一种酸性蚀刻废液在线循环回用系统及方法技术方案

本申请属于蚀刻液循环再生技术领域，尤其涉及一种酸性蚀刻废液在线循环回用系统及方法，将未经稀释的酸性蚀刻废液直接进行电解，通过监测阳极液的ORP值自动调整电解过程中的电流大小，系统设备简单，生产成本低，操作简单，再生液蚀刻速率稳定，电解过程中不产生氯气，安全环保，且大大提高了再生蚀刻液的再生效率和阴极析出铜的效率。效率和阴极析出铜的效率。效率和阴极析出铜的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种酸性蚀刻废液在线循环回用系统及方法


[0001]本申请属于蚀刻液循环再生
，尤其涉及一种酸性蚀刻废液在线循环回用系统及方法。

技术介绍

[0002]新配制的PCB酸性蚀刻液含90
‑
140g/L二价铜离子，200
‑
300g/L氯离子，使用过程中，二价铜(二价铜和氯离子形成的络离子)和线路板表面的单质铜发生反应生成一价铜(一价铜和氯离子形成的络离子)，从而二价铜离子浓度不断降低，一价铜离子浓度不断升高，蚀刻液中铜总含量升高且ORP值至下降，蚀刻能力减弱，最终不能满足蚀刻产线要求形成蚀刻废液，蚀刻废液含铜量一般为120
‑
170g/L，依然有一定的蚀刻能力，对蚀刻废液进行电解过程中，电解液对阴极析出的铜会发生蚀刻，称之为“反蚀”，阴极电解液中铜离子浓度越高，反蚀能力越强。
[0003]目前，酸性蚀刻废液在线循环回用的方法是电解槽阴阳极间用阳离子膜(或阴离子膜)分隔为阴极室和阳极室，阳极室与蚀刻机连通并循环，高铜含量的蚀刻废液直接进入阳极室作为阳极液；阴极室以蚀刻废液稀释液作为阴极液，阴极液铜含量低于50g/L，实际应用中铜含量为20
‑
30g/L，阴极电流密度200
‑
300A/m2，阴极室设置溢流口，从阴极室溢流口溢出的阴极液通过管道与高铜含量的蚀刻废液混合输送至阳极室。采用阳离子膜时，阳极液中的Cu
2+
、Cu
+
、NH
4+
、Na
+
、H
+
等所有阳离子都会通过阳离子膜向阴极液电迁移，阴极Cu
2+
、Cu
+
被还原为金属Cu，那么在阴极被还原的Cu
2+
、Cu+的数量会小于电迁移数量，导致阴极液中铜浓度下降；采用阴离子膜时，阴极液中的Cl
‑
通过阴离子膜向阳极电迁移，同时Cu
2+
、Cu
+
在阴极被还原为金属Cu，阴极液的铜含量下降，所以，不管是阳离子还是阴离子膜，电解过程中阴极液中铜浓度都会持续降低，必须向阴极液补充高铜含量的蚀刻废液以维持阴极液铜浓度的稳定，此外，还不能采用大电流电解，由于阴极液铜离子浓度低，不能采用高电流密度进行电解，否则阴极金属铜沉积粗糙疏松。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种酸性蚀刻废液在线循环回用系统及方法，旨在一定程度上解决现有技术中酸性蚀刻废液在线循环回用时操作复杂、效率低、易产生氯气以及设备成本高的问题。
[0005]为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：
[0006]本申请第一方面提供一种酸性蚀刻废液在线循环回用系统，包括：
[0007]电解槽，设置有阳极室和阴极室，且所述阳极室和阴极室通过隔膜隔开；在所述阳极室内设置有阳极板，所述阳极室再生蚀刻液排出口；在所述阴极室内设置有阴极板，和/或所述阴极室设置有第二废液入口；
[0008]供电单元，所述供电单元用于连接所述电解槽的所述阳极板和所述阴极板，向所述阳极板和所述阴极板提供电流；
[0009]ORP值监测单元，所述ORP值监测单元设置在所述阳极室内，用于监测所述阳极室内溶液的ORP值变化；
[0010]蚀刻机，所述蚀刻机的废液排出口与所述电解槽的废液入口连接，所述蚀刻机的蚀刻液入口与阳极室的所述再生蚀刻液排出口连接。
[0011]进一步地，所述酸性蚀刻废液在线循环回用系统，还包括第一缓冲槽，所述第一缓冲槽连接在所述蚀刻机的废液排出口与所述阳极室和/或阴极室的所述废液入口之间的管路上；和/或
[0012]还包括第二缓冲槽，所述第二缓冲槽连接在所述阳极室的所述再生蚀刻液排出口与所述蚀刻机的所述蚀刻液入口之间的管路上。
[0013]进一步地，所述酸性蚀刻废液在线循环回用系统还包括与所述ORP值监测单元和所述供电单元连接的控制单元，所述控制单元用于接收所述ORP值监测单元反馈的ORP值信息并调控所述供电单元对所述阳极板和所述阴极板的供电电流大小。
[0014]进一步地，所述电解槽中的所述阳极室和阴极室为一对或多对。
[0015]进一步地，所述隔膜采用目数大于600目的滤布。
[0016]本申请第二方面提供一种酸性蚀刻废液在线循环回用的方法，采用上述的酸性蚀刻废液在线循环回用系统对酸性蚀刻废液进行电解。
[0017]进一步地，所述酸性蚀刻废液在线循环回用的方法，包括以下步骤：
[0018]将所述蚀刻机中的酸性蚀刻废液从所述电解槽的废液入口注入所述阳极室和/或阴极室内；
[0019]将阳极室中的阳极板与供电单元正极连接，阴极室中的阴极板与供电单元负极连接进行电解处理，处于所述阴极室中的所述酸性蚀刻废液所含的铜离子被还原成金属铜，处于所述阳极室中的所述酸性蚀刻废液所含的一价铜被氧化成二价铜，所述酸性蚀刻废液ORP值升高，形成再生蚀刻液，所述再生蚀刻液回流至所述蚀刻机中回用。
[0020]进一步地，所述电解过程的电流I为I
小
或I
大
，其中，0.5I
理论
≤I
小
＜I
理论
，I
理轮
＜I
大
≤1.5I
理论
，m为所述蚀刻机正常工作状态下每小时的蚀铜量，η为所述电解槽的电流效率。
[0021]进一步地，所述再生蚀刻液的ORP值为520
‑
570mV。
[0022]进一步地，所述电解过程中，所述阳极室中溶液的ORP值降低至520mV时，电流I调节为I
大
；或
[0023]所述阳极室中溶液的ORP值升高至560mV时，电流I调节为I
小
；或
[0024]所述阳极室中溶液的ORP值升高至570mV时，电流I调节为0。
[0025]本申请第一方面提供的一种酸性蚀刻废液在线循环回用系统，可以直接将酸性蚀刻废液注入电解槽中，不需要稀释，设备简单，电解槽不需要使用价格昂贵的离子膜，降低设备成本，隔膜的使用寿命远超过离子膜，延长设备使用寿命，采用ORP值监测单元能够对阳极液的ORP值进行实时监测，保证回用的再生蚀刻液的质量，电解生成再生蚀刻液的过程中，不需要控制阴极液铜离子浓度。
[0026]本申请第二方面提供的一种酸性蚀刻废液在线循环回用的方法，采用上述酸性蚀刻废液在线循环回用系统，对未经稀释的酸性蚀刻废液直接电解，不需要控制铜离子浓度，
可采用大电流电解，采用ORP值监测单元对阳极液的ORP值进行实时监测，根据阳极液的ORP值调节电解时的电流大小，从而将再生蚀刻液(阳极液)的ORP值控制在正常范围内，既保证了再生蚀刻液回用蚀刻速率稳定，也保证了电解槽电解过程不产生氯气，电解过程稳定安全。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酸性蚀刻废液在线循环回用系统，其特征在于，包括：电解槽，设置有阳极室和阴极室，且所述阳极室和阴极室通过隔膜隔开；在所述阳极室内设置有阳极板，所述阳极室设置有再生蚀刻液排出口；在所述阴极室内设置有阴极板；供电单元，所述供电单元用于连接所述电解槽的所述阳极板和所述阴极板，向所述阳极板和所述阴极板提供电流；ORP值监测单元，所述ORP值监测单元设置在所述阳极室内，用于监测所述阳极室内溶液的ORP值变化；蚀刻机，所述蚀刻机的废液排出口与所述电解槽的废液入口连接；所述蚀刻机的蚀刻液入口与阳极室的所述再生蚀刻液排出口连接。2.根据权利要求1所述的酸性蚀刻废液在线循环回用系统，其特征在于，所述酸性蚀刻废液在线循环回用系统还包括第一缓冲槽，所述第一缓冲槽连接在所述蚀刻机的废液排出口与所述阳极室和/或阴极室的所述废液入口之间的管路上；和/或还包括第二缓冲槽，所述第二缓冲槽连接在所述阳极室的所述再生蚀刻液排出口与所述蚀刻机的所述蚀刻液入口之间的管路上。3.根据权利要求1所述的酸性蚀刻废液在线循环回用系统，其特征在于，所述酸性蚀刻废液在线循环回用系统还包括与所述ORP值监测单元和所述供电单元连接的控制单元，所述控制单元用于接收所述ORP值监测单元反馈的ORP值信息并调控所述供电单元对所述阳极板和所述阴极板的供电电流大小。4.根据权利要求1
‑
3所述的酸性蚀刻废液在线循环回用系统，其特征在于，所述电解槽中的所述阳极室和阴极室为一对或多对。5.根据权利要求1所述的酸性蚀刻废液在线循环回用系统，其特征在于，所述隔膜采用目数大于600目的滤布。6.一种酸性蚀刻废液在线循环回用的方法，其特征在于，采用权利要求1
‑
5所述的酸性蚀刻废液在...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪前程，李再强，徐树钿，黄文涛，梁民，
申请(专利权)人：深圳市祺鑫环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：