一种酸性氯化铜蚀刻废液再生回收设备及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种蚀刻废液再生回收技术领域，尤其涉及一种酸性氯化铜蚀刻废液再生回收设备及其方法。
【背景技术】
[0002]酸性蚀刻废液由于其高含铜及高氯含量高污染的特点，在资源回收领域一直处于摸索进行的阶段。现整个酸性氯化铜蚀刻废液电解法处理行业均采用槽式电解槽结构，内部通过渗透膜将电解槽分为阴极区及阳极区，再采用多电解槽串联，槽内阴阳极并联的电流连接方式进行电解提铜，得到的电解铜呈渣或块状。在电解过程中产生的氯气通过抽风系统经过铁(铁块或铁粉)溶液吸收后再经过废液处理塔碱吸收处理，形成整个循环。
[0003]现有工艺的不足及缺陷:
[0004]1、电解槽采用开放式槽体设计极易造成氯气及阴极酸雾泄漏，生产安全隐患大，严重损害设备操作人员身体健康。
[0005]2、主导电铜条由于暴露在氯酸环境中极易造成腐蚀，影响电流效率增高运行成本。
[0006]3、设备电流效率低下，经过长期实测，电流效率只能达到50% -75%。
[0007]4、采用铁为主要氯气吸收原料，铁不能100%吸收氯气，且生成的三氯化铁废液需要转运处理还是造成了二次污染。不能资源化利用。
[0008]5、电解铜产品，铜渣或铜块铜含量低，经济效益低下。
【发明内容】
[0009]针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种酸性氯化铜蚀刻废液再生回收设备及其方法。
[0010]为了解决上述技术问题，本申请揭示了一种酸性氯化铜蚀刻废液再生回收设备，其特征在于，包括:中转循环装置；离心电解装置，连接中转循环装置；以及真空氯气吸收装置，连接电解装置；其中电解装置包括外管体、筒形离子交换膜及阳极棒，筒形离子交换膜设置于外管体内，并分隔外管体为阴极区及阳极区，阳极棒设置于阳极区，外管体具有进液口、出液口及氯气交换口，进液口及出液口连通阴极区，氯气交换口连通阳极区，中转循环装置连接进液口及出液口，真空氯气吸收装置连接所述氯气交换口，相连接的离心电解装置、中转循环装置及真空氯气吸收装置的内部空间为密闭空间。
[0011]根据本申请的一实施方式，上述离心电解装置还包括底座及盖体，所述底座设置于外管体的底部，并具有锥状导流结构，锥状导流结构的顶部抵接于筒形离子交换膜的底部；盖体设置于外管体的顶端，并具有气体收集结构，气体收集结构的底部连接筒形离子交换膜的顶部，气体收集结构的顶部连接氯气交换口。
[0012]根据本申请的一实施方式，上述中转循环装置包括废液储存腔及再生液储存腔，废液储存腔连接所述进液口，再生液储存腔连接所述出液口，废液储存腔与进液口间更设有栗浦。
[0013]根据本申请的一实施方式，上述真空氯气吸收装置还包括真空栗及反应槽，所述真空栗连接所述氯气交换口及所述反应腔。
[0014]根据本申请的一实施方式，上述外管体及阳极棒的材料为钛金属。
[0015]根据本申请的一实施方式，还包括流量分配件，流量分配件设置于外管体内，并位于阴极区的底部，且位于进液口的上方。
[0016]本申请又揭示了一种使用上述酸性氯化铜蚀刻废液再生回收设备的方法，其特征在于，包括中转循环装置提供氯化铜蚀刻废液至外管体的阴极区及阳极区；施加电流至外管体及阳极棒，并对氯化铜蚀刻废液产生电解反应；氯化铜蚀刻废液的铜离子位于阴极区并还原反应为铜金属，并沈积于外管体的内侧壁；氯化铜蚀刻废液的氯离子通过筒形离子交换膜进入阳极区，并经氧化反应为氯气；真空氯气吸收装置抽取阳极区的氯气；以及阴极区产生氯化铜蚀刻再生液，氯化铜蚀刻再生液流至中转循环装置。
[0017]本申请又揭示了一种使用上述酸性氯化铜蚀刻废液回收再生设备的方法，其特征在于，包括中转循环装置提供加压的氯化铜蚀刻废液至外管体的锥状导流结构，氯化铜蚀刻废液沿著所述阳极棒作离心旋转流动并进入阴极区及阳极区；施加电流至外管体及阳极棒，并对氯化铜蚀刻废液产生电解反应；氯化铜蚀刻废液的铜离子位于阴极区并还原反应为铜金属，并沈积于外管体的内侧壁；氯化铜蚀刻废液的氯离子通过所述筒形离子交换膜进入阳极区，并经氧化反应为氯气；真空氯气吸收装置抽取阳极区的氯气；以及阴极区产生氯化铜蚀刻再生液，氯化铜蚀刻再生液流至中转循环装置。
[0018]根据本申请的一实施方式，上述阳极棒的电流密度为2000A/平方米。
[0019]根据本申请的一实施方式，上述氯化铜蚀刻再生液流至蚀刻生产线并产生氯化铜蚀刻废液，氯化铜蚀刻废液通过所述中转循环装置流至离心电解装置。
[0020]与现有技术相比，本申请可以获得包括以下技术效果:
[0021]本申请的酸性氯化铜蚀刻废液再生回收设备于密闭空间内进行离子交换及电解，有效杜绝各种废液及废气泄漏，改善设备现场环境及维护员工身体健康，也可避免设备外的零组件直接或间接接触到废液及废气而发生腐蚀损坏。
[0022]本申请的酸性氯化铜蚀刻废液再生回收设备的外管体及阳极棒使用钛金属，可增加设备的使用寿命及抗损性。
[0023]本申请的使用酸性氯化铜蚀刻废液再生回收设备的方法的蚀刻废液以离心旋转流动，如此阳极棒的外表面积小于外管体的内表面积，阳极棒的电流密度高达2000A/平方米，即具有高电流密度，避免阳极棒发生钝化的问题。
[0024]本申请的酸性氯化铜蚀刻废液再生回收设备可回收高纯度的铜管及氯气，氯气再与碱性溶液混合为漂白水，达到废液提铜及氯气资源化的目的；同时，本申请的酸性氯化铜蚀刻废液再生回收设备也可产生蚀刻再生液，并提供蚀刻再生液至蚀刻生产线使用，达到废液再生利用的目的。
【附图说明】
[0025]图1为本申请一实施方式的酸性氯化铜蚀刻废液的再生回收设备的方块图。
[0026]图2为本申请一实施方式的离心电解装置的示意图。
[0027]图3为本申请一实施方式的的使用酸性氯化铜蚀刻废液的再生回收设备的方法流程图。
[0028]图4为本申请另一实施方式的的使用酸性氯化铜蚀刻废液的再生回收设备的方法流程图。
[0029]图5为本申请另一实施方式的离心电解装置的使用状态图。
【具体实施方式】
[0030]以下将以图式揭露本申请的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本申请。也就是说，在本申请的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
[0031]关于本文中所使用之“第一”、“第二”等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本申请，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已。
[0032]请参阅图1，其是本申请一实施方式的酸性氯化铜蚀刻废液的再生回收设备1的方块图及离心电解装置10的示意图；如图所示，本申请提供一种酸性氯化铜蚀刻废液的再生回收设备1，其包括离心电解装置10、中转循环装置11及真空氯气吸收装置12。本申请的离心电解装置10包括外管体101、筒形离子交换膜102及阳极棒103，本申请的外管体101及阳极棒版103的材料使用钛金属，筒形离子交换膜102设置于外管体101的内部，并将外管体101分隔为阴极区1011及阳极区1012，阳极棒103置放于阳极区1012。阳极区1012的顶端具有氯气交换口 1013，真空氯气吸收装置12与氯气交换口 1013连接。阴极区1011的底部具有进液口 1014，其顶部具有出液口 1015，中转循装置11连接进液口 1014及出液口 1015。当设置完成时，密封阳极管体103与外管体101间，使外管体101的内部与外部隔绝。外管体101的外侧具有电性连接点1016，用于连接外部电源供应器的阴极；位于外管体101外侧的阳极棒103的一端具有电性连接点1031，用于连接外部电源供应器的阳极。
[0033]本申请的中转循环装置11包括废液储存腔111及再生液储存腔112，废液储存腔111储存蚀刻产线的氯化铜蚀刻废液，并连接电解装置10的进液口 1014。再生液储存腔112储存电解装置10所产生的氯化铜蚀刻再生液，并连接电解装置10的出液口 1015，同时连接蚀刻产线2，用以提供氯化铜蚀刻再生液至蚀刻产线2。本申请的真空氯气吸收装置12包括真空栗121及反应腔122，真空栗121连接离心电解装置10的氯气交换口 1013，真空栗121连接反应腔122。
[0034]下述说明本申请的酸性氯化铜蚀刻废液的再生回收设备1的运作方式，请参阅图3，其为本申请一实施方式的使用酸性氯化铜蚀刻废液的再生回收设备的方法流程图；如图所示，首先，执行步骤S11，中转循环装置11的废液储存腔111通过离心电解装置10的进液口 1014氯化铜蚀刻废液流入外管体101的阴极区1011及阳极区1012。同时，电源供应器的阳极连接阳极棒的电性连接点1031，其阴极22连接外管体101的电性连接点1011，接著执行步骤S12，电源供应器供应电流至离心电解装置10的外管体101及阳极棒103，使外管体101与阳极棒103间产生电场，并对流入阴极区1011及阳极区1012的氯化铜蚀刻废液进行电解反应，然后执行步骤S13，氯化铜蚀刻废液中的铜离子位于阴极区1011内，并产生还原反应，且于外管体101的内侧壁沈积铜金属。接著执行步骤S14，氯化铜蚀刻废液中的氯离子通过筒形离子交换膜102至阳极区1012，并产生氧化反应，且于阳极区1012
内产生氯气。
[0035]接著，执行步骤S15，位于阴极区1011内未还