CN218710923U - 一种印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统，所述系统包括依次连接设置的蚀刻生产线、电解装置以及再生液收集装置；所述电解装置的阳极气体出口分为两支，一支通过溶解吸收缸与蚀刻生产线相连接，另一支与废气处理装置相连接；所述再生液收集装置包括依次连接设置的再生液槽以及添加缸；所述电解装置的液体出口与所述再生液槽相连接；所述添加缸的出口与所述蚀刻生产线相连接。本实用新型提供的装置系统可以将蚀刻废液中的铜离子通过电沉积为高纯度铜进行回收，电解过程中产生的氯气则回到蚀刻线代替氧化剂的使用，降低物料成本，且提铜后的再生液经微调后可以稳定回用至蚀刻生产线，实现资源的有效回收与循环利用。
Description
技术领域
本实用新型属于环保技术领域，涉及一种电化学金属铜回收领域，尤其涉及一种印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统。
背景技术
随着印制线路板(Printed Circuit Board，PCB)制程中蚀刻工序中，铜离子和单质铜在酸性蚀刻液的条件下发生反应产生亚铜离子。随着蚀刻过程的进行，蚀刻液中的氯化铜浓度不断降低，亚铜离子的浓度不断升高，氯化铜与铜的反应速率逐渐减慢，蚀刻速率降低。且蚀刻后的废液中含有大量的亚铜离子和酸根离子。目前对酸性蚀刻液的再生回收，主要采用设置有高分子膜的电解槽进行电解。电解后得到的再生液含有较低浓度的铜离子，并且会发生体积增量，导致再生液无法使用完全，直接排放不仅使得铜离子流失，造成资源浪费，还会对环境造成污染。
PCB制程中蚀刻工序中会产生大量含铜量在120～150g/L之间的蚀刻废液。目前处理方案主要是中和压泥处理：中和压泥处理工艺简单但运行成本高，由于铜离子达标排放浓度为小于0.5ppm，同时其含有大量的高盐废水，处理难度非常大，且其蚀刻液中的主成分不能得到循环利用。
CN 106167915A公开了一种印制电路板用电化学酸性蚀刻液的再生回收方法，所述再生回收方法如下所述：将酸性蚀刻液导入电解槽中，所述电解槽中由离子隔膜分成阴极室和阳极室，所述阴极室内以金属铜板作为阴极，阳极室内以待蚀刻的基板作为阳极，按照以下参数进行电化学处理：采用的蚀刻液中包括浓度为50-70g/L的五水合疏酸铜、浓度为10-11％的疏酸，蚀刻反应温度为25℃-35℃，采用的蚀刻电流密度为3-10A/dm2。所述方法虽然能将酸性刻蚀液再生回收，并能回收金属铜，但是并没有公开具体的设备。
CN 208279686U公开了一种酸性刻蚀液循环再生系统，所述酸性刻蚀液循环再生系统包括蚀刻生产线、废液中转缸、电解装置、废气处理装置、再生液收集装置、再生子液槽及废液处理装置。其中，电解装置包括设有阴极板的阴极部及设有阳极板的阳极部，阴极部与阳极部之间设有导电高分子隔离膜：再生液收集装置包括第一再生液槽及第二再生液槽：蚀刻液生产线与废液中转缸连通，废液中转缸与阳极部和废气处理装置连通，蚀刻液生产线与阴极部连通，阴极部与废气处理装置连通，阳极部与第一再生液槽连通，第二再生液槽与再生子液槽和废液处理装置连通。该专利提供的酸性刻蚀液循环再生系统虽然能实现酸性刻蚀液的循环利用，但是并不能实现对废液中金属铜的回收，因而造成资源的浪费。
CN 201381235Y公开了一种废蚀刻液循环再生及铜的回收处理系统，所述系统由废蚀刻液萃取系统、蚀刻液循环再生系统、连接管路和电解系统组成，具体组成如下所述：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。该专利提供的系统采用萃取方法对蚀刻液进行再生处理，所述方法复杂，需要使用的装置较多，使得装置系统结构复杂，不易操作。
综上所述，提供一种系统结构简单，可以实现资源的有效回收与循环利用的酸性蚀刻液再生及提铜装置系统已经成为本领域亟需解决的问题之一。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统。所述印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统可以将含铜蚀刻废液中的铜离子通过电沉积为高纯度铜进行回收，电解过程中产生的氯气则回到蚀刻线代替氧化剂的使用，降低物料成本，且提铜后的低铜蚀刻液经微调后可以稳定回用至蚀刻槽代替盐酸和水，实现资源的有效回收与循环利用。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型提供了一种印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统，所述印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统包括依次连接设置的蚀刻生产线、电解装置、再生液收集装置；
所述电解装置包括设有阳极框的阳极部以及设有阴极框的阴极部；
所述蚀刻生产线通过废液中转缸与所述电解装置的入口相连接；
所述电解装置的阳极气体出口分为两支，一支通过溶解吸收缸与蚀刻生产线相连接，另一支与废气处理装置相连接；
所述再生液收集装置包括依次连接设置的再生液槽以及添加缸；
所述电解装置的液体出口与所述再生液槽相连接；
所述添加缸的出口与所述蚀刻生产线相连接。
本实用新型提供的印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统利用电解装置对废蚀刻液进行电解再生，电解过程中阴极板上铜析出，阳极框内阳极板区域产生氯气，氯气在溶解吸收缸内将蚀刻液中的一价铜离子氧化成二价铜离子并回到蚀刻机持续工作，减少蚀刻机氧化剂的使用，同时也减少了氯气处理成本。
优选地，所述电解装置包括设有阳极框的阳极部以及阴极板。
优选地，阳极框的两侧设置有复合隔膜。
优选地，所述阳极框内设置有阳极板。
优选地，所述阳极板包括钛板和/或石墨板。
优选地，所述阳极板上设置有钌铱贵金属涂层。
本实用新型在阳极钛板上设置钌铱贵金属涂层，钌铱贵金属涂层可以增加导电，同时也能降低析氯电位，使得氯气更容易通过电解析出。
优选地，所述阴极板包括钛板。
优选地，所述阳极部与溶解吸收缸之间设置有射流器。
本实用新型所述射流器的作用是：射流器运行过程中使阳极框内处于负压状态，氯气通过射流器抽至溶解吸收缸内。
本实用新型所述复合隔膜用于阻挡电解液的流动，便于在阳极框内收集氯气并通过射流器抽至产线或尾气处理装置。
优选地，所述废液中转缸与电解装置之间设置有依次连接的废液储存桶、磁力泵以及过滤装置。
本实用新型所述过滤装置包括四芯过滤，其目的是为了去除废蚀刻液中的固体杂质，进而延长电解装置的寿命，以及保证电解过程中再生液的纯净度。
优选地，所述再生液槽以及添加缸之间设置有再生液桶。
优选地，所述废气处理装置包括依次连接设置的铁水喷淋装置以及碱液喷淋装置；
优选地，所述铁水喷淋装置与溶解吸收缸相连接。
优选地，所述电解装置的阳极气体出口与废气处理装置的连接管路上设置有电动阀。
优选地，所述电解装置的酸性废气出口与铁水喷淋装置相连接。
优选地，所述装置系统还包括废液处理装置。
优选地，所述废液处理装置包括尾液中和装置。
优选地，所述尾液中和装置与再生液槽相连接。
优选地，所述尾液中和装置内设置有碱性物质。
本实用新型提供的印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统的工作原理如下所述：
本实用新型通过将蚀刻生产线得到的蚀刻废液输送至电解装置中，在电解过程中阴极板上铜析出，阳极框内阳极板区域产生氯气，阳极框内设有射流器管道，射流器运行过程中使阳极框内处于负压状态，氯气通过射流器抽至溶解吸收缸内，溶解吸收缸和蚀刻生产线相连并保持联动状态，氯气在溶解吸收缸内将蚀刻液中的一价铜离子氧化成二价铜离子并回到蚀刻生产线持续工作，减少蚀刻机氧化剂的使用，同时也减少了氯气处理成本；
未被溶解吸收缸吸收的氯气则是通过管道输送至废气处理装置，利用氯化亚铁或者氢氧化钠将残留的氯气吸收，吸收后的气体经过处理达标后排放；
蚀刻废液经电解装置电解处理后得到的再生液中主要含有盐酸、工业盐和少量的氯化铜。所述再生液为蚀刻的主要物料，可以代替蚀刻机盐酸和水使用。因此，所述再生液经过再生液槽以及添加缸返回至蚀刻生产线被循环利用。
使用本实用新型提供的印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统进行再生以及提铜过程中可以减少氧化剂和盐酸的使用，降低了蚀刻机的物料成本，同时也仅有少量的废水排出，具有很好的环境效益，电解过程中还回收得到高纯度的电解紫铜，具有很好的经济效益。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
(1)本实用新型提供的印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统可以将含铜蚀刻废液中的铜离子通过电沉积为高纯度铜进行回收，电解过程中产生的氯气则回到蚀刻线代替氧化剂的使用，降低物料成本，且提铜后的低铜蚀刻液经微调后可以稳定回用至蚀刻槽代替盐酸和水，实现资源的有效回收与循环利用；
(2)采用本实用新型提供的印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统回收得到的金属铜品相高，纯度可达99.5％以上，可以实现贵金属铜资源的回收；
(3)本实用新型提供的印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统具有设备操作简单、自动化程度高、运行成本低的特点。
附图说明
图1为本实用新型实施例1提供的印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统的结构示意图。
其中：1为蚀刻生产线，2为废液中转缸，3为废液存储桶，4为电解装置，5为溶解吸收缸，6为铁水喷淋装置，7为碱液喷淋装置，8为再生液槽，9为再生液桶，10为添加缸，11为废液处理装置。
具体实施方式
需要理解的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
实施例1
本实施例提供了一种如图1所示的印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统，所述印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统包括依次连接设置的蚀刻生产线1、电解装置4以及再生液收集装置；
所述电解装置4包括设有阳极框的阳极部以及设有阴极板；
所述蚀刻生产线1通过废液中转缸2与所述电解装置4的入口相连接；
所述电解装置4的阳极气体出口分为两支，一支通过溶解吸收缸5与蚀刻生产线1相连接，另一支与废气处理装置相连接；
所述再生液收集装置包括依次连接设置的再生液槽8以及添加缸10；
所述电解装置4的液体出口与所述再生液槽8相连接；
所述添加缸10的出口与所述蚀刻生产线1相连接。
所述阳极框内设置有阳极钛板；所述阳极钛板上设置有钌铱贵金属涂层；所述阴极板为钛板；所述阳极部与溶解吸收缸5之间设置有射流器。
所述废液中转缸2与电解装置4之间设置有依次连接的废液储存桶3、磁力泵以及过滤装置。
所述再生液槽8以及添加缸10之间设置有再生液桶9。
所述废气处理装置包括依次连接设置的铁水喷淋装置6以及碱液喷淋装置7；所述铁水喷淋装置6与溶解吸收缸5相连接。所述电解装置4的酸性废气出口与铁水喷淋装置6相连接。
所述电解装置4的阳极气体出口与废气处理装置的连接管路上设置有电动阀。
所述装置系统还包括废液处理装置11；所述废液处理装置11包括尾液中和装置；所述尾液中和装置与再生液槽8相连接；所述尾液中和装置内设置有碱性物质。
实施例2
本实施例提供了一种印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统，所述印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统与实施例1的区别仅在于：本实施例省略阳极钛板上的钌铱贵金属涂层。
将实施例1-2提供的印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统用于废蚀刻液的电解再生以及提铜过程中，所得金属铜的纯度可达到99.5％以上。
与实施例1相比，实施例2提供的阳极钛板上省略了钌铱贵金属涂层，使得电解过程中阳极处氯气析出速度过慢，影响电解进程；进而影响再生及提铜反应的反应速度。
综上所述，本实用新型提供的印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统可以将含铜蚀刻废液中的铜离子通过电沉积为高纯度铜进行回收，电解过程中产生的氯气则回到蚀刻线代替氧化剂的使用，降低物料成本，且提铜后的低铜蚀刻液经微调后可以稳定回用至蚀刻槽代替盐酸和水，实现资源的有效回收与循环利用。
申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统，其特征在于，所述印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统包括依次连接设置的蚀刻生产线、电解装置以及再生液收集装置；
所述蚀刻生产线通过废液中转缸与所述电解装置的入口相连接；
所述电解装置的阳极气体出口分为两支，一支通过溶解吸收缸与蚀刻生产线相连接，另一支与废气处理装置相连接；
所述再生液收集装置包括依次连接设置的再生液槽以及添加缸；
所述电解装置的液体出口与所述再生液槽相连接；
所述添加缸的出口与所述蚀刻生产线相连接。
2.根据权利要求1所述的印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统，其特征在于，所述电解装置包括设有阳极框的阳极部以及阴极板；
所述阳极框的两侧设置有复合隔膜；
所述阳极框内设置有阳极板；
所述阳极板包括钛板和/或石墨板；
所述阳极板上设置有钌铱贵金属涂层；
所述阴极板包括钛板。
3.根据权利要求2所述的印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统，其特征在于，所述阳极部与溶解吸收缸之间设置有射流器。
4.根据权利要求1所述的印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统，其特征在于，所述废液中转缸与电解装置之间设置有依次连接的废液储存桶、磁力泵以及过滤装置。
5.根据权利要求1所述的印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统，其特征在于，所述再生液槽以及添加缸之间设置有再生液桶。
6.根据权利要求1所述的印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统，其特征在于，所述废气处理装置包括依次连接设置的铁水喷淋装置以及碱液喷淋装置；
所述铁水喷淋装置与溶解吸收缸相连接。
7.根据权利要求1所述的印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统，其特征在于，所述电解装置的阳极气体出口与废气处理装置的连接管路上设置有电动阀。
8.根据权利要求6所述的印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统，其特征在于，所述电解装置的酸性废气出口与铁水喷淋装置相连接。
9.根据权利要求8所述的印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统，其特征在于，所述装置系统还包括废液处理装置；
所述废液处理装置包括尾液中和装置；
所述尾液中和装置与再生液槽相连接。
10.根据权利要求9所述的印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统，其特征在于，所述尾液中和装置内设置有碱性物质。
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| CN202221614656.9U CN218710923U (zh) | 2022-06-23 | 2022-06-23 | 一种印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统 |
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| CN202221614656.9U Active CN218710923U (zh) | 2022-06-23 | 2022-06-23 | 一种印制线路板酸性蚀刻液再生及提铜装置系统 |
Country Status (1)
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2022
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