[发明专利]废微蚀液再生与铜回收装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电路板企业微蚀刻工序产生的废微蚀液的再生循环，尤其涉及一种节能减排新工艺和新技术应用的废微蚀液再生与铜回收装置。

背景技术

我国电路板行业20多年来，特别是近10年，其产能每年以20%以上的速度增长，2009年在世界上雄居第一，产能已达到1.5亿m²。然而，电路板行业的污染物也在不断增大，资源浪费也在逐步增加。随着国家的《清法生产促进法》和《循环经济促进法》的出台，对电路板行业的要求也越来越高。节约资源，减少排放不仅是国家的要求，也是企业的愿望。

现有电路板企业的微蚀刻工序的废微蚀液，铜离子浓度低，没有像蚀刻废液一样作高要求回收处理。其处理方法一般都是在铜离子浓度达到30-60g/L后，排入到废水处理系统，采用中和沉淀法回收铜化合物后，废水再沉清过滤后排放或再回用。该过程作为环保治理方法简单可行，但浪费很大，不符合资源节约的循环经济产业政策，企业的利益损失也是较大的。

迫切需要废微蚀液再生回收,并使废微蚀液中的铜得到回收，废液转换为合格的微蚀液,并且能循环使用的新工艺新技术装置。

如要解决废微蚀液的再生循环问题，必须使再生微蚀液溶液中铜离子浓度控制在小于5g/L过氧化氢浓度控制在10.5～18.5g/L之间，硫酸浓度在115～185g/L之间；若微蚀液溶液中各离子浓度太高或太低时，其微蚀效果无法达到工艺要求，会造成工件质量不合格或产能低的缺陷，排出的废微蚀液只能按原处理方法进行, 达不到废微蚀液再生与铜回收的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种与电路板微蚀工序配套的在线废液再生循环，铜回收技术，既能保证无污染物的排出，且设备成本低，工艺简单可靠，在线生产运行成本低，充分利用废微蚀液再生循环，回收价格贵重的纯铜的电路板废微蚀液再生与铜回收装置。 

为实现上述目的，一种电路板废微蚀液再生与铜回收装置，包括在微蚀刻槽侧壁的上部设置溢流管路连接废液储槽，废液储槽侧壁下部的管路经阀门Ⅰ和输液泵Ⅰ连接过氧化氢分解循环槽，过氧化氢分解循环槽侧壁下部的管路经阀门Ⅰ和输液泵Ⅱ分别连接过氧化氢分解器和电积循环槽，过氧化氢分解器的出液管路连接过氧化氢分解循环槽；电积循环槽侧壁下部的管路经阀门Ⅰ和输液泵Ⅲ分别连接电积槽和配制槽，电积槽的出液管路连接电积循环槽；配制槽侧壁下部的管路经阀门Ⅰ和输液泵Ⅳ连接微蚀液槽，微蚀液槽侧壁下部的管路经阀门Ⅰ和输液泵Ⅴ连接微蚀刻槽；所述废液储槽中的废微蚀液成分为铜离子浓度为30～60g/L，过氧化氢1.5～11.5g/L，硫酸35～85g/L，稳定剂的重量百分比小于2.5%，溶液载体为去离子水。

将电路板待加工工件置于微蚀刻槽内蚀刻形成已加工工件，在此过程中以过氧化氢-硫酸型溶液为微蚀刻液，脫除工件表面的氧化铜和金属铜，微蚀刻液铜离子浓度增加成为废微蚀刻液，经过脱除废微蚀液中残存过氧化氢、电积铜离子为金属铜、补充微蚀液中损失组分至合格微蚀液，合格微蚀液返回微蚀刻槽的再生循环过程。

本发明的第一个特征是过氧化氢分解槽通过直流电的电解作用，对废微蚀液中的过氧化氢进行有效分解。使其被分解后的浓度达到电化学沉积铜所要求的范围内。溶液中的过氧化氢在电解槽中，在一定电流、电压及温度条件下，一部分过氧化氢在阳极表面形成氧气和水；在阴极表面上，溶液中铜离子形成金属铜，过氧化氢与金属铜作用，形成氧化铜和水，氧化铜与溶液中氢离子作用形成铜离子，在一定时间内，过氧化氢被破坏，过氧化氢浓度达到规定范围。铜离子浓度和其它物相浓度基本不变。

本发明的第二个特征是电积槽通直流电,对废微蚀液中的铜离子浓度进行有效电积，使溶液达到微蚀过程所要求的范围；使铜离子形成高纯金属铜。溶液作为电解液在电解槽中，在一定电流、电压和温度条件下，铜离子在阴极上获得电子，沉积为金属铜。在一定时间内，溶液中的铜离子大部分被沉积，溶液中铜离子浓度达到规定范围。

废微蚀液再生后，再生微蚀液中各组分在再生过程中有化学和物理损失，应使其恢复到微蚀所要求的浓度范围。过氧化氢由于电化学破坏，应补充到规定范围内；硫酸、稳定剂在微蚀过程中有物理损失或其它损失，应补充到规定范围；去离子水在循环过程中有物理损失，应补充到规定范围。

为了实现产品结构优化，改善、提高本发明的综合性能，进一步的措施是：

所述废液储槽和氧化氢分解循环槽的连接管路上设有过滤器A。

所述电积循环槽的进液管路上设有阀门Ⅳ和过滤器B。

所述电积槽的进液管路上设有阀门Ⅲ。

所述配制槽的进液管路上设有阀门Ⅱ和过滤器C。