本实用新型属于电解或电泳工艺领域，尤其涉及一种含铜微蚀废液处理装置。
背景技术：
在PCB(印制电路板)行业中，通常采用微蚀工艺对产品表面铜层进行粗化处理，然后再进行压膜、显影等后续处理。微蚀过程中，会产生大量的微蚀废液，这种废液中含有一定量的铜离子。如果直接排放，不仅造成资源浪费，还会造成严重的环境污染。铜离子过高，会导致农作物尤其是水稻的的生长不良甚至死亡，人体如果过多摄入铜，会导致高血压、贫血、肝脏硬化等。
目前，针对这种微蚀废液往往是直接通过电解、化学沉淀、吸附等方法进行提铜，然后排放废液。但是，这些方法无法将低浓度溶液中的铜离子提出，在处理完的废液中的铜离子浓度仍有5g/L左右，这种浓度的含铜废液排放后会严重污染环境。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种含铜微蚀废液处理装置，旨在降低含铜废液中的铜离子浓度，进一步提高对废液中的铜的回收程度，同时实现资源的充分回收利用。
本实用新型是这样实现的，一种含铜微蚀废液处理装置，包括废液贮存槽及电解槽系统，所述电解槽系统包括电解槽，所述处理装置还包括用于将废液中的铜离子置换成铜单质的置换反应器及用于将所述铜单质溶解成铜离子、同时将处理后的溶液排入到所述电解槽中进行电解处理的溶解槽，所述废液贮存槽、置换反应器、溶解槽及电解槽系统顺次连接，同时所述电解槽与所述废液贮存槽连接。
进一步地，所述置换反应器包括用于向所述置换反应器中废液添加置换剂的篮筐。
进一步地，所述溶解槽包括用于向所述溶解槽中溶液添加溶解剂的溶解剂贮存槽。
进一步地，所述溶解槽中设有搅拌器。
进一步地，所述溶解槽包括用于检测所述溶解槽中溶液的铜离子浓度的浓度检测器。
进一步地，所述电解槽系统还包括用于检测所述电解槽中溶液的铜离子浓度的浓度检测器。
进一步地，所述电解槽系统还包括阴、阳电极板，所述阴、阳电极板的间距为4-6cm。
进一步地，所述处理装置还包括双氧水破解槽，所述双氧水破解槽与所述置换反应器连接。
进一步地，所述处理装置还包括絮凝剂制备槽，所述絮凝剂制备槽与所述置换反应器连接。
本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型所提供的含铜微蚀废液处理装置，先利用置换反应器将废液中的铜离子置换成铜单质，然后利用溶解槽将所述铜单质溶解成铜离子、同时将处理后的溶液排入到所述电解槽中进行电解处理。这样能将含铜废液中的铜离子浓度降低至10-30ppm，实现了低浓度铜废液中的铜资源的充分回收。经电解处理后的含铜废水会被排入到废液贮存槽中继续进行循环处理，因此整个过程中不产生废液排放，完全实现资源的回收利用。
进一步地，本实用新型提供的含铜微蚀废液处理装置还包括双氧水破解槽或絮凝剂制备槽，充分利用加入的置换剂在进行置换反应后生成的含置换剂离子的溶液，将其作为双氧水分解促进剂使用或用来制备絮凝剂，实现了零污染排放和资源的充分回收利用。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的含铜微蚀废液处理装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1中所示，为本实用新型实施例提供的一种含铜微蚀废液处理装置100，包括废液贮存槽1及电解槽系统8，电解槽系统8包括电解槽10，处理装置100还包括用于将废液中的铜离子置换成铜单质的置换反应器2、用于将所述铜单质溶解成铜离子、同时将处理后的溶液排入到所述电解槽10中进行电解处理的溶解槽7；废液贮存槽1、置换反应器2、溶解槽7及电解槽系统8顺次连接，同时电解槽10与废液贮存槽1连接。
本实施例提供的含铜微蚀废液处理装置100，通过置换反应器2先将含铜微蚀废液中的铜离子置换成粉状的铜单质，置换成的铜单质进入溶解槽7，通过溶解槽7将所述铜单质溶解成铜离子，最后利用电解槽系统8将溶解成的铜离子经电解处理还原为块状的铜单质；而且经电解处理后的含有一定浓度铜离子的处理液会被排入到废液贮存槽1中继续进行循环处理。
本实施例提供的含铜微蚀废液处理装置，能将含铜废液中的铜离子浓度降低至10-30ppm，实现了低浓度铜废液中的铜资源的回收。经电解处理后的含铜废水会被排入到废液贮存槽中继续进行循环处理，因此整个过程中不产生废液排放，完全实现资源回收利用。本实用新型提供的含铜微蚀废液处理装置，处理流程短，过程简单，铜的回收率高，只需要少量的置换剂和溶解剂，处理成本低。
具体地，置换反应器2包括用于向置换反应器2中废液添加置换剂的篮筐3。篮筐3是由钛网经焊接而成的无顶部的四方体结构，在处理装置100运行时，向篮筐3中加入置换剂即可；这种置换剂可以是铝、镁、锌、铁金属中的一种或多种。
溶解槽7包括用于向溶解槽7中溶液添加溶解剂的溶解剂贮存槽5，溶解剂可以是盐酸、硫酸溶液或酸性蚀刻液废液。溶解槽7中设有搅拌器6，搅拌器6用于对溶解槽7中的溶液进行搅拌，以使所述溶液可以均匀、快速地进行溶解反应。此外，溶解槽7包括用于检测溶解槽7中溶液的铜离子浓度的浓度检测器(图中未示出)。
溶解剂经泵(图中未示出)从溶解剂贮存槽5打入到溶解槽7中，经多次溶解后，当浓度检测器检测到溶解槽7中溶液的铜离子浓度高于20-40g/L时，溶液会经泵(图中未示出)打入到电解槽系统8中进行电解。
电解槽系统8还包括用于检测电解槽10中溶液的铜离子浓度的浓度检测器(图中未示出)。当电解槽10中铜离子浓度低于5g/L以下时，电解槽系统8停止电解，将溶液返回至废液贮存槽1中进行新一轮的处理。电解槽系统8还包括阴、阳电极板9，阴、阳电极板9的间距为4-6cm。优选地，阴极板采用紫铜或钛光板，厚度为0.2-3cm，阳极板采用涂钌类金属化合物的涂覆钛板，阴、阳极板采用并联排列，极板间距为4-6㎝，电解电流密度100-250A/㎡。
此外，含铜微蚀废液处理装置100还包括双氧水破解槽4，双氧水破解槽4与置换反应器2连接。当含铜废液经置换反应器2中的置换反应处理后，生成的铜粉沉淀在置换反应器2底部，经下部阀门进入溶解槽7中进行溶解处理；而置换反应器2中经过置换处理后的溶液中的铜离子浓度为10-30ppm，此时置换反应器2中含置换剂离子的溶液会从置换反应器2上部被抽走，通入到双氧水破解槽4中，含置换剂离子的溶液作为双氧水分解促进剂，可以加速双氧水破解槽4中的双氧水的分解，提高破解效率。本处理装置100又进一步合理地利用了废液中的资源，实现了资源的充分回收利用。
处理装置100还包括絮凝剂制备槽11，絮凝剂制备槽11与置换反应器2连接。置换反应器2中经过置换处理后的溶液中铜离子浓度为10-30ppm，此时置换反应器2中含铝、镁、锌、铁等置换剂离子的溶液也会从置换反应器2上部被抽走，通入到凝剂制备槽11中，含置换剂离子的溶液作为絮凝剂制备原料，用来制备絮凝剂。本处理装置100又进一步合理地利用了废液中的资源，进一步实现了资源的充分回收利用。
本实施例提供的含铜微蚀废液处理装置，进一步包括双氧水破解槽、絮凝剂制备槽，充分利用了加入的置换剂在进行置换反应后生成的含置换剂离子的溶液，将其作为双氧水分解促进剂使用或用来制备絮凝剂，实现了零污染排放和资源的充分回收利用。
本实施例的含铜微蚀废液处理装置进行废液处理的过程如下：
收集铜离子浓度为5g/L的硫酸铜废液，置于废液贮存槽1中，使用磁力泵将硫酸铜废液打入到置换反应器2中；往钛篮筐3中加入铁片，一段时间后，溶液中铜离子浓度降至30ppm；此时将其中的部分废液打入到双氧水分解槽4，剩余的废液打入到絮凝剂制备槽11；向絮凝剂制备槽中加入片碱，调节pH并加热，一段时间后即可形成硫酸铁、氢氧化铁絮凝剂。与此同时，置换反应器2中的铜粉直接经过阀门倒入溶解槽7，加入PCB处理过程的酸性蚀刻液废液作为溶解剂，一段时间后铜粉完全溶解，此时铜离子浓度为50g/L；将此时的铜溶液经泵打入到电解槽10，向电解槽10中加入聚乙二醇，使用涂覆钌钛板作阳极，紫铜做阴极，阴、阳基板间距为5.5㎝，进行电解后得到9.5kg的铜；铜的回收率为95％。最后把电解后的废水通入到低浓度铜废液贮存槽1中，收集足量的废液后进行同样的过程。这样既实现了污染零排放，又实现了资源的充分回收利用。
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。