CN212533147U - 酸性氯盐蚀刻废液单膜双室电解铜及氯再生系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种酸性氯盐蚀刻废液单膜双室电解铜及氯再生系统，属于印刷电路板酸性蚀刻废液、五金蚀刻酸性废液及矿山酸性氯盐含铜废液的循环再生用设备技术领域。该系统包括在线酸性蚀刻机、单膜双室电解装置、再生液调配装置、再生液引射吸收装置、氯气回用再生装置、低温水帘吸收装置、动力波吸收装置和旋流喷淋装置，其通过单膜双室电解装置进行电解铜与氯气回用再生装置进行氯气回用再生，改善了目前现有技术中所采用的置换法、离子膜电解法、硫酸蒸馏法及隔膜电解法等工艺所存在的问题，能够真正实现低成本的酸性氯盐蚀刻废液再生循环，达到PCB企业清洁生产、经济效益提高的目标。

Description

酸性氯盐蚀刻废液单膜双室电解铜及氯再生系统

技术领域

本实用新型涉及一种酸性蚀刻废液循环再生用系统，尤其涉及一种酸性氯盐蚀刻废液单膜双室电解铜及氯再生系统，属于印刷电路板酸性蚀刻废液、五金蚀刻酸性废液及矿山酸性氯盐含铜废液的循环再生用设备技术领域。

背景技术

PCB工业和造纸工业、纺织工业、装饰电镀业等一样，既是用水大户，又是污染环境大户，每年都会产生大量的具有腐蚀性的废液。而在生产印刷电路板(PCB)和五金配件的过程中通常用酸性氯盐蚀刻工艺和碱性氯盐蚀刻工艺，其中酸性氯盐蚀刻工艺产生的酸性氯盐蚀刻废液主要成分包括盐酸、氯酸钠、氯化铜和氯化铁，其内铜的含量可达50-140g/L，属于危险废物，而目前酸性氯盐蚀刻废液的回收铜有如下几种方法：

一、置换法：此方法一般是用酸性蚀刻废液与少量的碱性蚀刻废液或氨水中和，使酸性蚀刻废液中的酸度降低，然后再向其中投入工业铁片或铝粉，利用铁或铝的活性将铜置换出来。该法在生产反应过程中会放热并产生大量的水蒸气、氯气和氯化氢气体，置换完成后须排放大量的废水，其排放的废水中含有大量的Cl^-、氨氮和Fe³⁺或Al³⁺，不但污染环境而且蚀刻液中的有效组份无法再生利用。

二、离子膜电解法：此方法是采用具有耐活性Cl^-的阳极对酸性蚀刻废液进行隔膜电解。该法电解后产生的电解金属铜为粉状，操作强度高，且离子膜消耗非常快，生产运行成本高。

三、硫酸蒸馏法：此方法是在酸性蚀刻废液中加入硫酸进行减压蒸馏，利用硫酸与盐酸的沸点和挥发性不同进行蒸馏分离回收HCl并生产硫酸铜。该法需加入大量的硫酸将氯化铜置换成硫酸铜，而且氯化铜并不能完全被硫酸置换成硫酸铜，生产工艺复杂，危险性高。

四、隔膜电解法：目前使用的隔膜电解受车间距离和生产量影响，导致氯回用效率低，同时还会造成蚀刻废液循环再生过程中药水膨胀20％-30％，且会产生大量副产物三氯化铁和次氯酸钠溶液；另设备结构安装复杂、电解效率低。

实用新型内容

针对上述现有酸性氯盐蚀刻废液循环再生技术中存在的不足，本实用新型提供了一种酸性氯盐蚀刻废液单膜双室电解铜及氯再生系统，其能够解决现有技术中的缺陷，真正实现低成本的酸性氯盐蚀刻废液再生循环，达到PCB企业清洁生产、经济效益提高的目标。

本实用新型的技术方案是：

一种酸性氯盐蚀刻废液单膜双室电解铜及氯再生系统，包括在线酸性蚀刻机、单膜双室电解装置、再生液调配装置、再生液引射吸收装置、氯气回用再生装置、低温水帘吸收装置、动力波吸收装置和旋流喷淋装置，其中

所述在线酸性蚀刻机的废液出口经一蚀刻废液储存装置后与所述单膜双室电解装置的进液口连通，该单膜双室电解装置的电解液出口经一再生液储存装置后与所述再生液调配装置的进液口连通，所述再生液调配装置的出液口与所述再生液引射吸收装置的进液口连通，所述再生液引射吸收装置的再生子液出口经一再生子液储存装置后与所述在线酸性蚀刻机的蚀刻液进液口连通；

所述单膜双室电解装置的阳极气体出口与所述再生液引射吸收装置的气体出入口连通，该再生液引射吸收装置的气体出入口经所述氯气回用再生装置后与所述在线酸性蚀刻机的进气口连通；

所述单膜双室电解装置的阴极气体出口及酸性气体出口与所述低温水帘吸收装置的进气口连通，所述低温水帘吸收装置的出气口与所述动力波吸收装置的进气口连通，所述动力波吸收装置的出气口与所述旋流喷淋装置的进气口连通。

其进一步的技术方案是：

所述单膜双室电解装置包括相邻设置的两电解槽、与其中一电解槽相邻设置的冷却槽和与所述冷却槽相邻设置的循环缸，两所述电解槽内均分别间隔设有若干个采用正压微渗透膜形成的框架式结构的阳极盒，所述电解槽的内壁与阳极盒的外壁之间形成阴极室，且所述阴极室内液体的液位高于所述阳极盒内液体的液位。

其进一步的技术方案是：

所述阳极盒内设有石墨电极、石墨烯电极、碳毡电极和网状钌钛涂层电极中的一种，所述阴极室内设有不锈钢合金电极或钛合金电极，所述正压微渗透膜为聚酯正压微渗透膜。

其进一步的技术方案是：

所述单膜双室电解装置的阳极气体出口分别开设于若干个所述阳极盒上且通过气体管道连通汇合；所述单膜双室电解装置的阴极气体出口分别开设于对应阴极室处的两所述电解槽上，所述单膜双室电解装置的酸性气体出口开设于所述循环缸上，且所述阴极气体出口与所述酸性气体出口通过另一气体管道连通汇合。

其进一步的技术方案是：

所述再生液引射吸收装置包括用于将单膜双室电解装置产生的部分氯气引入再生液引射吸收装置内的引射器、用于该再生液引射吸收装置冷却的冷却装置、用于检测再生液温度的再生液温控器、用于将气体和液体混合的气液混合器以及用于检测再生液ORP值的再生液ORP控制器。

其进一步的技术方案是：

所述氯气回用再生装置包括沿气体流动方向依次设置的钛离心风机、电动风阀和引射器管道混合器；其中所述引射管道混合器与所述在线酸性蚀刻机的进气口连通，且该引射器管道混合器上定位设有用于检测在线的工作蚀刻液ORP值的蚀刻机ORP控制器。

其进一步的技术方案是：

所述单膜双室电解装置上定位设有高频电源自动调整器，且该高频电源自动调整器与所述蚀刻机ORP控制器通讯连通。

其进一步的技术方案是：

所述引射管道混合器与设置于在线酸性蚀刻机上的工作蚀刻液循环泵浦连通。

其进一步的技术方案是：

所述再生子液储存装置与所述在线酸性蚀刻机之间的液体管道上定位设有用于检测再生子液ORP值的再生子液ORP控制器。

其进一步的技术方案是：

所述低温水帘吸收装置包括用于吸收气体的水帘流动装置和用于气体冷凝的气体冷凝装置，且该低温水帘吸收装置的吸收液出液口与所述动力波吸收装置的吸收液进液口连通；所述动力波吸收装置包括用于动力波洗涤的动力波洗涤装置和用于喷淋溶解的喷淋溶解装置。

本实用新型的有益技术效果是：

本实用新型所述系统通过单膜双室电解装置进行电解铜与氯气回用再生装置进行氯气回用再生，改善了目前现有技术中所采用的置换法、离子膜电解法、硫酸蒸馏法及隔膜电解法等工艺所存在的问题，具体如下：

1、现有技术中置换法所使用的置换工艺，酸性蚀刻废液的有效成分会被大量浪费，生产所得的铜呈海绵铜粉状且纯度非常低。本实用新型能够将酸性氯盐蚀刻废液中有效成分的95％进行再生利用，且成品铜的纯度能够达到97％以上。

2、现有技术中使用离子膜电解时的膜电阻高，会造成电解时电耗高，且离子膜使用3-6月必须更换一次，造成整体生产成本偏高。本实用新型通过酸性氯盐蚀刻废液单膜双室电解铜与氯再生系统，能够将电耗下降30％，且膜采用聚酯正压微渗透膜，能够使膜的更换频率提高至一年更换一次，降低整体生产成本。

3、现有技术中使用隔膜电解法进行隔膜电解再生时，业界普遍使用的隔膜电解再生系统由于蚀刻废液的回用率仅为70％-80％，会导致蚀刻废液出现增量或膨胀，从而造成副产物三氯化铁和次氯酸钠产物的量较大，进而造成再次处理困难。本实用新型通过酸性氯盐蚀刻废液单膜双室电解铜与氯再生系统，能够将蚀刻废液的回用率提升至95％，基本无蚀刻废液增量或膨胀的情况，而副产物可用于厂区废水处理，达到资源循环再利用。

4、本实用新型中所使用的单膜双室电解装置优化了电解槽的结构，并调整阴极和阳极面积比，从而降低电解的边缘效应；同时优化气体收集管道及出口便于气体的输送，使气体回收率进一步提升。电解时高频电源与蚀刻机ORP控制器通过模拟信号或通讯信号对电解槽进行电流调整与电压监控。此外，单膜双室电解装置采用单膜形成阳极盒与阴极室，阳极盒使用框架结构，并利用正压微渗透膜使电解电阻降低。通过控制阴极室液位略高于阳极盒液位形成正压，使阳极盒的液体无法进入到阴极室，避免电解铜返蚀，提高电解效率。

5、本实用新型所使用的再生液引射吸收装置完善了结构优化和温度管控，提高了气液反应面积及速率，并在吸收前调整吸收液浓度，使氯气在此阶段能够得到充分回收。

6、现有技术中涉及到在线酸性蚀刻机的蚀刻工作液循环再生方面，目前业界的普遍普遍做法之一是通过管道进行液体循环吸收气体来再生蚀刻液；普遍做法之二是通过射流真空抽气，利用管道将气体输送到在线酸性蚀刻机旁的辅槽或在线酸性蚀刻机内进行再生蚀刻液。上述这两种方式存在反应不及时的情况，会造成回用率偏低；另输送液体的方式因液体有温度(50℃左右)易导致渗漏及管道耐温性的问题；此外利用射流真空抽气存在距离问题，表现为电解系统与蚀刻机通常距离太远(200m以上)，气体无法有效到达蚀刻机从而造成无法及时再生。本实用新型通过酸性氯盐蚀刻废液单膜双室电解铜与氯再生系统，采用气输送与高浓度再生子液按ORP管控方式相结合的方式，通过钛离心风机与引射管道混合器共同作用，避免因距离远而造成气体无法有效参与蚀刻反应的问题，同时所采用的高浓度再生子液可减少在线酸性蚀刻机的参数管控，只需管控压力、温度、速度和ORP值即可，降低生产强度及再生子液物料外购与废气排放。

附图说明

图1是本实用新型所述系统的结构示意图；图中带有箭头的虚线为气体路线，图中带有箭头的实线为液体路线；

其中：

1-在线酸性蚀刻机；101-蚀刻机ORP控制器；102-在线酸性蚀刻机的废液出口；103-在线酸性蚀刻机的蚀刻液进液口；104-在线酸性蚀刻机的进气口；

2-单膜双室电解装置；201-电解槽；201a-阳极盒；201b-阴极室；202-冷却槽；203-循环缸；204-单膜双室电解装置的进液口；205-单膜双室电解装置的电解液出口；206-单膜双室电解装置的阳极气体出口；207-单膜双室电解装置的阴极气体出口；208-酸性气体出口；

3-再生液调配装置；

4-再生液引射吸收装置；401-引射器；402-再生液引射吸收装置的进液口；403-再生液引射吸收装置的再生子液出口；404-再生液引射吸收装置的气体出入口；405-尾气出口；

5-低温水帘吸收装置；501-低温水帘吸收装置的吸收液出液口；502-低温水帘吸收装置的尾气处理进口；

6-动力波吸收装置；601-动力波吸收装置的吸收液进液口；

7-旋流喷淋装置；

8-蚀刻废液储存装置；

9-再生液储存装置；

10-再生子液储存装置；

11-钛离心风机；

12-电动风阀；

13-引射器管道混合器；

14-再生子液ORP控制器。

具体实施方式

为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

下述具体实施例详细记载了一种酸性氯盐蚀刻废液单膜双室电解铜及氯再生系统，该系统主要包括在线酸性蚀刻机1、单膜双室电解装置2、再生液调配装置3、再生液引射吸收装置4、氯气回用再生装置、低温水帘吸收装置5、动力波吸收装置6和旋流喷淋装置7。

该系统中涉及到蚀刻废液提铜的装置结构为：该在线酸性蚀刻机1的废液出口102依次经一蚀刻废液中转装置和一蚀刻废液储存装置8后与上述的单膜双室电解装置2的进液口204连通。单膜双室电解装置2的电解液出口205经一再生液储存装置9后与所述再生液调配装置3的进液口连通，再生液调配装置3的出液口与所述再生液引射吸收装置4的进液口402连通，再生液引射吸收装置4的再生子液出口403经一再生子液储存装置10后与上述在线酸性蚀刻机1的蚀刻液进液口103连通；此外，还可以在再生子液储存装置10和在线酸性蚀刻机1之间设置一用于添加再生子液的添加缸。

该系统中涉及到氯气和酸性气体回收再利用的的装置结构为：单膜双室电解装置2的阳极气体出口206与再生液引射吸收装置4的气体出入口404连通，该再生液引射吸收装置的气体出入口404经氯气回用再生装置后与在线酸性蚀刻机1的进气口104连通；单膜双室电解装置2的阴极气体出口207及酸性气体出口208与低温水帘吸收装置5的进气口连通，低温水帘吸收装置5的出气口与动力波吸收装置6的进气口连通，动力波吸收装置6的出气口与旋流喷淋装置7的进气口连通。

上述系统中更具体的装置结构如下所述：

在线酸性蚀刻机1为用于酸性蚀刻生产线上的酸性蚀刻设备，其在蚀刻过程中会产生大量的酸性蚀刻废液。该在线酸性蚀刻机上定位设有液位控制器，此外，还可根据客户需求额外增加用于自动添加调节蚀刻液组分的系统。

单膜双室电解装置2为单膜双室电解，通过正压微渗透膜电解法进行循环电解，利用电解还原的作用，将酸性蚀刻废液中的铜离子通过外加电场的作用在阴极上还原为单质铜，同时阳极产生氯气，并在电解过程中产生及挥发大量的酸性气体，其化学反应式如下所示：

阴极：Cu²⁺+e^－＝Cu⁺Cu⁺+e^－＝Cu

阳极：2Cl^－－2e^－＝Cl₂↑。

该单膜双室电解装置2包括相邻设置的两电解槽201、与其中一电解槽相邻设置的冷却槽202和与冷却槽相邻设置的循环缸203。其中两电解槽201用于电解酸性蚀刻废液，将铜离子转化为单质铜，同时产生氯气和大量酸性气体。两电解槽201内均分别间隔设有若干个采用正压微渗透膜形成的框架式结构的阳极盒201a，该阳极盒内设有石墨电极、石墨烯电极、碳毡电极和网状钌钛涂层电极中的一种作为阳极，电解过程中在上述阳极处产生氯气。电解槽的内壁与阳极盒的外壁之间形成阴极室201b，该阴极室内设有不锈钢合金电极或钛合金电极作为阴极，电解过程中在上述阴极处铜离子转换为单质铜。此外上述的正压微渗透膜为聚酯正压微渗透膜，采用该聚酯正压微渗透膜能够使电解电阻降低；同时阴极室内液体的液位设计高于阳极盒内液体的液位高度，这样通过控制阴极室液位略高于阳极盒液位形成正压，从而使阳极盒内的液体无法进入阴极室，进而避免电解铜返蚀，提高电解效率。其中冷却槽202内设有与冷却循环水连通的冷却管，利用该冷却管的冷却作用对初始进入单膜双室电解装置内的酸性蚀刻废液进行循环冷却，使酸性蚀刻废液保持在较低温度下。其中循环缸203的主要作用是用于电解后所产生的电解液的循环。

单膜双室电解装置2上各气体和液体进出口的设置如下所述：单膜双室电解装置2中的冷却槽202上开设有供酸性蚀刻废液进入单膜双室电解装置(冷却槽202)内的单膜双室电解装置的进液口204，酸性蚀刻废液从该进液口204进入冷却槽进行冷却后从冷却槽流出进入两个电解槽内并在两个电解槽之间循环。单膜双室电解装置2的循环缸203上开设有供电解后产生的电解液流出单膜双室电解装置(循环缸203)的单膜双室电解装置的电解液出口205，两个电解槽内经电解反应后产生的电解液经汇总后进入循环缸内并经循环后，从该电解液出口205流出并进入再生液储存装置9。单膜双室电解装置2的两个电解槽上分别开设有供电解过程中电解槽所产生的大量酸性气体溢出的阴极气体出口207，且循环缸203上开设有供循环缸内酸性气体溢出的酸性气体出口208，该阴极气体出口207和酸性气体出口208经气体管道汇总后进入低温水帘吸收装置5。单膜双室电解装置2中的每个阳极盒201a上均开设有一供阳极产生的氯气溢出的单膜双室电解装置的阳极气体出口206，且所有的阳极气体出口经气体管道汇总后进入再生液引射吸收装置4内。

再生液储存装置9用于储存自单膜双室电解装置流出的电解液，并按照再生液调配装置需要的量将电解液输送至再生液调配装置3内。该再生液储存装置9内定位设有用于检测控制液位的液位控制器。

再生液调配装置3用于将上述再生液储存装置9输送过来的电解液经过组分含量的调整后形成再生液。该再生液调配装置3上定位设有用于检测控制液位的液位控制器以及用于充分搅拌的搅拌装置。此外，再生液调配装置3上开设有用于供电解液进入的进液口、供调配好的再生液流出的出液口以及供蚀刻废液流入的蚀刻废液进液口，其中从蚀刻废液进液口流入的蚀刻废液同样用于调整电解液形成再生液，该流入的蚀刻废液来源为前述蚀刻废液储存装置8。

再生液引射吸收装置4用于将经再生液调配装置3调配好的再生液和单膜双室电解装置产生的部分氯气充分混合后形成再生子液。再生液引射吸收装置4包括用于将单膜双室电解装置产生的部分氯气引入再生液引射吸收装置内的引射器401、用于该再生液引射吸收装置冷却的冷却装置、用于检测再生液温度的再生液温控器、用于将气体和液体混合的气液混合器以及用于检测再生液ORP值的再生液ORP控制器。其中引射器401将单膜双室电解装置产生的部分氯气在气体出入口404处引入再生液引射吸收装置的缸体，同时利用气液混合器将该引入部分的气体与再生液引射吸收装置内的再生液进行充分混合形成再生子液。其中冷却装置和再生液温控器联合使用，能够监测控制再生液引射吸收装置的缸体内药液温度在整个系统运行过程中始终保持在15-25℃内。其中再生液ORP控制器检测再生液引射吸收装置的缸体内药液的ORP值，当检测到的参数达到管控标准后自动启动排放阀将缸体内药液排放到再生子液储存装置10内，而再生液调配装置3内经调配好的药液则自动补加到再生液引射吸收装置4的缸体内。此外，该再生液引射吸收装置上还定位设有用于检测控制液位的液位控制器，且该再生液引射吸收装置上还开设有尾气出口405，该尾气出口通过气体管道与所述低温水帘吸收装置的尾气处理进口502连通，使再生液引射吸收装置产生及未处理完的尾气进入低温水帘吸收装置进行处理。

再生子液储存装置10用于储存再生液引射吸收装置4所排出的再生子液，并将该再生子液输送至在线酸性蚀刻机1内进行回用。所述的再生子液储存装置10内定位设有用于检测控制液位的液位控制器、用于检测温度的温度检测器和用于冷却的冷却装置，其中温度检测器和冷却装置联合作用使该再生子液储存装置的缸体内的药液温度保持在35-40℃。此外，再生子液储存装置10与在线酸性蚀刻机1之间的液体管道上定位设有用于检测再生子液ORP值的再生子液ORP控制器14。此外，再生子液中的铜离子浓度为60-110g/L、ORP值≥600mv，且液体温度为35℃-40℃。

氯气回用再生装置用于将经再生液引射吸收装置4处理后仍未处理完的单膜双室电解装置2产生的氯气引入在线酸性蚀刻机1内。该氯气回用再生装置包括沿气体流动方向依次设置的钛离心风机11、电动风阀12和引射管道混合器13，其中引射管道混合器13与在线酸性蚀刻机1的进气口连通，且该引射管道混合器上定位设有用于检测在线的工作蚀刻液ORP值的蚀刻机ORP控制器101。根据蚀刻机ORP控制器101检测到的工作蚀刻液ORP值，将再生液引射吸收装置4多余的氯气依次通过钛离心风机11、电动风阀12和引射管道混合器13与在线酸性蚀刻机1内的蚀刻工作液进行循环反应，保证蚀刻工作液的ORP值等相关参数。此外，单膜双室电解装置2上定位设有高频电源自动调整器，且该高频电源自动调整器与蚀刻机ORP控制器101通讯连通，在进行电解时，高频电源自动调整器与蚀刻机ORP控制器101通过模拟信号或通讯信号对电解槽进行电流调整与电压监控，其能够依据蚀刻机ORP控制器管控值远程调整单膜双室电解装置的电解电流，保证蚀刻机工作液的ORP值在工作范围内。此外，工作蚀刻液的ORP值在偏低时，不仅能自动调整电解电流，还能启动再生子液储存装置内设置的添加泵浦与添加阀，补加再生子液到在线酸性蚀刻机内，保证工作蚀刻液的工作参数。上述引射管道混合器13与设置于在线酸性蚀刻机上的工作蚀刻液循环泵浦连通，其中引射管道混合器是将通过上述工作蚀刻液循环泵浦抽取蚀刻工作液与再生液引射吸收装置出来的多余的氯气进行混合的。

低温水帘吸收装置5主要作用是在低温状态下(15-20℃)对进入该低温水帘吸收装置内的气体进行吸收溶解处理。该低温水帘吸收装置5包括用于吸收气体的水帘流动装置和用于气体冷凝的气体冷凝装置，通过水帘流动装置对气体进行吸收溶解，且通过气体冷凝装置对气体进行冷凝。此外，该低温水帘吸收装置5的吸收液出液口501与动力波吸收装置的吸收液进液口601连通，低温水帘吸收装置中流出的吸收液能够用于动力波吸收装置内吸收液的调配及回收盐酸，未处理完全的气体进入后续动力波吸收装置进行处理。

动力波吸收装置6主要用于对经低温水帘吸收装置处理后的气体进行进一步吸收溶解。该动力波吸收装置6包括用于动力波洗涤的动力波洗涤装置和用于喷淋溶解的喷淋溶解装置，其所采用的动力波洗涤装置进行动力波洗涤时不易堵塞、反应效率高，且该动力波洗涤装置配合喷淋溶解装置能够进一步提高亚铁溶液的吸收及再生效率。

旋流喷淋装置7中采用碱性溶液在旋流喷淋塔中对动力波吸收装置处理后的尾气进行中和反应处理，使经旋流喷淋装置处理后气体达标后进行排放。

使用上述系统进行酸性氯盐蚀刻废液单膜双室电解铜及氯再生的工艺，主要包括如下步骤：

本发明还详细记载了一种使用上述系统进行酸性氯盐蚀刻废液单膜双室电解铜及氯再生的工艺，该工艺主要包括下述步骤：

S1：在线酸性蚀刻机产生的待处理蚀刻废液储存于蚀刻废液储存装置内，该待处理蚀刻废液从蚀刻废液储存装置内进入单膜双室电解装置并在其中通过正压微渗透膜电解法进行循环电解反应，电解过程中待处理蚀刻废液中的铜离子在阴极被还原为单质铜，同时阳极产生氯气，且在电解过程中产生酸性气体，其中单质铜后续经沉淀过滤取出；

S2：待处理蚀刻废液经步骤S1进行电解后产生的电解液经再生液储存装置进行储存后进入再生液调配装置内，并结合废液储存装置输送过来的部分待处理蚀刻废液进行组分调配后形成再生液；该再生液进入再生液引射吸收装置，并与S1步骤中电解产生的氯气中的部分进行气液混合反应后形成再生子液，并通过液体管道将该再生子液输送并储存于再生子液储存装置内，该再生子液通过液体管道输送并进入在线酸性蚀刻机所使用的工作蚀刻液中用于酸性蚀刻工序，形成蚀刻废液的回用闭路循环；

S3：待处理蚀刻废液经步骤S1进行电解后产生的氯气除去用于S2步骤中进入再生液引射吸收装置后的剩余部分，经氯气回用再生装置后进入在线酸性蚀刻机的工作蚀刻液中进行循环反应，保证工作蚀刻液的ORP值；

S4：在线酸性蚀刻机在停机和已满足生产需求后，再生液引射吸收装置内多余的氯气和酸性气体以及S1步骤中产生的酸性气体依次进入低温水帘吸收装置、动力波吸收装置和旋转喷淋塔中进行吸收处理，处理后的尾气达标后排放。

上述步骤S2中，通过再生液ORP控制器检测再生液引射吸收装置的缸体内药液的ORP值来控制进入该装置缸体内的氯气与再生液的混合比例，使再生子液的ORP值达到管控标准后将该达标的再生子液排放至再生子液储存装置内，然后使再生液调配装置内经调配好的药液自动补加到该再生液引射吸收装置的缸体内；再生液引射吸收装置产生及未处理完的尾气通过气体管道进入低温水帘吸收装置进行处理。此外，上述再生液引射吸收装置的缸体内的药液温度在整个系统运行过程中保持在15-25℃内；再生子液储存装置的缸体内的药液温度在整个系统运行过程中保持在35-40℃内。

上述步骤S3中，所述氯气回用再生装置包括沿气体流动方向依次设置的钛离心风机、引射管道混合器以及设置在引射管道混合器上的蚀刻机ORP控制器，依据蚀刻机ORP控制器检测到的工作蚀刻液的ORP值来控制再生液引射吸收装置内多余的氯气通过钛离心风机和引射管道混合器后，进入在线酸性蚀刻机内并与蚀刻工作液混合的量，保证在线工作蚀刻液的ORP值在工作范围内。

上述步骤S1中单膜双室电解装置内进行电解时，单膜双室电解装置上设置的高频电源自动调整器与蚀刻机ORP控制器通过信息信号对电解槽进行电流调整与电压监控，其能够依据蚀刻机ORP控制器管控值远程调整单膜双室电解装置的电解电流，保证蚀刻机工作液的ORP值在工作范围内；且该蚀刻机ORP控制机监测到工作蚀刻液ORP值偏低时，能同步启动再生子液储存装置补加再生子液到在线酸性蚀刻机内，保证工作蚀刻液的工作参数。

上述步骤S4中，低温水帘吸收装置是在15-20℃下通过水帘流动及气体冷凝器将进入该低温水帘吸收装置的氯气和酸性气体进行吸收处理，该低温水帘吸收装置所产生的吸收液进入动力波吸收装置并用于该动力波吸收装置内吸收液的调配及回收盐酸；未经低温水帘吸收装置处理完的氯气和酸性气体进入动力波吸收装置内经动力波洗涤和喷淋溶解后，未处理完的氯气和酸性气体再进入旋转喷淋塔中使用碱性溶液进行中和处理，处理后的尾气达标后排放。

本实用新型所述系统不仅适用于上述印刷电路板酸性蚀刻废液的循环再生，还适用于五金蚀刻酸性废液的循环再生及矿山酸性氯盐含铜废液的循环再生。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种酸性氯盐蚀刻废液单膜双室电解铜及氯再生系统，其特征在于：包括在线酸性蚀刻机(1)、单膜双室电解装置(2)、再生液调配装置(3)、再生液引射吸收装置(4)、氯气回用再生装置、低温水帘吸收装置(5)、动力波吸收装置(6)和旋流喷淋装置(7)，其中

所述在线酸性蚀刻机(1)的废液出口(102)经一蚀刻废液储存装置(8)后与所述单膜双室电解装置(2)的进液口(204)连通，该单膜双室电解装置(2)的电解液出口(205)经一再生液储存装置(9)后与所述再生液调配装置(3)的进液口连通，所述再生液调配装置(3)的出液口与所述再生液引射吸收装置(4)的进液口(402)连通，所述再生液引射吸收装置(4)的再生子液出口(403)经一再生子液储存装置(10)后与所述在线酸性蚀刻机(1)的蚀刻液进液口(103)连通；

所述单膜双室电解装置(2)的阳极气体出口(206)与所述再生液引射吸收装置(4)的气体出入口(404)连通，该再生液引射吸收装置(4)的气体出入口经所述氯气回用再生装置后与所述在线酸性蚀刻机(1)的进气口(104)连通；

所述单膜双室电解装置(2)的阴极气体出口(207)及酸性气体出口(208)与所述低温水帘吸收装置(5)的进气口连通，所述低温水帘吸收装置(5)的出气口与所述动力波吸收装置(6)的进气口连通，所述动力波吸收装置(6)的出气口与所述旋流喷淋装置(7)的进气口连通。

2.根据权利要求1所述的酸性氯盐蚀刻废液单膜双室电解铜及氯再生系统，其特征在于：所述单膜双室电解装置(2)包括相邻设置的两电解槽(201)、与其中一电解槽相邻设置的冷却槽(202)和与所述冷却槽相邻设置的循环缸(203)，两所述电解槽内均分别间隔设有若干个采用正压微渗透膜形成的框架式结构的阳极盒(201a)，所述电解槽的内壁与阳极盒的外壁之间形成阴极室(201b)，且所述阴极室内液体的液位高于所述阳极盒内液体的液位。

3.根据权利要求2所述的酸性氯盐蚀刻废液单膜双室电解铜及氯再生系统，其特征在于：所述阳极盒(201a)内设有石墨电极、石墨烯电极、碳毡电极和网状钌钛涂层电极中的一种，所述阴极室(201b)内设有不锈钢合金电极或钛合金电极，所述正压微渗透膜为聚酯正压微渗透膜。

4.根据权利要求2所述的酸性氯盐蚀刻废液单膜双室电解铜及氯再生系统，其特征在于：所述单膜双室电解装置(2)的阳极气体出口分别开设于若干个所述阳极盒上且通过气体管道连通汇合；所述单膜双室电解装置(2)的阴极气体出口分别开设于对应阴极室处的两所述电解槽上，所述单膜双室电解装置(2)的酸性气体出口开设于所述循环缸上，且所述阴极气体出口与所述酸性气体出口通过另一气体管道连通汇合。

5.根据权利要求1所述的酸性氯盐蚀刻废液单膜双室电解铜及氯再生系统，其特征在于：所述再生液引射吸收装置(4)包括用于将单膜双室电解装置产生的部分氯气引入再生液引射吸收装置内的引射器(401)、用于该再生液引射吸收装置冷却的冷却装置、用于检测再生液温度的再生液温控器、用于将气体和液体混合的气液混合器以及用于检测再生液ORP值的再生液ORP控制器。

6.根据权利要求1所述的酸性氯盐蚀刻废液单膜双室电解铜及氯再生系统，其特征在于：所述氯气回用再生装置包括沿气体流动方向依次设置的钛离心风机(11)、电动风阀(12)和引射器管道混合器(13)；其中所述引射管道混合器(13)与所述在线酸性蚀刻机(1)的进气口连通，且该引射器管道混合器上定位设有用于检测在线的工作蚀刻液ORP值的蚀刻机ORP控制器(101)。

7.根据权利要求6所述的酸性氯盐蚀刻废液单膜双室电解铜及氯再生系统，其特征在于：所述单膜双室电解装置(2)上定位设有高频电源自动调整器，且该高频电源自动调整器与所述蚀刻机ORP控制器(101)通讯连通。

8.根据权利要求7所述的酸性氯盐蚀刻废液单膜双室电解铜及氯再生系统，其特征在于：所述引射管道混合器(13)与设置于在线酸性蚀刻机上的工作蚀刻液循环泵浦连通。

9.根据权利要求1所述的酸性氯盐蚀刻废液单膜双室电解铜及氯再生系统，其特征在于：所述再生子液储存装置(10)与所述在线酸性蚀刻机(1)之间的液体管道上定位设有用于检测再生子液ORP值的再生子液ORP控制器(14)。

10.根据权利要求1所述的酸性氯盐蚀刻废液单膜双室电解铜及氯再生系统，其特征在于：所述低温水帘吸收装置(5)包括用于吸收气体的水帘流动装置和用于气体冷凝的气体冷凝装置，且该低温水帘吸收装置(5)的吸收液出液口(501)与所述动力波吸收装置的吸收液进液口(601)连通；所述动力波吸收装置(6)包括用于动力波洗涤的动力波洗涤装置和用于喷淋溶解的喷淋溶解装置。

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