[发明专利]一种三氯化铁的不锈钢蚀刻液循环再生系统及其方法

说明书

本发明公开一种三氯化铁的不锈钢蚀刻液循环再生系统及其方法，该系统包括依次连接的蚀刻机、结晶池、板框过滤机和电解槽，一盐酸补加桶、一水补加桶和一三氯化铁补加桶分别连通到蚀刻机，一再生池一端与三氯化铁补加桶连通，另一端与电解槽连通。通过以上系统实现方法，在电解槽内的三氯化铁蚀刻废液在电解槽阳极附近将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，并通过辅助催化阴极选择性催化还原实现电解槽阴极附近H⁺变为氢气析出。本发明可有效避免其他物质混入蚀刻液，保持了蚀刻液纯度、成分的稳定性和再生三氯化铁蚀刻液的活性。

技术领域

本发明涉及一种三氯化铁的不锈钢蚀刻液循环再生系统及其方法。

背景技术

引线框架、电梯装饰板、模板模具、电子补强片、喇叭网等的不锈钢材质产品的蚀刻制造过程是采用一种三氯化铁蚀刻液对不锈钢进行蚀刻图形的过程，同时产生是一种富含镍、铬、亚铁、铁离子的成分复杂的三氯化铁蚀刻废液。三氯化铁的不锈钢蚀刻液组成一般由150-200g/L三价铁离子、0.3-2mol/L的H⁺、220-350g/L氯离子和水组成的蚀刻药水，药水的比重一般在38-40波美度。随着三氯化铁蚀刻液蚀刻不锈钢，蚀刻液因其中的Fe³⁺变成Fe²⁺，总铁浓度升高饱和(比重超出工作参数范围)和盐酸挥发(H⁺低于工作参数范围)等三个原因而失去蚀刻能力成为蚀刻废液。富含镍、铬的三氯化铁蚀刻废液的环保处置难度大，传统的酸碱中和处置方法废水达标排放困难，产泥量大，并造成资源的极大浪费。目前国内针对FeCl₃蚀刻废液的再生循环利用方法较多，归纳起来可分为冷冻或浓缩结晶法、化学氧化再生法、萃取或沉淀分离法和电化学法等。

冷冻或浓缩结晶法(专利CN200310120087.8、CN03116558.3、CN201510415221.X、CN201210464703.0)得到FeCl3结晶回收，该方法能耗高，无法有效将二价铁氧化为三价铁，再生后的三氯化铁蚀刻液蚀刻能力不足。化学氧化再生法(专利CN200910028729.9、CN201720551958.9、CN201210464703.0等)主要采用臭氧、氯气、H₂O₂、NaClO₃等氧化剂等化学试剂再生三氯化铁，存在氧化剂易燃易爆，储存不易等使用安全风险。萃取或沉淀法(专利CN200810065306.X、CN00127588.7等)主要通过有机溶剂或沉淀剂分离蚀刻液中的铁、镍等离子，存在工艺复杂，成本高，萃取或沉淀剂污染蚀刻液等问题，不适于蚀刻液再生循环蚀刻回用。近年来，电化学法(专利CN201310719974.0、CN201310163584.X、CN201410764425.X、CN201710306127.X、CN201710213368.X、CN201710349396.4、CN201810970052.X、CN201621023926.3、CN201720340689.1等)应用于三氯化铁废液再生技术较多，目前多采用隔膜或离子膜将电解槽阴阳极隔开，电解时阳极区废液中的Fe2+氧化为Fe3+，实现部分废液的再生和循环利用，阴极区和阳极区的溶液成分不一致，当隔膜或离子膜破损时，阴极液污染阳极区循环利用的三氯化铁蚀刻液，导致蚀刻液无法有效稳定的循环利用，无法达到生产应用的要求。

发明内容

本发明主要针对目前电化学法中的上述问题，提出一种三氯化铁的不锈钢蚀刻液循环再生系统及其方法。

为实现上述目的，本发明可通过以下技术方案予以实现：

一种三氯化铁的不锈钢蚀刻液循环再生系统，包括依次连接的蚀刻机、结晶池、板框过滤机和电解槽，一盐酸补加桶、一水补加桶和一三氯化铁补加桶分别连通到所述蚀刻机，一再生池一端与所述三氯化铁补加桶连通，另一端与所述电解槽连通。

进一步地，还包括一三氯化铁在线检测及自动加药系统，其与所述蚀刻机连接。