Pcb蚀刻废液及油墨废液处理方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及PCB废液处理技术，尤其设及一种PCB生产过程中产生的油墨废液与蚀 刻废液的处理方法及装置。
【背景技术】
[0002] PCB(印制电路板)的生产工艺复杂，在其不同的生产阶段会有不同的废液产生。去 膜显影废液是由去油墨、显影工艺中产生的含有大量有机物的废液，其COD含量高达15000 ~18000mg/L、PH12~14;废酸碱液来自退锻工序产生的硫酸与盐酸的废液，其中化h质量浓 度可达300~500mg/L，C0D达到700~1000mg/L，PHl~3;高铜废液和化学铜废液主要来自锻 铜工序和蚀刻工序，化质量浓度可达700~1650mg/L，PH4~7。
[0003] 针对PCB生产过程中产生的各种废液的治理与铜金属的回收，目前已有的方法包 括物理沉淀法、化学沉淀法、絮凝沉淀法、离子交换膜树脂法、制取胆抓法、溶剂萃取法、加 热蒸馈法、光助fenton法、电解法等多种方法。常用硫化钢去除蚀刻废液中的化 2+，该工艺适 用于PH值范围大，但过量的沪可使处理废液COD增加;也有采用投加硫酸亚铁、烧碱、利用Fe (OH)2、Fe(OH)3絮凝和共沉作用形成较大颗粒的抓花，经分离去除其中的铜，但处理后的铜 浓度依然超标；同时也需要大量的化学试剂，增加了处理成本。采用溶液萃取回收铜主要是 用Li巧4~100萃取剂从废蚀刻液中萃取铜，使PCB废液中铜离子的浓度得W显著下降;但运 类技术处理所得的萃取相中含有高浓度的铜，仍然需要再处理，否则容易造成二次污染。电 解法是W铜棒为阴极，碳棒为阳极直接电解PCB废液，可W回收废液中的铜，但电解过程中 产生氯气，导致蚀刻液中氯的损失且污染环境。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种PCB蚀刻废液及油墨废液处理方法，采用离子交换膜技术对PCB 蚀刻废液进行处理，并提取其中的金属铜，PCB蚀刻废液横向穿过离子交换膜，可W有效降 低离子交换表面CU2+和污染物的浓度，提高处理效率;通过激光照射、双氧化水光解W及化2 +的催化作用，对PCB油墨废液中的有机物进行有效降解，COD去除率可达93 % W上;本发明 同时提供了用于实现该方法的装置。
[0005] 为了达到上述目的，本发明采用W下技术方案实现：
[0006] PCB蚀刻废液及油墨废液处理方法，包括如下步骤：
[0007] 1)PCB蚀刻废液处理:采用横向离子膜析铜处理装置进行处理，PCB蚀刻废液经旋 转后均匀喷洒在阳极焦平面上，并通过电场加速后W30~90°夹角横向瓣射到阴极的阴离 子交换膜上;PCB蚀刻废液中的铜离子在电场作用下，受电位差的驱动向阴极迁移，并被阴 离子交换膜截留而实现分离；W上反应进行时，通过析铜控制系统自动测试并显示PCB蚀刻 废液的溫度及流速，W及铜离子浓度；
[000引2)PCB油墨废液处理:采用PCB油墨废液处理装置进行处理，向PCB油墨废液中加入 由分析纯硫酸亚铁FeS04 ? 7也0和也化含量为30%双氧水组成的强氧化剂，且也化加入量为 I. I~1.5Qth，Fe27此02的摩尔比为1:16~20;将加入强氧化剂并揽拌均匀后的PCB油墨废 液的PH值调节到3.4~3.6，溫度控制在60~70°C ;按8~12L/min的速率向PCB油墨废液中输 氧气，同时采用波长为266nm、功率为20~25W的激光均匀照射60分钟W上；去除PCB油墨废 液中的COD; W上反应进行时，通过反应控制系统自动测试并显示PCB油墨废液的溫度、COD 质量浓度和氧气流量；
[0009] 激光的驱动及控制通过激光溫控系统与激光稳频系统实现，其中激光溫控系统由 主控忍片W及分别与主控忍片相连的溫度检测模块、溫度控制模块、溫度显示模块、串口通 信模块、键盘输入模块、故障检测模块和报警模块组成，其中溫度控制模块通过TEC热电制 冷器连接激光器，激光器另外与溫度检测模块和故障检测模块连接，串口通信模块另外连 接上位机;溫度检测模块与主控忍片W串行方式通信，将采集的溫度数据发往主控忍片进 行实时的监控与显示，也可W通过上位机进行溫度预设，通过键盘输入电路可控制激光器 的启停、复位W及手动设定溫度;激光稳频系统由依次连接的振荡器、混频器、分频器、频 率-电压转换器、加法器、低通滤波器、PID控制器、激光器、光电二极管、偏置器、放大器、禪 合器组成，禪合器与混频器连接，光电二极管另外连接参考激光器;光电二极管测量激光器 与参考激光器的拍频频差，通过偏置并经过放大后与振荡器进行混频，混频之后通过分频 器分到频率-电压转换器的工作频率范围，并直接转换成电压信号，再经过PID控制器反馈 回激光器实现相对于参考激光的频率锁定;输出一个控制电压信号，通过加法器与频率-电 压转换器输出的电压相加，再输入到PID控制器中反馈给激光器，通过设置不同的控制电压 实现激光器与参考激光不同频差的实时锁定，从而实现激光的稳频。
[0010] 用于实现PCB蚀刻废液及油墨废液处理方法的处理装置，用于对PCB蚀刻废液进行 处理的横向离子膜析铜处理装置包括依次连接的缓冲管道、输入连接器、万向节、处理装置 本体和废液输送管道;所述输入连接器可在旋转驱动装置的驱动下绕自身轴线转动，其连 接万向节一端可在与处理装置本体轴线60°夹角范围内绕较接点自由转动，输入连接器靠 近缓冲管道的一侧为废液入口，另一侧为废液出口，且废液入口直径大于废液出口直径;处 理装置本体靠近输入连接器一侧设阳极，另一侧设阴极，且阴极横断面上设阴离子交换膜； 阴离子交换膜前的处理装置本体下方设析铜出口，阳极和阴极之间的处理装置本体内设置 的溫度传感器一、流速传感器和铜离子浓度监测仪分别连接析铜控制器组成析铜控制系 统。
[0011] 所述输入连接器的废液出口直径为废液入口直径的0.618倍，输入连接器的长度 为废液出口直径与废液入口直径之和的2倍;处理装置本体为圆筒形，阳极与靠近输入连接 器一侧端面的距离为输入连接器长度的1/2倍。
[0012] 用于对PCB石墨废液进行处理的石墨废液处理装置包括废液处理管道、激光器、激 光驱动及控制系统、转动机构及反应控制器，所述废液处理管道的下部设底盘，中部设转 盘，底盘与转盘之间的废液处理管道上设有输氧管道和废液输出管道，转盘之上的废液处 理管道上设废液输入管道、双氧水输入管道和硫酸亚铁输入管道;转盘上与废液处理管道 平行设置有激光器，激光器由激光驱动及控制系统控制，激光驱动及控制系统包括激光溫 控系统和激光稳频系统;转盘可在转动机构带动下绕自身轴线转动;废液处理管道上设置 的溫度传感器二、PH值监测仪和COD监测仪分别连接反应控制器，反应控制器另外连接输氧 管道上的流量计，溫度传感器二、PH值监测仪和COD监测仪、反应控制器和流量计共同组成 反应控制系统。
[0013] 所述析铜控制器和反应控制器为单片机、PLC或PC机。
[0014] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0015] 1)采用离子交换膜技术对PCB蚀刻废液进行处理，并提取其中的金属铜，PCB蚀刻 废液横向穿过离子交换膜，可W有效降低离子交换表面CU 2+和污染物的浓度，提高处理效 率.
[0016] 2)通过激光照射、双氧化水光解W及化化的催化作用，对PCB油墨废液中的有机物 进行有效降解，COD去除率可达93% W上；
[0017] 3)采用激光溫控及稳频系统，确保激光输出的准确与稳定，保证PCB油墨废液的处 理效果。