[发明专利]一种电解反应系统、酸性蚀刻液再生及提铜工艺

说明书

技术领域

本发明涉及电解技术领域，具体涉及一种电解反应系统、酸性蚀刻液再生及提铜工艺。

背景技术

线路板行业的线路蚀刻过程会产生大量的蚀刻废液，蚀刻废液是国家严控的危险废物，含重金属、酸和氧化剂，其中重金属主要为铜，铜含量最高可达160克每升。目前的通用做法是将这些废液由具有危险废物经营许可证的单位通过汽车运输到本厂处理，回收铜，尾液经污水处理后排放，提铜工艺主要是中和法与置换法，都属于化学方法，并且提取铜的同时需要加入新的化学物料，对周围环境造成极大危害。

随着人们环保意识的增强，一种蚀刻废液再生循环、提铜系统应运而生，许多规模化的线路板企业开始尝试这种名义上的清洁环保设备，该设备的宗旨是要实现蚀刻液循环使用，提铜和再生都在线完成，无排放。但实际情况是目前投入使用的这类设备均无法达到全部在线循环，有不低于一半的蚀刻液经提铜后被排放而无法全部再生，而且这类设备在再生电解过程中又产生大量的氯气，氯气是有毒气体，为了防止氯气危害，系统又增加了氯气的亚铁吸收和碱吸收装置，这些装置不仅增加设备成本，同时运用时又产生了新的危险废物，这些新增的危险废物加上前面排放的一半废蚀刻液，废物的总量已经超过蚀刻废液的总量了，和环保宗旨是背道而驰的。

可见现有技术有待进一步改进。

发明内容

有鉴于此，有必要针对上述的问题，提供一种无氯气产生的电解反应系统、酸性蚀刻液再生及提铜工艺。

为实现上述目的，本发明采取以下的技术方案：

本发明的电解反应系统，包括：电解槽，电解槽内设置用于放置阴极板的阴极室和用于放置阳极板的阳极室，所述阳极室采用阳离子膜包围，所述阳离子膜使得阴极室和阳极室相互隔离；

所述阴极室内容置蚀刻废液，阳极室内容置稀硫酸。

进一步的，所述电解反应系统还包括：阳极液调节槽，废液储罐和再生液调节罐；

所述阳极液调节槽的出口与阳极室的入口连接；阳极室出口与阳极液调节槽的入口连接，从而形成阳极液的闭路循环；

所述废液储罐的出口与阴极室的入口连接，阴极室的出口与再生液调节罐连接。

进一步的，所述阴极室和阳极室间隔设置为多组。

进一步的，所述阳离子膜的厚度为0.6-0.7mm。

进一步的，所述反应系统还包括氧气导管，所述氧气导管连通阳极室及阴极室，将由阳极产生的氧气注入到阴极室中。

进一步的，所述阳极板为析氧型DSA铱钛阳极板，所述阴极板为钛电极板。

采用上述电解反应系统进行的无氯气产生的酸性蚀刻液再生及提铜工艺，包括以下步骤：

步骤1)将稀硫酸加入阳极室内，待再生的蚀刻废液加入阴极室中；

步骤2)连通电源进行电解；

步骤3)电解过程在阳极室中不断补充水，以保持阳极室酸度的平衡。

进一步的，电解过程的电流密度为3-4A/dm²；所述稀硫酸的浓度范围为10％-30％。

优选的，电解过程的电流密度为4A/dm²；所述稀硫酸的浓度范围为20％。

本发明的有益效果为：

本发明通过阳离子交换膜将阳极区和阴极区分隔成了两个独立但又可以进行物质选择性交换的空间，使离子的电迁移过程受到人为的控制；

用稀硫酸溶液作阳极液，保证了阳极区和阴极区有离子的通过，但又不释放氯气；

析出的氧气正是再生液需要的氧化剂，可以应用于阴极区氧化一价铜；

通过该系统再生的蚀刻液，有效成分没有任何损失，相反，在蚀刻过程中消耗的H⁺，在本系统再生过程中得到了补充。

附图说明

图1为本发明系统的电解槽1结构示意图；

图2为本发明系统阴极液和阳极液闭路循环结构示意图；

图3为在线生产过程蚀刻液再生流程框图。

附图标记：1、电解槽；11、阴极室；12、阳极室；13、阳离子膜；14、阴极板；15、阳极板；2、阳极液调节槽；3、废液储罐；4、再生液调节罐。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案作进一步清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。