酸性氯化铜蚀刻液铜回收再生系统及回收再生方法技术方案

本发明专利技术提供一种酸性氯化铜蚀刻液铜回收再生系统及回收再生方法，涉及蚀刻液循环再生技术领域。本发明专利技术酸性氯化铜蚀刻液铜回收再生系统包括蚀刻液再生系统以及位于蚀刻液再生系统下游的废气处理系统，还包括铁水洗涤液处理系统；本发明专利技术酸性氯化铜蚀刻液铜回收再生方法有效解决现有酸性氯化铜蚀刻液再生循环的高能耗、低回用率、阴极铜杂质含量多、氯气二次污染环境等问题，对酸性氯化铜蚀刻液电解再生循环技术的全面应用提供技术支持。

Copper Recovery and Regeneration System and Method for Acidic Copper Chloride Etching Solution

The invention provides a copper recovery and regeneration system for acid copper chloride etching solution and a recovery and regeneration method, which relates to the technical field of etching solution recycling and regeneration. The copper recovery and regeneration system of the acid copper chloride etching solution includes the etching solution regeneration system and the waste gas treatment system downstream of the etching solution regeneration system, as well as the hot metal washing solution treatment system; the copper recovery and regeneration method of the acid copper chloride etching solution effectively solves the existing high energy consumption, low reuse rate, high impurity content of cathode copper, and the recycling method of the acid copper chloride etching solution. The secondary pollution of chlorine gas to the environment provides technical support for the comprehensive application of electrolytic recycling technology of acid copper chloride etchant.

【技术实现步骤摘要】
酸性氯化铜蚀刻液铜回收再生系统及回收再生方法
本专利技术涉及蚀刻液循环再生
，具体涉及一种酸性氯化铜蚀刻液铜回收再生系统及回收再生方法。
技术介绍
印刷电路板是各种电子产品的基础部件，其生产过程中的重要一环是用化学腐蚀方法刻蚀掉铜箔板上电路需要之外多余的铜(一般在60-70％)。酸性氯化铜和碱性氯化铜蚀刻液为目前使用最多的蚀刻剂，其中酸性氯化铜蚀刻液因为具有侧蚀小等特点特别适合刻蚀精度要求高的印刷电路板产品，被大量的印刷电路板工厂越来越多地使用。蚀刻加工时发生的化学反应是，蚀刻液中一个二价铜离子将铜箔板上一个金属铜原子氧化，生成二个一价铜离子。故随蚀刻的进行，蚀刻液中总铜和一价铜离子浓度增加，将会造成蚀刻能力逐渐下降。为保持理想的刻蚀能力，通常做法是对一部分蚀刻液进行化学再生，即向蚀刻液中添加化学氧化剂将一价铜氧化为二价铜。化学再生后的蚀刻液重复使用，而另一部分未再生的蚀刻液成为蚀刻废液。每刻蚀加工一平方米印刷电路板约产生2-2.5L含铜量为100-150g.L-1的蚀刻废液。印刷电路板工厂中产生的铜蚀刻废液一般要送到废液处理厂用中和沉淀法、置换法、萃取法等化学方法处理回收铜。但这些处理方法从废液中回收的铜是以化合物的形式，产品价值低，且处理过程中要消耗大量化学药剂。另外，由于各化学回收法本身的技术局限，有相当一部分铜未得到回收，而是被排入环境，造成环境污染。目前，国内外研究和开发氯化铜蚀刻液电解回收铜的单位不少，所研发的设备在使用过程中出现不同问题，导致不能投入行业使用，比如：电解提铜后蚀刻液无法进行循环利用，不单给环境造成污染，也导致化学原料的浪费；另一个技术难题是在电解过程中阳极会有氯气析出，根据理论计算，每电解沉积出100kg的铜，相应会在阳极析出111.6kg的氯气，其标准状态下的体积约为35.26m3，如何妥善处理产生的大量氯气以及残留废液而不对环境造成二次污染，无疑会使得成本增加和设备复杂化。因此，研制一种酸性氯化铜蚀刻液铜回收再生系统及回收再生方法对于铜的回收再利用尤为重要。
技术实现思路
针对现有技术不足，本专利技术提供一种酸性氯化铜蚀刻液铜回收再生系统及回收再生方法。为实现以上目的，本专利技术的技术方案通过以下技术方案予以实现：一种酸性氯化铜蚀刻液铜回收再生系统，所述酸性氯化铜蚀刻液铜回收再生系统包括蚀刻液再生系统以及位于蚀刻液再生系统下游的废气处理系统，还包括铁水洗涤液处理系统，所述蚀刻液再生系统包括依次连接的蚀刻生产线、废液储存桶、电解槽、再生液储存桶，所述再生液储存桶的下游与蚀刻生产线连接，所述电解槽的阳极区与溶解吸收缸连通、射流装置、蚀刻生产线依次连通；所述铁水洗涤液处理系统包括依次连接的溶铁缸、铁水吸收缸、铁水洗涤塔；所述蚀刻生产线上具有环境抽风管，所述环境抽风管通过管道与所述废气处理系统连接，所述废气处理系统包括依次连接的溶解吸收缸、铁水吸收缸、铁水洗涤塔、碱液吸收塔、排气口，所述废气处理系统上游分别与电解槽阳极区、电解槽阴极区、环境抽风管连接，所述电解槽阳极区与所述溶解吸收缸连接，(电解槽阳极区的气体通过管道依次进入溶解吸收缸、铁水吸收缸、铁水洗涤塔、碱液吸收塔、排气口，完成废气处理)；所述电解槽阴极区与所述铁水洗涤塔连接(电解槽阴极区的气体通过管道依次进入铁水洗涤塔、碱液吸收塔、排气口，完成废气处理)；所述环境抽风管与所述碱液吸收塔连接。进一步的，所述回收再生方法包括蚀刻液再生、氯气处理、铁水洗涤液处理、废气处理；所述蚀刻液再生为：将蚀刻废液，引入电解槽中作为电解液进行电解，在电解作用下，电解液进行电解时，阴极板上产生金属铜，阳极板上生成氯气，蚀刻废液中铜离子在阴极被还原为铜粉单质而使铜离子浓度降低，同时在阳极强氧化性产物氯气的氧化作用下，ORP升高，使得蚀刻废液再生达到有效蚀刻液标准，进而将再生的蚀刻液引入到蚀刻生产线上，循环使用。进一步的，所述电解槽阴极区铜离子含量控制在30-70g/L，所述电解槽的电解电流为1000-3000A，所述电解槽阴极区电解液的铜离子质量浓度始终<阳极区电解液的铜离子质量浓度。进一步的，所述电解槽阴极区每四个小时取样分析一次铜离子含量，正常电解过程中将铜离子含量控制在30-50g/L，所述电解槽的电解电流为1800-2400A，当铜离子<30g/L时，补加蚀刻废液。进一步的，所述电解槽的内部设有电解隔膜。进一步的，所述氯气处理为：阳极室产生的氧化性气体氯气进入溶解吸收缸，再经射流装置回用至蚀刻生产线，以此达到循环再生。进一步的，所述铁水洗涤液处理流程依次为：溶铁缸-铁水吸收缸-铁水吸收塔，所述溶铁缸内含有二氯化铁、单质铁、氯化氢；所述铁水吸收缸内为含有杂质的二氯化铁；所述铁水吸收塔内为纯净的二氯化铁。进一步的，所述废气处理流程为：电解槽阳极气体-溶解吸收缸-铁水吸收缸-铁水吸收塔-碱液洗涤塔-排放；电解槽阴极气体-铁水吸收缸-铁水吸收塔-碱液洗涤塔-排放；环境抽风管-碱液洗涤塔-排放。本专利技术提供一种酸性氯化铜蚀刻液铜回收再生系统及回收再生方法，与现有技术相比优点在于：本专利技术酸性氯化铜蚀刻液铜回收再生系统及回收再生方法有效解决现有酸性氯化铜蚀刻液再生循环的高能耗、低回用率、阴极铜杂质含量多、氯气二次污染环境等问题，对酸性氯化铜蚀刻液电解再生循环技术的全面应用提供技术支持；本专利技术的电解电流效率高，能有效地节省生产成本、节约能源、提高铜回收效率，使整个回收再生工艺具有较高的稳定性、安全性和较高的经济效益；本专利技术酸性氯化铜蚀刻液铜回收再生系统及回收再生方法保证蚀刻和电解能够顺畅地同步运行。此外，使用机器自动收集电解所得的金属铜及自动控制电解的开始和停止，工艺的整体自动化程度高，人力投入减少。电解中生成的氯气能够作为氧化剂，氧化电解液中的一价铜离子和亚铁离子，从而节省蚀刻子液再生过程中液体氧化剂的使用；本专利技术酸性氯化铜蚀刻液铜回收再生系统及回收再生方法所回收的铜的纯度高，不需要进一步的提纯处理，就可以直接再利用；本专利技术酸性氯化铜蚀刻液铜回收再生系统及回收再生方法过程能有效地吸收和消耗电解产生的氯气，电解生成的大部分氯气可以立刻通过电解液的氧化还原反应被消耗，剩余的小部分氯气可迅速溶解在电解液中，在后续的工序中作为氧化剂得到再利用；废气处理过程能够有效避免有毒废气污染环境，保证了整个过程的安全。附图说明图1为本专利技术蚀刻液再生工艺流程图；图2为本专利技术氯气处理流程图；图3为本专利技术铁水洗涤液处理流程图；图4为本专利技术废气处理流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本专利技术实施例对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例中，控制蚀刻废液的添加时间，使电解槽阴极区Cu2+浓度控制在30-70g/L；注意事项：铜离子较低时不宜开大电流，容易生成易脱落铜刺，不利于收集并影响铜的质量；关机时应调小电流至500A左右，才可以关机，以保护阳极板及火牛；系统短时暂停运行时，需将电流调小至500A左右，以降低溶液析铜速度及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种酸性氯化铜蚀刻液铜回收再生系统，其特征在于，所述酸性氯化铜蚀刻液铜回收再生系统包括蚀刻液再生系统以及位于蚀刻液再生系统下游的废气处理系统，还包括铁水洗涤液处理系统，所述蚀刻液再生系统包括依次连接的蚀刻生产线、废液储存桶、电解槽、再生液储存桶，所述再生液储存桶的下游与蚀刻生产线连接，所述电解槽的阳极区与溶解吸收缸连通、射流装置、蚀刻生产线依次连通；所述铁水洗涤液处理系统包括依次连接的溶铁缸、铁水吸收缸、铁水洗涤塔；所述蚀刻生产线上具有环境抽风管，所述环境抽风管通过管道与所述废气处理系统连接，所述废气处理系统包括依次连接的溶解吸收缸、铁水吸收缸、铁水洗涤塔、碱液吸收塔、排气口，所述废气处理系统的上游分别与电解槽阳极区、电解槽阴极区、环境抽风管连接，所述电解槽阳极区与所述溶解吸收缸连接，所述电解槽阴极区与所述铁水洗涤塔连接，所述环境抽风管与所述碱液吸收塔连接。

【技术特征摘要】
1.一种酸性氯化铜蚀刻液铜回收再生系统，其特征在于，所述酸性氯化铜蚀刻液铜回收再生系统包括蚀刻液再生系统以及位于蚀刻液再生系统下游的废气处理系统，还包括铁水洗涤液处理系统，所述蚀刻液再生系统包括依次连接的蚀刻生产线、废液储存桶、电解槽、再生液储存桶，所述再生液储存桶的下游与蚀刻生产线连接，所述电解槽的阳极区与溶解吸收缸连通、射流装置、蚀刻生产线依次连通；所述铁水洗涤液处理系统包括依次连接的溶铁缸、铁水吸收缸、铁水洗涤塔；所述蚀刻生产线上具有环境抽风管，所述环境抽风管通过管道与所述废气处理系统连接，所述废气处理系统包括依次连接的溶解吸收缸、铁水吸收缸、铁水洗涤塔、碱液吸收塔、排气口，所述废气处理系统的上游分别与电解槽阳极区、电解槽阴极区、环境抽风管连接，所述电解槽阳极区与所述溶解吸收缸连接，所述电解槽阴极区与所述铁水洗涤塔连接，所述环境抽风管与所述碱液吸收塔连接。2.利用权利要求1所述酸性氯化铜蚀刻液铜回收再生系统的回收再生方法，其特征在于，所述回收再生方法包括蚀刻液再生、氯气处理、铁水洗涤液处理、废气处理；所述蚀刻液再生为：将蚀刻废液，引入电解槽中作为电解液进行电解，在电解作用下，电解液进行电解时，阴极板上产生金属铜，阳极板上生成氯气，蚀刻废液中铜离子在阴极被还原为铜粉单质而使铜离子浓度降低，同时在阳极强氧化性产物氯气的氧化作用下，ORP升高，使得蚀刻废液再生达到有效蚀刻液标准，进而将再...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁胜巧，
申请(专利权)人：安徽绿洲危险废物综合利用有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34