一种具有pH调节功能的蚀刻废液制备氢氧化铜装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有pH调节功能的蚀刻废液制备氢氧化铜装置，包括搅拌电机、pH计、酸性蚀刻废液入口、桨式搅拌器、锚式搅拌器、排污口、出料口、罐体、碱性蚀刻废液入口和碱液入口；其中，搅拌电机、pH计和碱液入口均设置在罐体的顶盖上，搅拌电机的扭矩输出端连接有搅拌轴，搅拌轴的伸出端设置有锚式搅拌器，pH计的伸出端设置在罐体内；酸性蚀刻废液入口和碱性蚀刻废液入口均设置在罐体的上部侧壁上；排污口和出料口均设置在罐体的底部。工作时，酸性、碱性蚀刻废液分别从各自的入口进入调节罐，在搅拌电机的带动下，桨式搅拌器和锚式搅拌器同轴搅拌，使三股流体混合均匀，发生中和反应，生成氢氧化铜沉淀从出料口排出，废液从排污口排出。
【专利说明】一种具有pH调节功能的蚀刻废液制备氢氧化铜装置
【【技术领域】】
[0001]本发明涉及化学剂生产设备【技术领域】，特别涉及一种具有pH调节功能的蚀刻废液制备氢氧化铜装置。
【【背景技术】】
[0002]印刷电路板(PCB)是电子工业的基础，我国印制电路板产业以每年14.4%的速度增长，到2006年，我国已成为全球产值最大的印制电路板生产基地。蚀刻是印刷电路板生产过程中的一项重要步骤，在生产过程中，蚀刻液中的铜离子浓度越来越高，需要对蚀刻液进行更换来保证较高的蚀刻速度，这样就产生了大量富含铜离子的蚀刻废液。2011年，我国PCB总产量为2.3亿立方米，蚀刻废液总量达到4亿吨，而且这一数值仍在以每年15%的速度增长。每年蚀刻废液中可回收的铜量高达20万吨，对蚀刻废液中的铜回收再利用有着重大意义。
[0003]目前回收蚀刻废液中铜的方法有化学法、金属置换法和容积萃取电解法，利用超临界水热合成技术回收蚀刻废液中的铜并得到纳米铜颗粒是一种极具竞争力的回收方法。由于超临界水热合成反应对反应物纯度要求较高，需对蚀刻废液进行一系列的预处理，利用酸碱蚀刻废液中和得到氢氧化铜是预处理中重要的一步。
【
【发明内容】
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[0004]本发明的 目的在于提供一种具有pH调节功能蚀刻废液制备氢氧化铜装置，其具有PH精确调节、防堵塞及防腐蚀等功能，能够实现酸、碱蚀刻废液的充分快速的中和反应，从而制备氢氧化铜用以进一步制备纳米铜颗粒。
[0005]为达到上述目的，本发明是采用以下技术方案予以实现的。
[0006]一种具有pH调节功能的蚀刻废液制备氢氧化铜装置，包括搅拌电机、pH计、酸性蚀刻废液入口、锚式搅拌器、排污口、出料口、罐体、碱性蚀刻废液入口和碱液入口；其中，搅拌电机、PH计和碱液入口均设置在罐体的顶盖上，搅拌电机的扭矩输出端连接有搅拌轴，搅拌轴的伸出端设置有锚式搅拌器，PH计的伸出端设置在罐体内；酸性蚀刻废液入口和碱性蚀刻废液入口均设置在罐体的上部侧壁上；排污口和出料口均设置在罐体的底部。
[0007]本发明进一步改进在于，罐体的内壁上设置有防腐蚀涂层。
[0008]本发明进一步改进在于，还包括桨式搅拌器，其设置在搅拌轴的中间位置上。
[0009]本发明进一步改进在于，罐体的底部形状呈V型，且排污口设置在底部的中心位置上。
[0010]本发明进一步改进在于，锚式搅拌器具有与罐体的底部形状相对应的V型形状，锚式搅拌器与罐体的底部之间的间距为20mm。
[0011]本发明进一步改进在于，搅拌轴和锚式搅拌器均具有防腐蚀涂层。
[0012]本发明进一步改进在于，桨式搅拌器具有防腐蚀涂层。
[0013]本发明进一步改进在于，搅拌电机设置在罐体的顶盖中心位置上。[0014]本发明进一步改进在于，pH计2与碱液入口 10相关，其控制反应液的pH=9。
[0015]相对于现有技术，本发明具有以下优点:
[0016]1、本发明通过pH计与碱液进口流量的关联实现装置内pH值的精确控制，使氢氧化铜在最优的pH值环境下生成，中和反应迅速、充分。
[0017]2、本发明氢氧化铜装置中布置桨式搅拌器、锚式搅拌器两种搅拌器，使装置内各股流体混合充分。尤其是锚式搅拌器，布置于装置底部且与底部型线贴合，对装置底部的氢氧化铜产生剧烈的扰动，防止其在底部堆积造成出料口堵塞。
[0018]3、本发明氢氧化铜装置内壁涂有防腐蚀涂层，能够有效防止装置基体发生碱腐蚀，使装置具有较长的使用寿命。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0019]图1是本发明具有 pH调节功能蚀刻废液制备氢氧化铜装置的结构示意图。
[0020]图中:1、搅拌电机；2、pH计；3、酸性蚀刻废液入口 ；4、桨式搅拌器；5、锚式搅拌器；6、排污口 ；7、出料口 ；8、罐体；9、碱性蚀刻废液入口 ；10、碱液入口。
【【具体实施方式】】
[0021]下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
[0022]参照图1，本发明一种具有pH调节功能的蚀刻废液制备氢氧化铜装置，包括搅拌电机1、ρΗ计2、酸性蚀刻废液入口 3、桨式搅拌器4、锚式搅拌器5、排污口 6、出料口 7、罐体
8、碱性蚀刻废液入口 9和碱液入口 10。
[0023]其中，搅拌电机1、pH计2和碱液入口 10均设置在罐体8的顶盖中心位置上，搅拌电机I的扭矩输出端连接有搅拌轴，搅拌轴的伸出端从上之下依次设置有桨式搅拌器4和锚式搅拌器5，pH计2的伸出端设置在罐体8内；酸性蚀刻废液入口 3和碱性蚀刻废液入口9均设置在罐体8的上部侧壁上；排污口 6和出料口 7均设置在罐体8的底部。
[0024]上述罐体8的内壁上设置有防腐蚀涂层，且罐体8的底部形状呈V型，且排污口 6设置在底部的中心位置上。锚式搅拌器5具有与罐体8的底部形状相对应的V型形状，锚式搅拌器5与罐体8的底部之间的间距为20mm。
[0025]为了对本发明进一步了解，现对其工作原理做一说明。
[0026]在具体实施中，酸性蚀刻废液从酸性蚀刻废液入口 3进入罐体8，碱性蚀刻废液由碱性蚀刻废液入口 9进入罐体8，调节pH所需的碱液由碱液入口 10进入罐体8。在搅拌电机I的带动下，桨式搅拌器4和锚式搅拌器5同轴搅拌，使三股流体混合均匀，发生充分的中和反应，加速生成氢氧化铜沉淀。充分中和后的废液由排污口 6排出，生成的氢氧化铜由出料口 7排出以备使用。
[0027]为了防止氢氧化铜沉淀在罐体8底部堆积造成出料口及排污口的堵塞，锚式搅拌器5采用贴合罐底型线的V型设计并且近壁布置，使其在搅拌过程中对装置底部的氢氧化铜沉淀产生剧烈的扰动，防止氢氧化铜堆积造成排料口堵塞。
[0028]为了防止罐体8内壁由于长期接触碱液而发生腐蚀，在罐体8内壁涂有防腐蚀图层，起到防止装置内壁发生碱腐蚀的作用。另外，搅拌轴、桨式搅拌器4和锚式搅拌器5也具有防腐蚀涂层。[0029]此外，生成氢氧化铜沉淀的最佳pH值在9左右，本发明采用酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液进行中和反应，由于废液的PH值及流量不易满足装置内最佳pH值的要求，在装置上部设计碱液进口，并与PH计相关联，通过pH值监测值调控碱液进入量，对装置内pH值实现精确控制 。PH计2设置在罐体8的顶部并伸入罐体8内的，对罐体8内的pH值进行实时监控，并根据监控值对碱液流量进行控制，使罐体8内pH值稳定在生成氢氧化铜沉淀的最优值。
【权利要求】
1.一种具有PH调节功能的蚀刻废液制备氢氧化铜装置，其特征在于，包括搅拌电机(1)、pH计(2)、酸性蚀刻废液入口(3)、锚式搅拌器(5)、排污口(6)、出料口(7)、罐体(8)、碱性蚀刻废液入口( 9 )和碱液入口( 10 );其中，搅拌电机(1)、pH计(2 )和碱液入口( 10 )均设置在罐体(8)的顶盖上，搅拌电机(1)的扭矩输出端连接有搅拌轴，搅拌轴的伸出端设置有锚式搅拌器(5)，pH计(2)的伸出端设置在罐体(8)内；酸性蚀刻废液入口(3)和碱性蚀刻废液入口(9)均设置在罐体(8)的上部侧壁上；排污口(6)和出料口(7)均设置在罐体(8)的底部。
2.根据权利要求1所述的一种具有pH调节功能的蚀刻废液制备氢氧化铜装置，其特征在于，罐体(8)的内壁上设置有防腐蚀涂层。
3.根据权利要求1所述的一种具有pH调节功能的蚀刻废液制备氢氧化铜装置，其特征在于，还包括桨式搅拌器(4)，其设置在搅拌轴的中间位置上。
4.根据权利要求1所述的一种具有pH调节功能的蚀刻废液制备氢氧化铜装置，其特征在于，罐体(8)的底部形状呈V型，且排污口(6)设置在底部的中心位置上。
5.根据权利要求4所述的一种具有pH调节功能的蚀刻废液制备氢氧化铜装置，其特征在于，锚式搅拌器(5)具有与罐体(8)的底部形状相对应的V型形状，锚式搅拌器(5)与罐体(8)的底部之间的间距为20mm。
6.根据权利要求1所述的一种具有pH调节功能的蚀刻废液制备氢氧化铜装置，其特征在于，搅拌轴和锚式搅拌器(5)均具有防腐蚀涂层。
7.根据权利要求3所述的一种具有pH调节功能的蚀刻废液制备氢氧化铜装置，其特征在于，桨式搅拌器(4)具有防腐蚀涂层。
8.根据权利要求1所述的一种具有pH调节功能的蚀刻废液制备氢氧化铜装置，其特征在于，搅拌电机(I)设置在罐体(8)的顶盖中心位置上。
9.根据权利要求1所述的一种具有pH调节功能的蚀刻废液制备氢氧化铜装置，其特征在于，pH计(2)与碱液入口(10)相关，其控制反应液的pH=9。
【文档编号】C01G3/02GK103936052SQ201410131899
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月2日 优先权日:2014年4月2日
【发明者】王树众, 任萌萌, 钱黎黎, 周璐, 郭洋, 公彦猛, 唐兴颖 申请人:西安交通大学