碱性蚀刻液循环再生回用装置的制作方法

本实用新型涉及废液处理设备技术领域，尤其是碱性蚀刻液处理装置。

背景技术：

作为电子工业、信息产业和家电行业的基础，近 20 年来重污染行业之一的印制电路板行业纷纷向中国转移，使得中国的 PCB（印制电路板）行业近年一直保持高于 10%的年增长速度，目前有多种规模的 PCB 企业近 3000 家，年产量达到 2 亿平方米，每年消耗精铜在 10万吨以上，产出的废液（废蚀刻液）中总铜量在 5 万吨以上，对社会尤其是 PCB 周边地区的水资源构成了严重的危害。蚀刻是 PCB 生产中耗药水量较大的工序，也是产生废液（即危险废物——废蚀刻液，按国家环保总局的废物分类命名）和废水（即一次洗涤废水和二次洗涤废水）最大的工序；一般而言，每生产一平方米正常厚度（18μm）的双面板消耗蚀刻液约为 2—3 升，并出废蚀刻液 2—3 升、一次洗涤废水 50—75 升、二次洗涤废水 80——100 升。目前的做法是定时或不定时地从蚀刻槽排出部分铜含量很高的母液——废蚀刻液，同时向其中添加新的蚀刻液。由于蚀刻的最佳铜浓度在 80—100 克/升，而外排时则希望铜浓度越高越好（常在 150——160 克/升），以尽可能提高蚀刻液利用效率，降低溶液总使用量，因此，不论是采用人工间歇排放工艺还是比重控制的连续排放工艺，实际生产中蚀刻液并未处于其最佳技术状态。从经济成本上说，目前的做法对 PCB 企业不利，一方面需花可观的钱购买蚀刻液，外排废蚀刻液交由有处理能力的企业无偿或有偿处理，增加了 PCB 企业的运菅成本和环保压力。

传统的生产硫酸铜工艺乃是对废蚀刻液进行“杀鸡取卵”的处理方案即破坏原蚀刻液的组份，且运输中存在二次污染、使得对蚀刻有用的成份（氨、氯化物、氯酸盐、硫脲等）成为二次污染，加上铜提取过程无法避免的含铜废水一起被排放，对区域性的水体系造成了严重的二次污染。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供一种碱性蚀刻液循环再生回用装置，在线处理，提升生产效率及质量，降低生产成本。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

碱性蚀刻液循环再生回用装置，该装置具有废液暂存槽、三级萃取槽、二级水洗涤槽、电解反应槽、再生液调配槽、萃取油中转槽，废液暂存槽连接蚀刻生产线而收集蚀刻生产线排放的含铜废液，废液暂存槽的输出端依次连接三级萃取槽、二级水洗涤槽、电解反应槽，三级萃取槽萃取分离废液中的铜离子，二级水洗涤槽将铜离子和萃取油分离，电解反应槽对铜离子电解提铜；所述三级萃取槽所得的分离铜离子后的废液转移到再生液调配槽中，由再生液调配槽调配出合格的再生液后再送至蚀刻生产线使用；所述二级水洗涤槽分离出来的萃取油转移到萃取油中转槽中，萃取油中转槽循环回送萃取油到三级萃取槽。

上述方案进一步是：所述三级萃取槽中设有涡轮式定速混液旋转器，三级萃取槽中每级萃取可降低废液含铜25-30g/l。

上述方案进一步是：所述二级水洗涤槽与电解反应槽之间通过硫酸铜反萃取槽连接，电解反应槽输出端具有循环管路回接硫酸铜反萃取槽。

上述方案进一步是：所述再生液调配槽与蚀刻生产线之间通过再生液暂存槽连接。

上述方案进一步是：所述二级水洗涤槽排放的水洗液经过洗涤水排放槽处理后排出。

采用上述结构，本实用新型连接于生产线上，实现在线随机封闭式循环运行，从源头污染预防，减少二次污染，达到对蚀刻废液有价部分进行回收，有用部分进行完全回用，确保 PCB企业蚀刻工序在生产上品质更稳定、废物零排放（清洁生产）、经济上成本大幅降低（≥75%）的实现；符合产业利用，具有极佳的经济效益和社会效益。

附图说明：

附图1为本实用新型较佳实施例结构示意图；

附图2为图1实施例的电解反应槽结构分解示意图；

附图3为本实用新型再一实施例的三级萃取槽、二级水洗涤槽、硫酸铜反萃取槽及电解反应槽连接结构示意图。

具体实施方式：

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

参阅图1、2、3所示，系本实用新型的较佳实施例示意图，本实用新型有关一种碱性蚀刻液循环再生回用装置，该装置具有废液暂存槽1、三级萃取槽2、二级水洗涤槽3、电解反应槽4、再生液调配槽5、萃取油中转槽6。废液暂存槽1连接蚀刻生产线100而收集蚀刻生产线100排放的含铜废液，废液暂存槽1的输出端依次连接三级萃取槽2、二级水洗涤槽3、电解反应槽4，三级萃取槽2萃取分离废液中的铜离子，二级水洗涤槽3将铜离子和萃取油分离，电解反应槽4对铜离子电解提铜。所述三级萃取槽2所得的分离铜离子后的废液转移到再生液调配槽5中，由再生液调配槽5调配出合格的再生液后再送至蚀刻生产线100使用。所述二级水洗涤槽3分离出来的萃取油转移到萃取油中转槽6中，萃取油中转槽6循环回送萃取油到三级萃取槽2。

进一步地，本实施例的三级萃取槽2中设有涡轮式定速混液旋转器21，混液更均匀，利于萃取液高速反应，也利于后槽混液分层，提升萃取效果。三级萃取槽2中每级萃取可降低废液含铜25-30g/l。所述二级水洗涤槽3与电解反应槽4之间通过硫酸铜反萃取槽7连接，电解反应槽4输出端具有循环管路41回接硫酸铜反萃取槽7。所述再生液调配槽5与蚀刻生产线100之间通过再生液暂存槽8连接。所述二级水洗涤槽3排放的水洗液经过洗涤水排放槽9处理后排出。

本实用新型将废蚀刻液中的铜离子通过三级萃取槽2和二级水洗涤槽3作用，实现铜吸咐剂从废液中无损分离吸取铜离子,并将铜离子移送到铜提取系统，释放铜离子后的吸铜剂再返回继续工件。吸铜剂中的铜离子释放到电解反应槽4中，通过电解提取高纯度产品铜。系统将已降低铜含量的蚀刻液通过再生液调配槽5中组份调节，使Cu²、Clˉ、PH 值达至生产所需要求，待生产所用。整个系统无排放封闭式循环运行，减少二次污染。

工艺原理：蚀刻生产线排放高含铜（120-130g/L）废液至废液暂存槽，高含铜废液经暂存槽送至三级萃取槽，每级萃取可降低废液含铜25-30g/l，大幅被萃取降低铜含量的废液送至再生液调配槽进行药剂添加调配，调配好的再生液送至再生液暂存槽，由再生液暂存槽将合格的再生液送至蚀刻生产线使用。萃取油经三级萃取后饱含铜离子再经水洗后进入硫酸铜反萃液槽进行反萃取，失去铜离子的萃取油流去萃取油中转槽，得到铜离子硫酸铜液进入电解槽进行电解化学反应，电解反应槽4中间隔分布有阳极板42和阴极板43。

电解反应槽反应原理：

阳极反应：40H-4e=2H2+02

Cu-2e=Cu2+

Me-2e=Me2+

阴极反应：Cu2++2e=Cu

2H++2e=H2

Me2++2e=Me

根据反应原理，阴极板得到单质铜离子（即高纯度阴极铜）。

本实用新型可实现 PCB 行业在蚀刻工序的废液零排放，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液体——废蚀刻液的污染源及其扩散问题。有危害的大量危险废物转变为循环再生资源和固体商品——金属铜，在收益上对 PCB 企业更加有利，采用蚀刻液循环再生机后 PCB 企业的使用成本下降并产出价有值的副产品铜，有利于我国 PCB 行业的可持续发展和提高国际竞争力。

当然，本实用新型还可有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变型，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。