本發(fā)明屬于化工產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高效零排放廢酸性銅蝕刻液回收及再生系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
PCB線路板產(chǎn)業(yè)是電子電器制造業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)值占電子元件產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的四分之一以上，是各個(gè)電子元件細(xì)分產(chǎn)業(yè)中比重最大的產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)600億美元。蝕刻作為PCB制程中的重要工藝，酸性蝕刻液因?yàn)榫哂袀?cè)蝕小、速率易于控制和易再生等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用。在蝕刻過(guò)程中，Cu2+與Cu作用生成Cu+，隨著蝕刻反應(yīng)的進(jìn)行，Cu+數(shù)量越來(lái)越多，Cu2+減少，蝕刻液蝕刻能力很快下降。
蝕刻反應(yīng):Cu+CuCl2＝2CuCl
失去刻蝕能力的廢酸性銅蝕刻液現(xiàn)在一般采用兩種處理方法，一種是將廢刻蝕液報(bào)廢，直接拉運(yùn)至廢水處理公司，再在產(chǎn)線補(bǔ)充新的蝕刻液；另一種是在產(chǎn)線安裝廢酸性銅蝕刻液回收及再生，銅電解回收反應(yīng)原理：
陰極反應(yīng)：Cu++e＝Cu
陽(yáng)極反應(yīng)：2Cl——2e＝Cl2↑
為保持穩(wěn)定蝕刻能力，需加入氧化劑和Cl-離子使Cu+盡快轉(zhuǎn)化為Cu2+。
反應(yīng)原理為：2CuCl+2HCl+H2O2＝2CuCl2+2H2O
現(xiàn)在的廢酸性銅蝕刻液回收及再生在運(yùn)行過(guò)程中有三大問(wèn)題：
1.銅回收電解過(guò)程產(chǎn)生劇毒氯氣，存在對(duì)人身的安全隱患，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備有一定腐蝕性，并易導(dǎo)致生產(chǎn)的產(chǎn)品報(bào)廢。
2.需要補(bǔ)充氧化劑雙氧水和鹽酸，導(dǎo)致刻蝕液體積增大，必須有一部分液體排放至廢水站進(jìn)行處理，維護(hù)成本比較高，增大了廢水站的壓力。
3.需要專業(yè)人員全天候的維護(hù)操作，人力成本比較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提出一種高效零排放廢酸性銅蝕刻液回收及再生系統(tǒng)，克服了現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、合理，無(wú)污染，更安全，維護(hù)成本低，對(duì)設(shè)備及人員要求低，進(jìn)一步節(jié)省成本，便于產(chǎn)品推廣。
為了達(dá)到上述設(shè)計(jì)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種高效零排放廢酸性銅蝕刻液回收及再生系統(tǒng)，由銅電解回收裝置和再生裝置兩部分組成，利用回收電解銅過(guò)程中產(chǎn)生的氯氣作為氧化劑，氯氣不需要排放，直接作為氧化劑被廢蝕刻液吸收，也不需要再另外添加氧化劑，而維持了酸性銅刻蝕液的元素平衡，具體包括以下步驟：
一、回收線路板酸性銅刻蝕液產(chǎn)線流出的廢銅蝕刻液；
二、廢銅蝕刻液首先經(jīng)過(guò)銅電解回收裝置，廢刻蝕液被電解，銅在陰極析出，氯氣在陽(yáng)極析出；
三、步驟二產(chǎn)生的銅，附著在鈦陰極鈦板上形成銅板，將陰極拆卸取出，將銅板剝離，再將鈦板安裝回電解機(jī)；
四、將步驟二產(chǎn)生的氯氣捕集，并通過(guò)管道通入到再生裝置內(nèi)，經(jīng)過(guò)步驟二電解之后的廢銅蝕刻液也通入到再生裝置內(nèi)，在再生裝置內(nèi)，氯氣充當(dāng)氧化劑與廢銅蝕刻液充分接觸并發(fā)生反應(yīng)，使廢銅蝕刻液恢復(fù)工作能力；
五、步驟四中廢銅蝕刻液經(jīng)過(guò)再生反應(yīng)后，經(jīng)過(guò)檢測(cè)并達(dá)標(biāo)之后，循環(huán)通入到刻蝕產(chǎn)線，繼續(xù)使用。
優(yōu)選地，所述步驟三中：一個(gè)循環(huán)周期約為20～100小時(shí)。
優(yōu)選地，所述步驟二中：
陰極反應(yīng)為：Cu++e＝Cu。
陽(yáng)極反應(yīng)為：2Cl—-2e＝Cl2↑。
優(yōu)選地，所述步驟四中：
再生反應(yīng)為：
Cl2+H2O＝HCl+HClO
2CuCl+Cl2＝2CuCl2+H2O。
優(yōu)選地，再生蝕刻液的參數(shù)如下：
Cu2+濃度：90～110g/L；
酸當(dāng)量：1.8～2.2N；
氧化還原電位：500～600mV。
本發(fā)明所述的高效零排放廢酸性銅蝕刻液回收及再生系統(tǒng)的有益效果是：其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、合理，無(wú)污染，更安全，維護(hù)成本低，對(duì)設(shè)備及人員要求低，進(jìn)一步節(jié)省成本，便于產(chǎn)品推廣。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明所述的高效零排放廢酸性銅蝕刻液回收及再生系統(tǒng)的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施方案作進(jìn)一步的詳細(xì)的描述。
如圖1所示，所述的高效零排放廢酸性銅蝕刻液回收及再生系統(tǒng)，線路板酸性銅刻蝕液產(chǎn)線流出的為廢銅蝕刻液，廢銅刻蝕液為失去刻蝕能力的刻蝕液，經(jīng)過(guò)在線路板酸性銅刻蝕液產(chǎn)線廢蝕刻液銅回收及再生系統(tǒng)重新獲得工作能力；高效零排放廢酸性銅蝕刻液回收及再生系統(tǒng)由銅電解回收裝置和再生裝置兩部分組成，利用回收電解銅過(guò)程中產(chǎn)生的氯氣作為氧化劑，氯氣不需要排放，直接作為氧化劑被廢蝕刻液吸收，也不需要再另外添加氧化劑，而維持了酸性銅刻蝕液的元素平衡，解決了氯氣排放和液體量增加的問(wèn)題。
包括以下步驟：
一、回收線路板酸性銅刻蝕液產(chǎn)線流出的廢銅蝕刻液；
二、廢銅蝕刻液首先經(jīng)過(guò)銅電解回收裝置，廢刻蝕液被電解，銅在陰極析出，氯氣在陽(yáng)極析出；
三、步驟二產(chǎn)生的銅，附著在鈦陰極鈦板上形成銅板，將陰極拆卸取出，將銅板剝離，再將鈦板安裝回電解機(jī)。一個(gè)循環(huán)周期約為20～100小時(shí)；
四、將步驟二產(chǎn)生的氯氣捕集，并通過(guò)管道通入到再生裝置內(nèi)，經(jīng)過(guò)步驟二電解之后的廢銅蝕刻液也通入到再生裝置內(nèi)，在再生裝置內(nèi)，氯氣充當(dāng)氧化劑與廢銅蝕刻液充分接觸并發(fā)生反應(yīng)，使廢銅蝕刻液恢復(fù)工作能力；
步驟四的工藝體現(xiàn)了本工藝的進(jìn)步與革新，即將陽(yáng)極產(chǎn)生的氯氣捕集，而非傳統(tǒng)方法的直接排放，被捕集的氯氣通過(guò)再生裝置，作為氧化劑溶解于電解后的刻蝕液中，使廢刻蝕液除了Cu離子被減少之外，其它元素仍維持了平衡，并且恢復(fù)了蝕刻液的工作能力，而非傳統(tǒng)方法，需要補(bǔ)加水、鹽酸、氯酸鈉等化學(xué)藥品，使得蝕刻液恢復(fù)工作能力，節(jié)省了物料，降低了成本，并且減少了蝕刻液體積膨脹帶了的麻煩。
五、廢銅蝕刻液經(jīng)過(guò)再生反應(yīng)(步驟四的“氯氣充當(dāng)氧化劑與刻蝕液充分接觸并發(fā)生反應(yīng)”)后，再經(jīng)過(guò)檢測(cè)并達(dá)標(biāo)之后，循環(huán)通入到刻蝕產(chǎn)線，繼續(xù)使用。
所述步驟2中：
陰極反應(yīng)為：Cu++e＝Cu。
陽(yáng)極反應(yīng)為：2Cl——2e＝Cl2↑。
所述步驟4中：
再生反應(yīng)為：
Cl2+H2O＝HCl+HClO
2CuCl+Cl2＝2CuCl2+H2O。
失去刻蝕能力的廢蝕刻液參數(shù)一般為：
銅離子(包括一價(jià)銅和二價(jià)銅離子)濃度：90～120g/L
酸當(dāng)量：≤1.8N
氧化還原電位：400～500mV
經(jīng)過(guò)銅回收及再生設(shè)備之后，再生蝕刻液已可以繼續(xù)使用，參數(shù)如下：
Cu2+濃度：90～110g/L
酸當(dāng)量：1.8～2.2N
氧化還原電位：500～600mV
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所做的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，便于該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，對(duì)本發(fā)明做出的簡(jiǎn)單改進(jìn)都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。