管道输送至收集井内。

工作时，首先是进行混合萃取。串接后的一级萃取缸和二级萃取缸构成二级萃取，萃取液和碱性蚀刻废液混合后进行混合萃取。

混合萃取采用封闭的槽缸，在常温常压下进行。混合萃取采用AB油萃取液，其中A油为酮肟与醛肟的复配萃取剂、酮肟复配萃取剂、肟与β-二酮的复配，B油矿化溶剂煤油。

混合萃取过程中，铜氨络离子进行离解然后铜溶入萃取液中，经澄清分层形成上下二层，其中，上层为富铜油相，下层为水相。

反应原理：

铜氨络离子的离解反应：CuLm²⁺＝Cu²⁺+mL，其中，L为NH3或cl^－；

萃取主要反应：2RH+Cu²⁺＝CuR₂+2H⁺，其中，RH表示萃取剂；

在本实施例中，采用多级萃取，每级萃取均可以含油水分离器，根据蚀刻废液中的铜含量不同，可以选择性采用二级或三级萃取，控制参数为萃取后的水相，铜含量40～70g/l。

接下来是水分离，即含铜较多的萃取液和水相进行分离。

以下，将含铜较多的萃取液简称为富铜油相；水相是以蚀刻废液成分为主。经过多级分离后，在油水分离器1的第二腔室内，上层为油相，下层为水相。

经过油水分离后，水相经过滤及组份调整，符合碱性蚀刻废液的再生要求后成为再生蚀刻液，再生蚀刻液可以回用于蚀刻工段或蚀刻生产线，即完成蚀刻废液的闭路循环。

在进行组份调整时，可以根据检验结果，加入氯化氨和氨水。

再接下来是氨洗水清洗，也就是一道水洗：经过二次萃取及油水分离器后，油相的主要成分为萃取液和铜离子，称为富铜油相。富铜油相进入氨洗水清洗工段，利用氨洗水对富铜油相进行清洗。

氨洗水来自碱性蚀刻工序后段的稀氨水洗板段排放的水，由于此段水中有一定的铜离子，而且氨水含量在5％～10％，直接排放浪费很大的资源，利用氨洗水清洗富铜油相一方面可减少富铜油相直接进入反萃工段造成相互污染，另一方面对氨洗水铜进行回收。氨洗水萃取及油水分离原理同上。

氨洗水经过富铜油相将铜萃取出来，继续回用于蚀刻生产线氨水洗板段，即完成氨洗水的闭路循环。

然后是反萃：富铜油相进入反萃槽，加入反萃液。反萃液主要来源于后续电解后的电解液，主要成分为硫酸200g/l，铜离子20g/l。

反应原理：

反萃主要反应：CuR₂+H₂SO₄＝CuSO₄+2RH，其中，RH表示萃取剂；

反萃完成后，铜溶入反萃液中，分层形成油相和富铜水相。其中，油相为萃取液，富铜水相为反萃液。接下来，进行二道水洗和油水分离器。

通过油水分离器之后，作为油相的萃取液立即返回萃取工段循环利用，即完成萃取液的闭路循环。水相则分成二路，其中一路经过净化处理后排放，另一路返回一道水洗。

接下来是电解：作为富铜水相的反萃液，其主要成分为硫酸和铜离子在电解槽中通电发生电解反应。

电解硫酸铜溶液的反应方程式为：2CuSO₄+2H₂O＝2Cu+2H₂SO₄+O₂↑，

离子反应方程式为：阳极：2H₂O-4e-＝＝O₂(气体)+4H⁺，氧气净化排空。

阴极：Cu²⁺+2e-＝＝Cu，

电解过程中，富铜水相中的Cu²⁺由原来的26g/l降至20g/l，即完成电解。电解后得到电积后液，该电积后液返回反萃工段循环利用，此时，完成电解液或反萃液的闭路循环。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种蚀刻液回收循环利用装置，包括油水分离器(1)，其特征是所述油水分离器(1)包括三个腔室，分别为第一腔室、第二腔室和第三腔室；

其中，第一腔室内设置有带搅拌电机(1.3)的搅拌叶，第一腔室的一侧上部设置有液体进口(1.1)，第一腔室的一侧下部设置有蚀刻废液进口(1.2)，第一腔室的另一侧设置有混合液溢流口(1.4)，

第一腔室与第二腔室通过混合液溢流口(1.4)相连通，混合液溢流口(1.4)位于第二腔室的一侧，第二腔室的另一侧上部设置有与其相连通的溢流腔室(1.5)，溢流腔室(1.5)的顶部进液高度比混合液溢流口(1.4)的出口高度低，油相出口(1.6)与溢流腔室(1.5)的底部相连通，

第二腔室的底部与第三腔室的底部通过液通道(1.7)相连通，出液管道的一端伸入第三腔室内并开口于第三腔室的中上部，出液管道的另一端伸出第三腔室形成水相出口(1.8)。

2.根据权利要求1所述的蚀刻液回收循环利用装置，其特征是还包括用于收集碱性蚀刻废液的收集井(21)以及一级萃取缸和二级萃取缸，收集井(21)通过酸碱泵与串接后的一级萃取缸和二级萃取缸的进口相连通，串接后的一级萃取缸和二级萃取缸的出口与油水分离器(1)的蚀刻废液进口(1.2)相连通，油水分离器(1)的水相出口(1.8)通过过滤器与再生蚀刻废液收集罐相连通，油水分离器(1)的油相出口(1.6)与反萃槽的进口相连通，反萃槽的油相出口通过水洗槽与串接后的一级萃取缸和二级萃取缸的进口相连通；反萃槽的水相出口通过电解槽与油水分离器(1)的油相出口(1.6)相连通。

3.根据权利要求1或2所述的蚀刻液回收循环利用装置，其特征是所述混合液溢流口(1.4)的高度介于液体进口(1.1)的高度与蚀刻废液进口(1.2)的高度之间。

4.根据权利要求1或2所述的蚀刻液回收循环利用装置，其特征是所述出液管道的一端顶部开口的高度低于溢流腔室(1.5)的顶部进液高度。