一种酸性蚀刻废液铜回收及废液再生电解槽的制作方法

本实用新型属于电解槽领域，具体设计一种酸性蚀刻废液铜回收及废液再生电解槽。

背景技术：

酸性氯化铜蚀刻液因具有蚀刻速率快，稳定、易控制及再生等特点，普遍应用于目前的印刷线路板的蚀刻工序中。酸性蚀刻液在蚀刻铜箔的过程中会发生cu+cu²⁺→2cucl的反应。随着反应的进行，蚀刻液中cu²⁺离子的浓度减小，而cu+离子的浓度不断增大，蚀刻能力随之降低。当cu²⁺离子消耗至一定程度后，蚀刻液的蚀刻能力将无法满足生产需求而需再生处理。酸性蚀刻液再生主要有化学再生法和电解再生法。化学再生法如氯酸钠氧化法、双氧水再生法等，需加入氧化剂等物质，最终会对外排出一部分酸性蚀刻液，不仅污染坏境，还会造成大量铜和酸的浪费。电解再生法是一种在线再生方法，可以实现蚀刻工作与蚀刻液再生在一个体系中连续运行，即阳极再生蚀刻液的同时，还可以在阴极沉积回收铜，使蚀刻过程中增加的铜得以回收，为线路板企业增加额外的收入。

现今常规电解法由于电解过程中有大量的氯气和氢气析出，造成安全性差，操作不便还需专门的废气处理装置等缺点。离子膜电解法是以用阴离子或者阳离子交换膜将阴极液和阳极液隔离开来，选择性的控制cu²⁺、cu+、cl-等离子的迁移利于反应的进行，在一定程度上降低了阳极析出氯气的可能性。然离子膜电解法还有操作电压较高，电流达到极限电流的时候有氯气析出等的问题。

电解法现在分常规电解法，离子膜隔离电解法和陶瓷隔离电解法。此处主要研究的是离子膜隔离电解法，在电解槽内，一般是用框架将离子膜固定，然后插入电解槽中，将电解槽分为阳极区和阴极区。目前常用的电解槽都是用隔膜将电解槽分隔成阳极室和阴极室，没有把电解槽的阳极室和阴极室完全隔离开来。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是设计一种酸性蚀刻废液铜回收及废液再生电解槽，主要是针对一种酸性蚀刻液电解槽用，目的是为了将电解槽内的阳极区和阴极区完全隔开，便于蚀刻液的循环再生利用，而且可以更好的保护电解膜。

本实用新型的技术方案是：

一种酸性蚀刻废液铜回收及废液再生电解槽，包括槽体，与槽体盖合的盖板，设置在槽体内的阴极板，所述槽体内设置至少一个阳极膜框，形成分开的阳极区和阴极区；所述阳极膜框包括离子膜、框体，所述框体顶部设有阳极膜框溢流口，所述框体的底部和左右边缘密封，所述框体前后两个侧面分别设有离子膜，所述离子膜的外侧分别设有保护膜，所述保护膜的外侧分别设有固定挡板，所述离子膜、保护膜和固定挡板依次固定在框体的两侧面，形成一个闭合的空腔。所述阳极膜框空腔内设有阳极板。电解槽内的阳极区和阴极区完全隔开，便于蚀刻液循环再生，而且设置保护膜可以更好的保护电解膜不受损坏。

优选方案，电解槽上的循环系统的建立，便于蚀刻液的循环再生利用，具体为：所述槽体的槽壁上设有阳极溢流槽和阴极溢流槽；

所述槽体侧壁设有阳极区进水管，阳极区进水管上连接若干支管，每根支管上都安装有阳极膜框进水管调节阀门，阳极膜框进水管调节阀门连接阳极膜框进水管，阳极膜框进水管深入阴极模框一侧的底部；所述阳极膜框顶部一侧设有阳极膜框溢流口，所述阳极膜框溢流口与阳极溢流槽和阳极溢流槽接口连通；

所述槽体底部设有阴极进水管阀门，阴极进水管阀门与阴极区进水管连通，阴极区进水管上连接若干支管阴极区循环喷淋管,阴极区循环喷淋管朝槽底的方向开了喷淋孔，所述阴极区循环喷淋管与阴极区连通，阴极区顶部设有阴极溢流口，所述阴极溢流口与阴极溢流槽和阴极溢流槽接口连通。

优选方案，所述槽体顶部侧壁设有废气连通孔，废气连通孔与废气管、废气排放连接口连通。

优选方案，所述槽体槽底设有支撑架，用于安置阳极膜框和阴极板。

优选方案，所述槽体内相互交替设置有多个阳极膜框和阴极板。

优选方案，所述保护膜的厚度在0.5~1.5mm之间，所述保护膜为孔密度在200目~800目之间保护膜。

优选方案，所述阴极板为钛板。

优选方案，所述离子膜为异相阳离子交换膜。

优选方案，所述保护膜包括聚丙烯膜、涤纶膜，聚四氟乙烯膜等耐强酸材料，可以很好的保护离子膜不受到损坏。

优选方案，所述固定挡板为网格状。

与现有技术相比，本发明的优势是：

本实用新型电解槽内的阳极区和阴极区完全隔开，再加上电解槽上的循环系统的建立，便于蚀刻液的循环再生利用，而且可以更好的保护电解膜。

附图说明

图1为本实用新型电解槽立体结构示意图；

图2为本实用新型电解槽立体结构示意图；

图3为本实用新型电解槽内部立体结构示意图；

图4为本实用新型电解槽中侧面平面结构示意图；

图5为本实用新型电解槽中内部平面结构示意图；

图6为电解槽阳极膜框整体结构示意图；

图7为电解槽阳极膜框分解结构示意图；

图8为图5的6处放大结构示意图；

图中：1-槽体、2-盖板、3-保护膜、4-固定挡板、5-钛螺丝、6-阳极膜框溢流口示意区、8-框体、9-离子膜、10-阳极区进水管、11-阳极膜框进水管调节阀门、12-阳极膜框进水管、13-阳极膜框、14-阳极膜框溢流口、15-阳极溢流槽、16-阳极溢流槽接口、17-阳极铜排、18-阳极板、19-支撑架、20-阴极进水管阀门、21-阴极区循环喷淋管、22-阴极区、23-阴极区溢流口、24-阴极溢流槽、25-阴极溢流槽接口、26-阴极铜排、27-阴极板、28-阴极区海底排空连通孔、29-海底排空槽、30-阴极区海底排空连接管阀门、31-阴极区进水管、41-废气连通孔、42-废气管、43-废气排放连接口。

具体实施方式

以上所述为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围不局限于此，任何熟悉技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型权利要求的保护范围之内。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-6示，该酸性蚀刻废液铜回收及废液再生电解槽包括槽体1、槽体1内的阳极膜框13、阴极板27和盖板2。盖板2用于盖合电解槽的阳极区、阳极溢流槽、阴极区和阴极溢流槽。槽体1内由数个单元电解槽串联组成一个电解槽，每个单元电解槽由数个阳极膜框或者最少一个阳极膜框组成，单元电解槽内阳极膜框13和阴极板27相互间隔排布，并且安置了多个阳极膜框13和多个阴极板27，阳极膜框内设置有阳极板18（阳极板可以为石墨板或者钛阳极板）。槽体1上面的槽壁上设有凹槽，用于安放阳极板18和阴极板27，槽底焊接有支撑架19用于安置固定阴极板27和阳极膜框13，槽体1内的阳极溢流槽15和阴极溢流槽24的槽边上有开凹槽用于固定安置阳极膜框13。

循环桶（未示出）的蚀刻废液经阳极循环泵连接阳极区进水管10，阳极区进水管10上连接若干支管，每根支管上都安装有阳极膜框进水管调节阀门11，阳极膜框进水管调节阀门11连接阳极膜框进水管12，阳极膜框进水管12深入阴极模框13一侧的底部，蚀刻液经阳极膜框13的另一侧的阳极膜框溢流口14溢流到阳极溢流槽15，然后从阳极溢流槽接口16流回循环桶阳极区。循环桶阴极区的阴极液从阴极进水管阀门20进入从阴极区进水管31，阴极区进水管31上连接若干支管阴极区循环喷淋管21,阴极区循环喷淋管21朝槽底的方向开了一排喷淋孔，阴极液从阴极区循环喷淋管21进入阴极区22，然后从阴极溢流口23溢流进阴极溢流槽24然后通过阴极溢流槽接口25流回循环桶阴极区。槽体1内的盐酸气从废气连通孔41进入废气管42，然后从废气排放连接口43排放到废气吸收塔。

请参阅图7-8，该阳极膜框13包括框体8、离子膜9、保护膜3、固定挡板4和钛螺丝5。框体8两边设有离子膜9，离子膜9外侧设有保护膜3，保护膜3的另一边有固定挡板4，然后用钛螺丝5把固定挡板4、保护膜3和离子膜9固定在框体8上，使框体8形成一个四周和底部完全结合在一起的一个闭合空间。阳极膜框13其中的一个把手b设有开口的溢流口6。

所述的电解槽阳极膜框内安置阳极石墨板或钛阳极板，所述的离子膜为异相阳离子交换膜，所述的保护膜的材料为聚丙烯、涤纶，聚四氟乙烯等耐强酸材料，厚度在0.5~1.5mm，孔的密度在200目~800目。