[发明专利]一种酸性氯化铜蚀刻废液再生回收设备及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种蚀刻废液再生回收技术领域，尤其涉及一种酸性氯化铜蚀刻废液再生回收设备及其方法。

背景技术

酸性蚀刻废液由于其高含铜及高氯含量高污染的特点，在资源回收领域一直处于摸索进行的阶段。现整个酸性氯化铜蚀刻废液电解法处理行业均采用槽式电解槽结构，内部通过渗透膜将电解槽分为阴极区及阳极区，再采用多电解槽串联，槽内阴阳极并联的电流连接方式进行电解提铜，得到的电解铜呈渣或块状。在电解过程中产生的氯气通过抽风系统经过铁(铁块或铁粉)溶液吸收后再经过废液处理塔碱吸收处理，形成整个循环。

现有工艺的不足及缺陷：

1、电解槽采用开放式槽体设计极易造成氯气及阴极酸雾泄漏，生产安全隐患大，严重损害设备操作人员身体健康。

2、主导电铜条由于暴露在氯酸环境中极易造成腐蚀，影响电流效率增高运行成本。

3、设备电流效率低下，经过长期实测，电流效率只能达到50％-75％。

4、采用铁为主要氯气吸收原料，铁不能100％吸收氯气，且生成的三氯化铁废液需要转运处理还是造成了二次污染。不能资源化利用。

5、电解铜产品，铜渣或铜块铜含量低，经济效益低下。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种酸性氯化铜蚀刻废液再生回收设备及其方法。

为了解决上述技术问题，本申请揭示了一种酸性氯化铜蚀刻废液再生回收设备，其特征在于，包括：中转循环装置；离心电解装置，连接中转循环装置；以及真空氯气吸收装置，连接电解装置；其中电解装置包括外管体、筒形离子交换膜及阳极棒，筒形离子交换膜设置于外管体内，并分隔外管体为阴极区及阳极区，阳极棒设置于阳极区，外管体具有进液口、出液口及氯气交换口，进液口及出液口连通阴极区，氯气交换口连通阳极区，中转循环装置连接进液口及出液口，真空氯气吸收装置连接所述氯气交换口,相连接的离心电解装置、中转循环装置及真空氯气吸收装置的内部空间为密闭空间。

根据本申请的一实施方式，上述离心电解装置还包括底座及盖体，所述底座设置于外管体的底部，并具有锥状导流结构，锥状导流结构的顶部抵接于筒形离子交换膜的底部；盖体设置于外管体的顶端，并具有气体收集结构，气体收集结构的底部连接筒形离子交换膜的顶部，气体收集结构的顶部连接氯气交换口。

根据本申请的一实施方式，上述中转循环装置包括废液储存腔及再生液储存腔，废液储存腔连接所述进液口，再生液储存腔连接所述出液口,废液储存腔与进液口间更设有泵浦。

根据本申请的一实施方式，上述真空氯气吸收装置还包括真空泵及反应槽，所述真空泵连接所述氯气交换口及所述反应腔。

根据本申请的一实施方式，上述外管体及阳极棒的材料为钛金属。

根据本申请的一实施方式，还包括流量分配件,流量分配件设置于外管体内,并位于阴极区的底部,且位于进液口的上方。

本申请又揭示了一种使用上述酸性氯化铜蚀刻废液再生回收设备的方法，其特征在于，包括中转循环装置提供氯化铜蚀刻废液至外管体的阴极区及阳极区；施加电流至外管体及阳极棒，并对氯化铜蚀刻废液产生电解反应；氯化铜蚀刻废液的铜离子位于阴极区并还原反应为铜金属，并沉积于外管体的内侧壁；氯化铜蚀刻废液的氯离子通过筒形离子交换膜进入阳极区，并经氧化反应为氯气；真空氯气吸收装置抽取阳极区的氯气；以及阴极区产生氯化铜蚀刻再生液,氯化铜蚀刻再生液流至中转循环装置。

本申请又揭示了一种使用上述酸性氯化铜蚀刻废液回收再生设备的方法，其特征在于，包括中转循环装置提供加压的氯化铜蚀刻废液至外管体的锥状导流结构,氯化铜蚀刻废液沿著所述阳极棒作离心旋转流动并进入阴极区及阳极区；施加电流至外管体及阳极棒，并对氯化铜蚀刻废液产生电解反应；氯化铜蚀刻废液的铜离子位于阴极区并还原反应为铜金属，并沉积于外管体的内侧壁；氯化铜蚀刻废液的氯离子通过所述筒形离子交换膜进入阳极区，并经氧化反应为氯气；真空氯气吸收装置抽取阳极区的氯气；以及阴极区产生氯化铜蚀刻再生液,氯化铜蚀刻再生液流至中转循环装置。

根据本申请的一实施方式，上述阳极棒的电流密度为2000A/平方米。

根据本申请的一实施方式，上述氯化铜蚀刻再生液流至蚀刻生产线并产生氯化铜蚀刻废液,氯化铜蚀刻废液通过所述中转循环装置流至离心电解装置。

与现有技术相比，本申请可以获得包括以下技术效果：