专利名称：表面处理湿制程清洗液中金及氰化物的循环利用系统的制作方法
技术领域：
本发明特别涉及一种用于对无电镀液或清洗液中所含的金及氰化物进行资源回收的表面处理湿制程清洗液中金及氰化物的循环利用系统。
背景技术：
在无电镀金或化学镀金的一般表面处理制程中，由于镀液需使用硼酸或ニ甲胺硼烧(Dimethyl amine-borate, DMAB)当作还原剂，藉氧化成硼酸盐错合物(borate complex)而将氰化钾金中的金还原成金属态金而析出，因此需不断补充氰化钾金，以维持镀金层的
质量。此外，镀液的PH值会随着制程的进行而改变，因此，还需加柠檬酸及氢氧化钾当作酸碱缓冲溶液，用以调节PH值至所需的范围，而上述的特性会决定镀液的使用寿限。然而，不能当镀液使用的废弃镀液中还是含有相当浓度的金，需要进行回收处理，以降低制造成本。由于从镀液中回收金需要相当复杂的回收设备，所以镀金业者一般是将镀液出售给回收厂商处理。在表面处理制程中，经常需要对已形成镀金层的镀件进行清洗处理，藉以去除镀件表面上残留的镀液，避免污染或影响下ー制程处理，而一般是以去离子水当作清洗液，因此，清洗后的清洗液会含有少量的金。在市场金价持续上涨的情况下，回收清洗液中的金已逐渐获得业界重视，可使用树脂以吸附方式进行回收。然而，现有技术的缺点在于，金的回收设备不仅昂贵且操作复杂，所以并未结合原有的镀金设备，比如镀槽本体，使得制造成本无法进一歩降低，且镀金制程中所产生的废液可能会含有氰化物、硼酸盐错合物、羟基酸(hydroxyl acid)错合物(比如柠檬酸盐错合物、磷酸盐错合物)，在环保意识的抬头以及相关法令的日趋严格下，业者必须具有现场处理的能力。因此，需要ー种表面处理湿制程清洗液中金及氰化物的循环利用系统，可将金及氰化物的回收功能整合至原有镀金设备，而不需委外处理，藉以解决上述现有技术的问题。
发明内容
本发明的主要目的在提供ー种表面处理湿制程清洗液中金及氰化物的循环利用系统，尤其是针对表面处理湿制程的镀液或清洗液中所包含的金，且镀液或清洗液进ー步包含固态杂质、有机物杂质、硼酸、柠檬酸、氰化钾、氢氧化钾、重金属杂质，且本发明的系统包括碳纤维过滤器，用于过滤镀液或清洗液；电沉积単元，用于析出金及重金属；分离单元，用于分离吸附残余的金；钙槽，包含钙来源，藉以结合硼酸形成硼酸钙沉淀物；纳米过滤膜单元，用于分离硼酸钙沉淀物及柠檬酸，以形成再生溶液再生溶液储存槽，用于储存再生溶液；溶解槽,用于接收再生溶液储存槽的再生溶液,并溶解金属混合物中的金而形成包含金及氰化物的含金溶液；以及逆渗透模块，用于将含金溶液分离成渗透液及未渗透的浓缩液，而浓缩液包含氰化钾金，且渗透液被回送至再生溶液储存槽。因此，本发明的系统可产生金属态的金，以及具有高浓度氰化钾金的浓缩液，可用以调配成所需的镀液，因而实现回收金及氰化物的目的，并达到零排放且零污泥的目标。
图I是本发明表面处理湿制程清洗液中金及氰化物的循环利用系统的结构示意 以上各图中所示符号所指示之组件分别为
10碳纤维过滤器、20电沉积単元、22分离单元、30钙槽、32纳米过滤膜单元、40再生溶液储存槽、50溶解槽、60逆渗透模块、LI镀液或清洗液、L2过滤液、L3分离液、L4再生溶液、L5储存再生溶液、L6含金溶液、L7浓缩液、L8渗透液、MXl金属混合物、MX2过滤混合物。
具体实施例方式以下配合图示及元件符号对本发明的实施方式做更详细的说明，俾使任何熟习该
项技艺者在研读本专利说明书后能据以实施。參阅图1，本发明表面处理湿制程清洗液中金及氰化物的循环利用系统包括碳纤维过滤器10、电沉积単元20、分离单元22、钙槽30、纳米过滤膜单元32、再生溶液储存槽40、溶解槽50以及逆渗透模块60，用以回收表面处理制程中镀液或清洗液LI中所包含的金及氰化物，其中氰化物可至少包括氰化钾，而镀液或清洗液可进ー步至少包含固态杂质、有机物杂质、硼酸、柠檬酸、氢氧化钾及重金属杂质中的任意ー种，且重金属杂质可包括镍或钴。碳纤维过滤器10具有碳纤维(图中未显示)，可用以过滤镀液或清洗液LI中的固态杂质以及溶融的有机物杂质，藉以形成过滤液L2。碳纤维过滤器10。碳纤维过滤器10也可用其他过滤器取代，比如活性碳过滤器或离子交换过滤器。电沉积単元20藉电力，还原过滤液L2中所包含的金及重金属而析出，因而形成金属混合物MXl以及电沉积残留液,其中金属混合物MXl包含金属态金及金属态重金属。分离单元22可包括树脂，藉以吸附电镀残留液中残余的金，并形成不含金的分离液L3。因此，电沉积単元20及分离单元22可完全分离所有金的成份。钙槽30具有钙来源，比如熟石灰，可结合分离液L3中的硼酸而形成硼酸钙沉淀物。纳米过滤膜单元32具有纳米过滤膜，可分离钙槽30中的硼酸钙沉淀物及柠檬酸，用以形成包含硼酸钙沉淀物及柠檬酸的过滤混合物MX2，并形成不含硼酸而只含氰化钾及氢氧化钾的再生溶液L4。再生溶液储存槽40接收并储存来自纳米过滤膜单元32的再生溶液L4，用以形成储存再生溶液L5。溶解槽50接收再生溶液储存槽40的储存再生溶液L5，用以溶解来自电沉积単元20的金属混合物MX2中所包含的金，因而实现分离其他重金属，而形成不含其他重金属的含金溶液L6。逆滲透模块60经高压泵(图中未显示)而接收来自溶解槽50的含金溶液L6，且逆滲透模块60具有逆滲透膜(图中未显示)，比如纳米分子级的聚酰亚胺(Polyimide)螺旋编织膜，用以将含金溶液L6分离成未渗透过逆渗透膜的浓缩液L7及渗透过逆渗透膜的滲透液L8，其中浓缩液L7包含氰化钾金，而渗透液L8包含氰化钾以及氢氧化钾，且渗透液L8被回送至再生溶液储存槽40，藉以形成封闭的循环路径。
此外，为了进一步过滤碳纤维过滤器10所产生的过滤液L2，本发明的系统可进一步包括双通道筛网模块(图中未显示)，用以接收并过滤碳纤维过滤器10的过滤液L2，再由电沉积単元20还原过滤液L2中的金及重金属。双通道筛网模块可包括ニ组的筛网及泵浦，其中每ー组的筛网及泵浦形成独立的通道，泵可抽取过滤液L2并通过筛网而过滤。由于ニ组的筛网及泵是独立操作，因此可避免其中一组筛网及泵因意外状况而使整体操作失效，提高实务操作上的可靠度。本发明的特点在于，利用碳纤维过滤器、电沉积単元、分离单元、钙槽、纳米过滤膜単元、再生溶液储存槽、溶解槽及逆滲透模块，以形成封闭处理路径，可将包括无电镀金或化学镀金的表面处理制程中镀液或清洗液所包含的金成份进行回收、再利用，产生具高浓度氰化钾金的浓缩液，可当作新鲜的镀液供无电镀制程使用，尤其适合联结或整合至原有的镀槽一起运作，而不需额外委外处理，同时降低整体成本，并提高操作效率。本发明的另ー特点在于，硼酸钙分离处理所产生的过滤混合物包含硼酸钙沉淀物及柠檬酸，可经简单清洗而再利用，进ー步提高资源回收功效，实现减废、零排放的目标。以上所述仅用于解释本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是在相同的发明精神下所做有关本发明的任何修饰或变动，均包括在本发明的权利保护范围之内。
权利要求
1.一种表面处理湿制程清洗液中金及氰化物的循环利用系统，是用以回收表面处理湿制程中镀液或清洗液中所包含的金及氰化物，而该氰化物至少包括氰化钾，且该镀液或该清洗液至少包含固态杂质、有机物杂质、硼酸、柠檬酸、氢氧化钾及重金属杂质中的任意一种，其特征在于，该循环利用系统包括 一碳纤维过滤器，用于过滤镀液或清洗液中的固态杂质以及溶融的有机物杂质，藉以形成过滤液； 一电沉积单元，用于接收碳纤维过滤器的过滤液，并藉电力以还原过滤液中的金以及重金属而析出，形成金属混合物以及电沉积残留液，其中金属混合物包含金及重金属； 一分离单元，用于分离吸附电沉积残留液中残余的金，藉以形成不含金的分离液； 一钙槽，具有钙来源，用以结合分离液中的硼酸而形成硼酸钙沉淀物； 一纳米过滤膜单元，具有纳米过滤膜，用以分离钙槽中的硼酸钙沉淀物及柠檬酸，形成包含硼酸钙沉淀物及柠檬酸的过滤混合物，并形成不含硼酸而只含氰化钾及氢氧化钾的再生溶液； 一再生溶液储存槽，用于接收并储存该纳米过滤膜单元的再生溶液，形成储存再生溶液； 一溶解槽，用于接收该再生溶液储存槽的储存再生溶液，用以溶解来自电沉积单元之金属混合物中所包含的金，而形成不含其他重金属的含金溶液；以及 一逆渗透模块，是经一高压泵而接收来自该溶解槽的含金溶液，且该逆渗透模块具有逆渗透膜，用以将含金溶液分离成未渗透过逆渗透膜的浓缩液以及渗透过逆渗透膜的渗透液，其中该浓缩液包含氰化钾金，而该渗透液包含氰化钾以及氢氧化钾，且该渗透液被回送至该再生溶液储存槽。
2.根据权利要求I所述的表面处理湿制程清洗液中金及氰化物的循环利用系统，其特征在于，该循环利用系统中重金属杂质包括镍或钴。
3.根据权利要求I所述的表面处理湿制程清洗液中金及氰化物的循环利用系统，其特征在于，该循环利用系统中分离单元包括树脂。
4.根据权利要求I所述的表面处理湿制程清洗液中金及氰化物的循环利用系统，其特征在于，该循环利用系统中的钙来源包括熟石灰。
5.根据权利要求I所述的表面处理湿制程清洗液中金及氰化物的循环利用系统，其特征在于，该循环利用系统中逆渗透膜是由纳米分子级的聚酰亚胺(Polyimide)螺旋编织膜所构成。
6.根据权利要求I所述的表面处理湿制程清洗液中金及氰化物的循环利用系统，其特征在于，该循环利用系统进一步包括双通道筛网模块，以过滤该含金浆液收集处理中所产生的该过滤液，而供该分离单元处理，其中该双通道筛网模块包括二组的筛网及泵，而每一组的筛网及泵形成独立的通道，该泵抽取该过滤液并通过该筛网。
全文摘要
一种表面处理湿制程清洗液中金及氰化物的循环利用系统，包括碳纤维过滤器，用于过滤镀液或清洗液；电镀单元，用于析出金及重金属；分离单元，用于分离吸附残余的金；钙槽，用于盛装钙来源，藉以结合硼酸形成硼酸钙沉淀物；纳米过滤膜单元，用于分离硼酸钙沉淀物及柠檬酸，以形成再生溶液再生溶液储存槽，用于储存再生溶液；溶解槽，用于接收再生溶液储存槽的再生溶液，并溶解金属混合物中的金而形成包含金及氰化物的含金溶液；以及逆渗透模块，用于将含金溶液分离成渗透液及未渗透的浓缩液，且渗透液被回送至再生溶液储存槽。因此，本发明可实现金及氰化物的回收。
文档编号C02F103/16GK102815828SQ20121027350
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月2日 优先权日2012年8月2日
发明者傅新民, 上野山卫 申请人:华夏新资源有限公司