一种碱性蚀刻废液的再生循环系统及方法与流程

文档序号:15576227发布日期:2018-09-29 05:34阅读:628来源:国知局

本发明属于废水处理领域,尤其涉及一种碱性蚀刻废液的再生循环系统及方法。



背景技术:

蚀刻剂有许多种类,最早是使用三氯化铁的水溶液为蚀刻液,随着工业发展,三氯化铁逐渐被淘汰代之以氯化铜、过硫酸盐、过氧化氢-硫酸、氨碱以及其他蚀刻液相继开发并投入使用,其中尤以氯化铜蚀刻液得到广泛应用。

碱性蚀刻液常见的处理方法有化学方法和电化学方法。化学方法工艺简单,效果较好,但是剩下的废液就会浪费掉,而且排出对环境会造成较大的污染。电化学方法效果好,且废水能够直接回收金属铜,特别是对浓度较高的废水来说,回收效果更好。但是电解得到的铜板上有微小颗粒,表面不平整。



技术实现要素:

本发明为了解决现有技术的问题,提供了一种碱性蚀刻废液的再生循环系统及方法,制得的铜板表面光滑,回收率高。

为了解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:

一种碱性蚀刻废液的再生循环系统,包括废液储槽、第一电解槽和第二电解槽,废液储槽、第一电解槽和第二电解槽依次连接,所述的废液储槽用于收集使用过的蚀刻液;

所述的第一电解槽包括至少一个阴极室和一个阳极室,阴极室内设有阴极板,阳极室内设有阳极板,阴极板为钛板,阳极板为铜板;

所述的第二电解槽内设有阴极板和阳极板,以第一电解槽内电解获得的镀了铜的钛板作为阳极板,铜板作为阴极板,硫酸铜溶液作为电镀液。

作为对本发明的进一步改进,所述第一电解槽的阴极室内装有碱性蚀刻废液,阳极室内装有硫酸钠。

作为对本发明的进一步改进,所述第一电解槽的阴极板上设有一层钼。

作为对本发明的进一步改进,所述第一电解槽的阴极板厚度为1-2mm。

一种碱性蚀刻废液的再生循环方法,包括以下步骤:将收集的碱性蚀刻废液放入废液储槽中,然后泵入在第一电解槽内进行电解反应,以铜板作为阳极,钛板作为阴极,碱性蚀刻废液作为电解液;电解至15-20min时,加入三乙醇胺,继续进行电解反应,铜在钛板上不断的析出,形成铜板;然后以上述获得的镀铜的钛板作为阳极,铜板作为阴极,在第二电解槽内放入硫酸铜溶液作为电镀液,再次进行电解反应,得到光滑平整的铜;去除铜离子的废液经过调配后继续用于蚀刻,循环再生利用。

作为对本发明的进一步改进,先对碱性蚀刻液进行预处理,然后再进行电解反应,预处理方法如下:将粉煤灰加入质量浓度为20-30%的氢氧化钠溶液中,搅拌1~10min,和蚀刻液混合,然后依次质量比为1:3-1:7的环糊精和焦亚硫酸钠,搅拌均匀,加入氯化钠,控制温度在50~60℃时,加入淀粉,搅拌均匀,即可。

作为对本发明的进一步改进,每1kg废液加入所述粉煤灰10-20g,氢氧化钠溶液10-60g,环糊精1-2g,氯化钠1-2g,淀粉4-6g。

作为对本发明的进一步改进,所述的第一电解槽内的电镀时间控制在3-4h。

作为对本发明的进一步改进,所述的第一电解槽内的电流密度控制在1360a/m2

本发明具有以下有益效果:本发明采用二次电解,使制得的铜板表面光滑平整,纯度更高,价格更高,能够获得更好的收益。

附图说明

图1为碱性蚀刻废液的再生循环系统的流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细介绍,但不局限于此。

实施例1

一种碱性蚀刻废液的再生循环系统,包括废液储槽、第一电解槽和第二电解槽,废液储槽、第一电解槽和第二电解槽依次连接,所述的废液储槽用于收集使用过的蚀刻液。

所述的第一电解槽包括至少一个阴极室和一个阳极室,阴极室内设有阴极板,阳极室内设有阳极板,阴极室内采用碱性蚀刻废液作为电解液,阳极室内采用硫酸钠作为电解液,阴极板为厚度为1-2mm的钛板,钛板上设有一层钼,可以提高电解效果,阳极板为铜板。

所述的第二电解槽设有阴极板和阳极板,以第一电解槽内电解获得的镀了铜的钛板作为阳极,铜板作为阴极,硫酸铜溶液作为电镀液。

实施例2

一种碱性蚀刻废液的再生循环方法,包括以下步骤:将收集的碱性蚀刻废液放入废液储槽中,然后泵入在第一电解槽内进行电解反应,以铜板作为阳极,钛板作为阴极,碱性蚀刻废液作为电解液;电解至15-20min时,加入三乙醇胺,继续进行电解反应,并控制总的电镀时间在3-4h,电流密度控制在1360a/m2。铜在钛板上不断的析出,形成较厚的铜,此时铜表面有很多大大小小的颗粒。去除铜离子的废液经过调配后继续用于蚀刻,循环利用。

然后将以上述获得的镀铜的钛板作为阳极,铜板作为阴极,在第二电解槽内放入硫酸铜溶液作为电镀液,再次进行电解反应,通过阴极沉淀,得到光滑平整的铜。

本发明在第一次电解反应时,铜的回收率高达98.11%,由于此时电流密度较大,使铜表面不光滑,有一些小颗粒,因此进行了二次电解,经过电解后的铜板,表面光滑平整,纯度更高,价格更高,能够获得更好的收益。

实施例3

一种碱性蚀刻废液的再生循环方法,包括以下步骤:

先对碱性蚀刻液进行预处理,然后再进行电解反应,预处理方法如下:将粉煤灰加入质量浓度为20-30%的氢氧化钠溶液中,搅拌1~10min,和蚀刻液混合,然后依次质量比为1:7的环糊精和焦亚硫酸钠,搅拌均匀,加入氯化钠,控制温度在50~60℃时,加入淀粉,搅拌均匀,即可。其中,每1kg废液加入所述粉煤灰20g,氢氧化钠溶液60g,环糊精2g,氯化钠2g,淀粉6g。

将收集的碱性蚀刻废液放入废液储槽中,然后泵入在第一电解槽内进行电解反应,以铜板作为阳极,钛板作为阴极,碱性蚀刻废液作为电解液;电解至15-20min时,加入三乙醇胺,继续进行电解反应,并控制总的电镀时间在3-4h,电流密度控制在1360a/m2

然后将以上述获得的镀铜的钛板作为阳极,铜板作为阴极,在第二电解槽内放入硫酸铜溶液作为电镀液,再次进行电解反应,通过阴极沉淀,得到光滑平整的铜。

实施例4

一种碱性蚀刻废液的再生循环方法,包括以下步骤:

先对碱性蚀刻液进行预处理,然后再进行电解反应,预处理方法如下:将粉煤灰加入质量浓度为20-30%的氢氧化钠溶液中,搅拌1~10min,和蚀刻液混合,然后依次质量比为1:5的环糊精和焦亚硫酸钠,搅拌均匀,加入氯化钠,控制温度在50~60℃时,加入淀粉,搅拌均匀,即可。其中,每1kg废液加入所述粉煤灰15g,氢氧化钠溶液50g,环糊精1g,氯化钠2g,淀粉5g。

将收集的碱性蚀刻废液放入废液储槽中,然后泵入在第一电解槽内进行电解反应,以铜板作为阳极,钛板作为阴极,碱性蚀刻废液作为电解液;电解至15-20min时,加入三乙醇胺,继续进行电解反应,并控制总的电镀时间在3-4h,电流密度控制在1360a/m2

然后将以上述获得的镀铜的钛板作为阳极,铜板作为阴极,在第二电解槽内放入硫酸铜溶液作为电镀液,再次进行电解反应,通过阴极沉淀,得到光滑平整的铜。

实施例5

一种碱性蚀刻废液的再生循环方法,包括以下步骤:

先对碱性蚀刻液进行预处理,然后再进行电解反应,预处理方法如下:将粉煤灰加入质量浓度为20-30%的氢氧化钠溶液中,搅拌1~10min,和蚀刻液混合,然后依次质量比为1:3的环糊精和焦亚硫酸钠,搅拌均匀,加入氯化钠,控制温度在50~60℃时,加入淀粉,搅拌均匀,即可。其中,每1kg废液加入所述粉煤灰10g,氢氧化钠溶液10g,环糊精1g,氯化钠1g,淀粉4g。

将收集的碱性蚀刻废液放入废液储槽中,然后泵入在第一电解槽内进行电解反应,以铜板作为阳极,钛板作为阴极,碱性蚀刻废液作为电解液;电解至15-20min时,加入三乙醇胺,继续进行电解反应,并控制总的电镀时间在3-4h,电流密度控制在1360a/m2

然后将以上述获得的镀铜的钛板作为阳极,铜板作为阴极,在第二电解槽内放入硫酸铜溶液作为电镀液,再次进行电解反应,通过阴极沉淀,得到光滑平整的铜。

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