CN220265852U - 一种外置式溢流的酸性蚀刻液提铜再生电解槽 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种外置式溢流的酸性蚀刻液提铜再生电解槽，包括槽体、外置式阳极液溢流槽、外置式阴极液溢流槽、阳极进液分配组件、阴极进液分配组件、复合阳极板、阴极板、紧固框、盖子；阳极进液分配组件、复合阳极板、外置式阳极液溢流槽形成了独立的阳极液空间；阴极进液分配组件、槽体、外置式阴极液溢流槽形成了独立的阴极液空间；所述外置式阳极液溢流槽、外置式阴极液溢流槽呈现为U型槽体，焊接在槽体的两个外壁上，成为液体溢流的腔体；阴极进液分配组件包括阴极区进液接头、阴极区进液管、焊接在槽体底板下的阴极进液U型槽、在槽体底板上的若干阴极进液孔；槽体内至少有1个隔板将阴极区分成不同阴极腔室。

Description

一种外置式溢流的酸性蚀刻液提铜再生电解槽

技术领域

本实用新型属于蚀刻液再生领域，具体涉及一种外置式溢流的酸性蚀刻液提铜再生电解槽。

背景技术

电路板的线路酸性蚀刻制造过程是采用一种富含盐酸、氯化钠、氯酸钠、氯化铵等的多组分酸性蚀刻子液对覆铜板上的铜箔进行蚀刻(氧化还原反应)形成线路的过程，同时产生是一种富含铜氯化铜、盐酸、氯化钠、氯化铵的成分复杂的含铜酸性蚀刻废液。传统的酸性蚀刻工艺用由最初的用31％盐酸作为子液+空气氧化再生工艺，到用15％盐酸+100g/L氯化铵+有机添加剂络合剂等组成的单液型酸性子液进行酸性蚀刻的工艺，因为这两种酸性蚀刻工艺酸度高、废液氨氮难处理、一价铜含量高不能用于精密线路蚀刻等缺陷逐渐被淘汰。

该含铜酸性蚀刻废液可通过酸性中和沉淀法，置换还原法、蒸馏、电解等化学或物理反应的方法脱除获得含铜酸性蚀刻废液里面的铜，蚀刻液的组分遭到破环，脱铜后的尾液需要进一步环保物理或化学处理，无法进行循环利用，造成很大的环保处置成本和资源浪费。

目前的专利中提到采用蚀刻液电解提铜获得铜板，提铜后的蚀刻液再生回用。电解法现在分常规电解法，离子膜隔离电解法和陶瓷隔离电解法。此处主要研究离子膜隔离电解法，在电解槽内，一般用框架将离子膜固定，然后插入电解槽内，将电解槽分为阳极区和阴极区。目前常用的电解槽都是用隔膜将电解槽分隔成阳极室和阴极室，但没有室完全隔离开来。

授权号为210856346U的实用新型专利，公布了一种酸性蚀刻废液铜回收及废液再生电解槽，可以看出他的离子膜膜框的进液是依靠一根阳极膜框进水管深入到了离子膜膜框的底部，随着液位的上升，药水从离子膜膜框上部的溢流口排出去，这种药水的进出流动方式会导致膜框内的药水循环不充分，低ORP的药水无法把底部高ORP的药水均匀赶走，同时因为离子膜膜框内腔中药水的上端部分没有低ORP药水的覆盖，当高ORP的药水上升过程中，还会和阳极板发生反应，使氯离子变为氯气；此实用新型的阳极板和离子膜膜框是分体式的，装配不方便；它的电解槽阴极区是通过喷淋管进药，由于喷淋管较细，用久了会发生堵塞；它的电解槽阴极区进药和排药结构是分开的，比较复杂。

实用新型内容

为解决以上现有技术存在的问题，本实用新型提出一种外置式溢流的酸性蚀刻液提铜再生电解槽。

本实用新型可通过以下技术方案予以实现：

一种外置式溢流的酸性蚀刻液提铜再生电解槽，其特征是，包括槽体、外置式阳极液溢流槽、外置式阴极液溢流槽、阳极进液分配组件、阴极进液分配组件、复合阳极板、阴极板、紧固框、盖子；所述阳极进液分配组件、复合阳极板、外置式阳极液溢流槽形成了独立的阳极液空间；所述阴极进液分配组件、槽体、外置式阴极液溢流槽形成了独立的阴极液空间；所述外置式阳极液溢流槽、外置式阴极液溢流槽呈现为U型槽体，焊接在槽体的两个外壁上，成为液体溢流的腔体；所述阴极进液分配组件包括阴极区进液接头、阴极区进液管、焊接在槽体底板下的阴极进液U型槽、在槽体底板上的若干阴极进液孔；所述槽体内至少有1个隔板将阴极区分成不同阴极腔室。

进一步地，所述外置式阴极溢流槽通过槽体侧壁上的阴极溢流孔和槽体连通；所述外置式阳极溢流槽通过槽体侧壁上的阳极溢流孔、废气连通孔和槽体连接；所述外置式阳极溢流槽的外壁上设计有废气排放口；所述外置式阳极液溢流槽、外置式阴极液溢流槽的两端设计有公共通道口，通过管道和法兰实现多个电解槽串联。

进一步地，所述阳极进液分配组件包括阳极进液接头、阳极进液主管、阳极进液支管、流量调节阀门、阳极支管接头。

进一步地，所述外置式阳极液溢流槽和外置式阴极液溢流槽的上方设计有台面板；所述台面板上安装有导电铜排；所述导电铜排和复合阳极板、阴极板连接；所述槽体的外壁上设计有至少1个紧固框；所述紧固框内部由槽钢构成，外部由PP材料包裹；所述阳极进液主管设置在紧固框上方；所述阳极进液支管穿过外置式阴极液溢流槽和阳极支管接头连通；所述槽体的顶部设计有缺口，复合阳极板和阴极板安装在所述缺口中；所述槽体底板上设计有隔离板，将复合阳极板、阴极板互相隔开；所述槽体的底部设计有可调节底脚。

进一步地，所述槽体内至少有1个复合阳极板和1个阴极板；所述复合阳极板主要由导电铜排、石墨板、U型导流槽、离子膜构成；所述复合阳极板的内部有2个腔室，2个腔室互相连通，形成U型导流结构；所述复合阳极板的进液接头和槽体的阳极支管接头连接；所述复合阳极板的溢流口和外置式阳极液溢流槽连通。

进一步地，所述电解槽可多个串联使用。

本实用新型具有以下有益效果：

1.复合阳极板内进入的含一价铜的药水，会先遇到石墨板上的导流结构，然后下落到第1腔室的底部，不管第1腔室药水液位升到多高，新进来的药水总是均匀覆盖在腔体内药水的最上端，通过U型导流结构，持续均匀地把下层ORP高的不含一价铜的药水压到第2腔室进行排放，电解过的不含一价铜的药水在第2腔室上升过程中不和电极发生反应，就避免了氯气的产生，也会和上层的含一价铜的药水反应，起到了抑制氯气的作用，保证了复合阳极板内腔的化学反应是一价铜变二价铜，而不是氯离子变为氯气；

2.本实用新型把石墨板和U型导流槽进行了一体化的设计，提高了零件的集成度，方便了设备的安装。3.本实用新型的电解槽阴极区进药和排药用的同一个结构，集成度高，并可以把电解槽底部的泥渣排出。

附图说明

图1电解槽槽体角度1结构示意图；

图2电解槽槽体角度2结构示意图；

图3电解槽槽体角度3结构示意图；

图4电解槽槽体底部结构示意图；

图5电解槽槽体俯视图示意图；

图6电解槽角度1示意图；

图7电解槽槽体紧固框结构示意图；

图8电解槽剖视图；

图9复合阳极板实施例1

图10多个电解槽串联示意图

图中：

槽体1、外置式阳极液溢流槽6、外置式阴极液溢流槽7、盖子2、复合阳极板3、阴极板4、紧固框5；

台面板1-01、缺口1-02、阳极进液接头1-03、阳极进液主管1-04、阳极进液支管1-05、流量调节阀门1-06、阳极支管接头1-07、阳极溢流孔1-08、外置式阳极液溢流槽6、管道1-10、废气连通孔1-11、废气排放口1-12、阴极区进液接头1-13、阴极进液U型槽1-14、阴极进液孔1-15、阴极腔室1-16、阴极溢流孔1-17、外置式阴极液溢流槽7、法兰1-19、导电铜排1-20、阴极区液位1-21、可调节底脚1-22、隔离板1-23、阳极液公共通道口1-24、阴极液公共通道口1-25、阴极区进液管1-26、隔板1-27、底板1-28；

导电铜排3-1、石墨板3-2、U型导流槽3-3、离子膜3-4、导流结构3-5、进液管3-6、第1腔室3-7、流通口3-8、第2腔室3-9、溢流口3-10、阳极区液位3-11、隔板3-12、阳极区3-13，进液接头3-15；

槽钢5-1、外壳5-2。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域的技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

如图6所示，电解槽包括槽体1、外置式阳极液溢流槽6、外置式阴极液溢流槽7、阳极进液分配组件(未示出)、阴极进液分配组件(未示出)、复合阳极板3、阴极板4、紧固框5、盖子2。

如图1、图2，阳极进液分配组件包括了阳极进液接头1-03、阳极进液主管1-04、阳极进液支管1-05、流量调节阀门1-06、阳极支管接头1-07；阳极进液分配组件、复合阳极板3、外置式阳极液溢流槽6形成了独立的阳极液空间；

如图8，阴极进液分配组件包括了阴极区进液接头1-13，阴极区进液管1-26、阴极进液U型槽1-14，阴极进液孔1-15；阴极进液分配组件、槽体1、外置式阴极液溢流槽7形成了独立的阴极液空间；其中，阴极进液U型槽1-14焊接在了槽体1的底板1-28下面具有阴极进液孔1-15的部位；阴极进液分配组件同时起到阴极区进液和阴极区排液的作用。

如图8所示，外置式阳极液溢流槽6、外置式阴极液溢流槽7呈现为U型槽体，焊接在槽体1的两个外壁上，成为液体溢流的腔体；外置式阴极液溢流槽7通过槽体1侧壁上的阴极溢流孔1-17和槽体1的阴极腔室1-16连通；外置式阳极液溢流槽6通过槽体1侧壁上的阳极溢流孔1-08、废气连通孔1-11和槽体1连通；外置式阳极液溢流槽6的外壁上设计至少有1个废气排放口1-12；如图3所示，外置式阳极液溢流槽6的两端设计有阳极液公共通道口1-24，外置式阴极液溢流槽7的两端设计有阴极液公共通道口1-25；阳极液公共通道口1-24、阴极液公共通道口1-25都可通过管道1-10和法兰1-19实现多个电解槽串联。

如图1、图5所示，槽体1内至少有1个隔板1-27将阴极区分成不同阴极腔室1-16。

如图1、图2所示，外置式阳极液溢流槽6和外置式阴极液溢流槽7的上方设计有台面板1-01；台面板1-01上安装有导电铜排1-20；如图6所示，导电铜排1-20和复合阳极板3、阴极板4连接。

如图1、图2所示，槽体1的外壁上设计有至少1个紧固框5；如图7所示，紧固框5内部由槽钢5-1构成，外部焊接一个PP材料的外壳5-2；阳极进液主管1-04设置在了紧固框5上方。

如图6所示，槽体1内设置至少1个复合阳极板3和1个阴极板4；图9为复合阳极板实施例1；复合阳极板3的内部通过隔板3-12形成了2个腔室，即第1腔室3-7、第2腔室3-9，通过流通口3-8互相连通，形成U型导流结构；如图8复合阳极板3上的进液管3-6和阳极支管接头1-07连接；复合阳极板3的溢流口3-10和外置式阳极液溢流槽6连通。

阳极液在电解槽内的流动过程，如图6、图8所示，循环槽(未示出)排出的阳极液从阳极进液接头1-03进入阳极进液主管1-04，然后进入若干阳极进液支管1-05，受到流量调节阀门1-06的影响达到一定流量，从阳极支管接头1-07流入到复合阳极板3的第1腔室3-7，再从第1腔室3-7底部的流通口3-8进入到复合阳极板3的第2腔室3-9，随着复合阳极板3内液位3-11的上升，阳极液从复合阳极板3的溢流口3-10进入外置式阳极液溢流槽6，最终从阳极液公共通道口1-24流回循环槽(未示出)。

阴极液在电解槽内的流动过程，如图5、8所示，循环槽(未示出)排出的阴极液从阴极区进液接头1-13途径阴极区进液管1-26到达阴极进液U型槽1-14，阴极进液U型槽1-14满液后从若干阴极进液孔1-15进入到阴极腔室1-16，待阴极腔室1-16的液位升高后，从阴极溢流孔1-17溢流到外置式阴极液溢流槽7，最终阴极液从阴极液公共通道口1-25流回到循环槽(未示出)。

废气的排放过程，如图8所示，废气排放口1-12通过管道(未示出)和废气吸收塔(未示出)连接，废气吸收塔的风机启动后进行抽风，废气通过废气连通孔1-11进入到外置式阳极液溢流槽6，再从废气排放口1-12被抽走。

如图1所示，槽体1的顶部设计有缺口1-02，如图6所示，复合阳极板3和阴极板4安装在缺口1-02内。

如图3所示，槽体1内腔底部设计有隔离板1-23，它将复合阳极板3、阴极板4互相隔开。

如图4所示，槽体的底部设计有可调节底脚1-22。

如图10所示，电解槽可以多个串联。

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 (6)

1.一种外置式溢流的酸性蚀刻液提铜再生电解槽，其特征是，包括槽体、外置式阳极液溢流槽、外置式阴极液溢流槽、阳极进液分配组件、阴极进液分配组件、复合阳极板、阴极板、紧固框、盖子；所述阳极进液分配组件、复合阳极板、外置式阳极液溢流槽形成了独立的阳极液空间；所述阴极进液分配组件、槽体、外置式阴极液溢流槽形成了独立的阴极液空间；所述外置式阳极液溢流槽、外置式阴极液溢流槽呈现为U型槽体，焊接在槽体的两个外壁上，成为液体溢流的腔体；所述阴极进液分配组件包括阴极区进液接头、阴极区进液管、焊接在槽体底板下的阴极进液U型槽、在槽体底板上的若干阴极进液孔；所述槽体内至少有1个隔板将阴极区分成不同阴极腔室。

2.根据权利要求1所述一种外置式溢流的酸性蚀刻液提铜再生电解槽，其特征是，所述外置式阴极液溢流槽通过槽体侧壁上的阴极溢流孔和槽体连通；所述外置式阳极液溢流槽通过槽体侧壁上的阳极溢流孔、废气连通孔和槽体连接；所述外置式阳极液溢流槽的外壁上设计有废气排放口；所述外置式阳极液溢流槽、外置式阴极液溢流槽的两端设计有公共通道口，通过管道和法兰实现多个电解槽串联。

3.根据权利要求1所述一种外置式溢流的酸性蚀刻液提铜再生电解槽，其特征是，所述阳极进液分配组件包括阳极进液接头、阳极进液主管、阳极进液支管、流量调节阀门、阳极支管接头。

4.根据权利要求3所述一种外置式溢流的酸性蚀刻液提铜再生电解槽，其特征是，所述外置式阳极液溢流槽和外置式阴极液溢流槽的上方设计有台面板；所述台面板上安装有导电铜排；所述导电铜排和复合阳极板、阴极板连接；所述槽体的外壁上设计有至少1个紧固框；所述紧固框内部由槽钢构成，外部由PP材料包裹；所述阳极进液主管设置在紧固框上方；所述阳极进液支管穿过外置式阴极液溢流槽和阳极支管接头连通；所述槽体的顶部设计有缺口，复合阳极板和阴极板安装在所述缺口中；所述槽体底板上设计有隔离板，将复合阳极板、阴极板互相隔开；所述槽体的底部设计有可调节底脚。

5.根据权利要求1所述一种外置式溢流的酸性蚀刻液提铜再生电解槽，其特征是，所述槽体内至少有1个复合阳极板和1个阴极板；所述复合阳极板主要由导电铜排、石墨板、U型导流槽、离子膜构成；所述复合阳极板的内部有2个腔室，2个腔室互相连通，形成U型导流结构；所述复合阳极板的进液接头和槽体的阳极支管接头连接；所述复合阳极板的溢流口和外置式阳极液溢流槽连通。

6.根据权利要求1所述一种外置式溢流的酸性蚀刻液提铜再生电解槽，其特征是，所述电解槽可多个串联使用。