酸性蚀刻液循环再生系统的制作方法

本实用新型涉及环保
技术领域：
，特别涉及一种酸性蚀刻液循环再生系统。
背景技术：
：印制电路板(PCB)的内层电路通常采用显影-酸性蚀刻-退膜(Developing-Etching-Stripping，DES)的工艺。该工艺是首先将预处理后的内层电路板涂覆抗蚀层，抗蚀层为干膜或湿膜，然后将内层电路板进行曝光显影形成电路图形，通过直接采用酸性蚀刻液将电路板进行蚀刻，最后将电路板上的抗蚀层剥除后即可得到内层电路。蚀刻过程中，铜离子和单质铜在碱性蚀刻液的条件下发生反应产生亚铜离子。随着蚀刻过程的进行，蚀刻液中的氯化铜浓度不断降低，亚铜离子的浓度不断升高，氯化铜与铜的反应速率逐渐减慢，蚀刻速率降低。且蚀刻后的废液中含有大量的亚铜离子和酸根离子。目前对酸性蚀刻液的再生回收，主要采用设置有高分子膜的电解槽进行电解。电解后得到的再生液含有较低浓度的铜离子，并且会发生体积增量，导致再生液无法使用完全，直接排放不仅使得铜离子流失，造成资源浪费，还会对环境造成污染。技术实现要素：本实用新型的主要目的是提供一种酸性蚀刻液循环再生系统，旨在提高蚀刻废液的回收利用率。为实现上述目的，本实用新型提出的酸性蚀刻液循环再生系统，用于PCB板的酸性蚀刻生产线，包括：蚀刻生产线；废液中转缸；电解装置，包括设有阴极板的阴极部及设有阳极板的阳极部，所述阴极部与所述阳极部之间设有导电高分子隔离膜；废气处理装置；再生液收集装置，包括第一再生液槽及与所述第一再生液槽连通的第二再生液槽；再生子液槽；废液处理装置；所述蚀刻生产线与所述废液中转缸连通，所述废液中转缸与所述阳极部和所述废气处理装置连通，所述蚀刻生产线与所述阴极部连通，所述阴极部与所述废气处理装置连通，所述阳极部与所述第一再生液槽连通，所述第二再生液槽与所述再生子液槽和所述废液处理装置连通。可选地，还包括控制模块，所述控制模块连接所述废液中转缸、所述再生子液槽以及所述蚀刻生产线。可选地，所述废液处理装置内设有还原模块，所述还原模块与所述第二再生液槽连通，所述还原模块包括铁粉、锌粉或锡粉中的任意一种或两种以上的混合物。可选地，所述废液处理装置内还设有中和模块，所述中和模块与所述还原模块连通，所述中和模块内设有碱性物质。可选地，所述阴极部还连通有水洗缸，所述水洗缸连通所述中和模块。可选地，所述废液中转缸与所述阳极部之间设有射流泵，所述射流泵将所述阳极部气体送至所述废液中转缸。可选地，所述废气处理装置包括水吸收缸，所述水吸收缸连通所述废液中转缸和所述阴极部。可选地，所述废气处理装置还包括铁水吸收缸和碱性溶液喷淋塔，所述铁水吸收缸连通所述水吸收缸和所述碱性溶液喷淋塔，所述碱性溶液喷淋塔设有废气出口。可选地，所述再生子液槽通过连接泵与所述蚀刻生产线连通。可选地，所述阳极板为加镀钛板、铅板或石墨板；所述阴极板为钛板、铜板或不锈钢板。本实用新型技术方案通过采用电解装置、废液中转缸、再生液收集装置、废气处理装置及废液处理装置，一方面，利用电解装置对蚀刻废液进行电解，使电解产生的氯气通入废液中转缸，将蚀刻废液中的亚铜离子氧化呈铜离子，并再次用于蚀刻制程，形成第一循环；同时将电解后的再生液通过再生液装置储存，通过调配，得到符合蚀刻制程的再生子液，形成第二循环。使蚀刻废液得到充分的循环利用。另一方面，通过废气处理装置对余量的氯气和氯化氢气体进行处理，得到不含有氯气和氯化氢气体的废气，提高环境友好性，可直接排放；且将体积增量产生的再生液通过废液处理装置将铜置换出，进一步降低废液中铜离子含量，显著提高了铜的回收率，使得资源充分利用。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型酸性蚀刻液循环再生系统一实施例的结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称1酸性蚀刻液循环再生系统10蚀刻生产线20废液中转缸30电解装置31阴极部32阳极部33射流泵40再生液收集装置41第一再生液槽42第二再生液槽50废气处理装置51水吸收缸52铁水吸收缸53碱性溶液喷淋塔60再生子液槽61连接泵70废液处理装置71还原模块72中和模块80水洗缸本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。本实用新型提出一种酸性蚀刻液循环再生系统，用于PCB板的酸性蚀刻生产线。参照图1。在本实用新型实施例中，该酸性蚀刻液循环再生系统1包括蚀刻生产线10、废液中转缸20、电解装置30、废气处理装置50、再生液收集装置40、再生子液槽60及废液处理装置70。其中，电解装置30包括设有阴极板的阴极部31及设有阳极板的阳极部32，阴极部31与阳极部32之间设有导电高分子隔离膜(图未示)；再生液收集装置40包括第一再生液槽41及与第一再生液槽41连通的第二再生液槽42；蚀刻生产线10与废液中转缸20连通，废液中转缸20与阳极部32和废气处理装置50连通，蚀刻生产线10与阴极部31连通，阴极部31与废气处理装置50连通，阳极部32与第一再生液槽41连通，第二再生液槽42与再生子液槽60和废液处理装置70连通。具体地，蚀刻生产线10是制作PCB板的生产线，可以是各种生产设备的酸性蚀刻生产线10，如宇宙生产线、科路迪生产线或讯德生产线等。蚀刻生产线10与废液中转缸20和电解装置30连通，以便将蚀刻制程中产生的蚀刻废液分别流入至废液中转缸20和电解装置30，通过处理后得到符合生产参数的再生子液，实现循环再生使用。设置电解装置30，电解装置30包括阴极部31及阳极部32，阴极部31与阳极部32之间设有导电高分子隔离膜，阴极部31内设有阴极板，阳极部32内设有阳极板。该导电高分子隔离膜具有防腐蚀性能，通过将电解装置分隔成阴极部和阳极部，一方面因较好的导电性能，平衡溶液中的电流密度，且能防止阴极和阳极的溶液发生对流，提高电解效率。另一方面可为Cu+设立屏障，防止大量Cu+溢流至阳极部32，进一步提高电解效率。使蚀刻生产线10与阴极部31连通，以便蚀刻废液从阴极部31流入至电解装置30。电解过程中，阳离子游离至阴极部31，Cu+在阴极部31发生氧化反应，得到单质铜和少量Cu2+。由于酸性溶液浓度较高，HCl气体从溶液中逸出。阴离子通过导电高分子隔离膜游离至阳极部32，Cl-在阳极部32发生还原反应，生成氯气，由于在蚀刻废液中含有大量Cu+，因此设有废液中转缸20，使废液中转缸20连通阳极部，以将电解产生的氯气通入至蚀刻液中，氯气将Cu+氧化成Cu2+，提高蚀刻废液中的Cu2+浓度，经检测可将符合生产参数的蚀刻废液直接用于蚀刻生产线，进行循环使用。电解完毕后，再生液自阳极部32流出，以使得Cu+最大程度的电解完全。在此，形成了蚀刻生产线10-电解装置30-废液中转缸20-蚀刻生产线10的第一循环线。实际过程中，可设置连通电解装置30与蚀刻生产线10的废液收集缸，以对需要电解的蚀刻废液进行集中收集后进行电解，不仅增加操作的灵活性，而且提高电解效率。并且，在废液中转缸20内设有监测装置如ORP信号监测装置，以通过实时监控溶液的氧化还原电位判断溶液中Cu+与Cu2+的含量，确定溶液是否达到蚀刻液的使用要求。由于无法保证氯气在废液中转缸20中反应完全，使废液中转缸20连通废气处理装置50。并且由于阴极部31有HCl等酸性气体逸出，使阴极部连通废气处理装置50，以同时对余量的氯气和HCl气体进行吸收，降低废气的危害性。同时，设置再生液收集装置40，且再生液收集装置40包括第一再生液槽41和第二再生液槽42。这是因为电解后的再生液经过处理后发生体积增量，导致再生液无法被完全使用，因此将大部分再生液存储于第一再生液槽41，并转存于再生子液槽60内，通过调和Cu2+浓度及其他参数符合生产参数后，通过连通蚀刻生产线10后实现循环利用。在此，形成蚀刻生产线10-电解槽-再生液收集装置40-再生子液槽60-蚀刻生产线10的第二循环线。使体积增量的再生液通过第一再生液槽41流至第二再生液槽42，以便进一步处理。由于第二再生液槽42中含有少量Cu2+，使第二再生液槽42连通废液处理装置70，以进一步对铜进行收集利用，提高回收利用率，避免资源浪费。本实用新型技术方案通过采用电解装置30、废液中转缸20、再生液收集装置40、废气处理装置50及废液处理装置70，一方面，利用电解装置30对蚀刻废液进行电解，使电解产生的氯气通入废液中转缸20，将蚀刻废液中的亚铜离子氧化呈铜离子，并再次用于蚀刻制程，形成第一循环；同时将电解后的再生液通过再生液装置储存，通过调配，得到符合蚀刻制程的再生子液，形成第二循环。使蚀刻废液得到充分的循环利用。另一方面，通过废气处理装置50对余量的氯气和氯化氢气体进行处理，得到不含有氯气和氯化氢气体的废气，提高环境友好性，可直接排放；且将体积增量产生的再生液通过废液处理装置70将铜置换出，进一步降低废液中铜离子含量，显著提高了铜的回收率，使得资源充分利用。本实施例中，还包括控制模块(图未示)，控制模块连接废液中转缸20、再生子液槽60以及蚀刻生产线10。通过监测废液中转缸20溶液中的电位差，得知溶液中Cu+和Cu2+的浓度，以便在Cu+转化为Cu2+后满足蚀刻液生产参数后，控制系统自动控制废液中转缸20向蚀刻生产线10加入蚀刻液。通过监测再生子液槽60内溶液的比重参数，确定Cu2+浓度，以使控制模块自动控制再生子液槽60向蚀刻生产线10添加再生子液，进行蚀刻制程。本实施例中，如图1所示，废液处理装置70内设有还原模块71，还原模块71与第二再生液槽连通，还原模块71包括铁粉、锌粉或锡粉中的任意一种或两种以上的混合物。利用氯化铁、氯化锌及氯化锌的电位势大于氯化铜电位势的性质，采用铁粉、锌粉或锌粉中的一种或两种以上的混合物与含有氯化铜的再生液反应，将铜置换出，以进一步降低溶液中的铜离子含量，对铜进行回收利用。经研究检测发现，置换后溶液中的铜离子含量可达到50ppm以下。由此可见，几乎实现了铜离子的全部回收，显著提高了铜的回收利用率。进一步地，如图1所示，废液处理装置70内还设有中和模块72，中和模块72与还原模块连通，中和模块72内设有碱性物质。蚀刻废液是pH值小于1的酸性溶液，经过电解、置换处理后的再生液仍然具有较高的酸性。该碱性物质可以是NaOH溶液、CaCO3或者Ca(OH)2等。通过碱与该酸性再生液反应，通过中和反应不仅可降低该再生液的酸度。并且通过调节pH值可使反应生成铁化合物、锌化合物或者锡化合物的沉淀物或胶体，通过进一步处理可用作无水处理的絮凝剂使用，使得再生液得到充分利用，极大地提高了再生液的利用价值和环境友好性，实现零废物排放。此外，如图1所示，阴极部31还连通有水洗缸80，水洗缸80连通中和模块72。电解后得到铜单质，铜单质出料后表面吸附有酸性溶液，使用水洗缸80对铜单质进行冲洗，一方面，得到干净的产品铜。另一方面，产生带有酸性的废水。使水洗缸80连通中和模块72，使水洗后产生的废水与碱性物质反应，得到中性废水溶液，降低废水的污染性，有利于污水排放。如图1所示，废液中转缸20与阳极部之间设有射流泵，射流泵将阳极部气体送至废液中转缸。使得电解产生的氯气通过射流泵33传送至废液中转缸20的溶液中，有利于加大氯气的反应浓度，促进氯气对Cu+的氧化。如图1所示，废气处理装置50包括水吸收缸51，水吸收缸51连通废液中转缸20和阴极部。氯气溶于水生成Cl-，HCl气体溶于水生产盐酸，采用水吸收缸51吸收余量氯气和HCl气体，装置简单，吸收效率高。如图1所示，废气处理装置50还包括铁水吸收缸52和碱性溶液喷淋塔53，铁水吸收缸5251连通水吸收缸51和碱性溶液喷淋塔53，碱性溶液喷淋塔53设有废气出口。使经过水吸收缸51的气体依次经过铁水吸收缸52、碱性溶液喷淋塔53，以对余量氯气和酸性气体进一步地吸收和淋洗，进一步降低废气中的氯气和酸性气体含量，降低废气的危害性。同时，由于铁水吸收缸52所用的物料是单质铁和盐酸溶液、或者FeCl2溶液(可将通过废液处理装置70中还原模块71置换后的再生液用于此)，并通过喷淋的方式吸收气体，可得到高浓度的FeCl3溶液，可用作污水处理的絮凝剂或销售使用，以提高废气和废液的经济价值。据实验统计，氯气的回收率可达85％以上。碱性溶液喷淋塔53中的碱性可采用NaOH溶液等。如图1所示，再生子液槽60通过连接泵61与蚀刻生产线连通。通过连接泵61，控制再生子液的流量，有利于蚀刻制程中蚀刻液的调节，加强自动化控制。此外，阳极板为加镀钛板、铅板或石墨板；阴极板为钛板、铜板或不锈钢板。使得阳极板和阴极板具有较佳的导电率，同时抗腐蚀，有利于延长电极的使用寿命。以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3