CN109943850A - 提高酸性蚀刻液再生回用率的***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示一种提高酸性蚀刻液再生回用率的***，其包括蚀刻产线、电解装置、添加装置、再生液调配装置以及再生液ORP提升装置，蚀刻产线的富铜酸性蚀刻废液经电解装置电解后成氯气和贫铜电解清液，贫铜电解清液与蚀刻产线的低ORP酸性蚀刻液混合形成再生酸性蚀刻液，再生液ORP提升装置对酸性蚀刻液进行逆流喷射，并与氯气碰撞，获得高ORP酸性蚀刻再生液再返回蚀刻产线；本发明还揭示了一种提高酸性蚀刻液再生回用率的方法。本申请通过再生液ORP提升装置的设置，获得高ORP酸性蚀刻再生液再返回蚀刻产线，以提高蚀刻产线上酸性蚀刻液的ORP，替代了传统蚀刻产线添加氧化剂与盐酸的方式，提高了蚀刻废液的再生回用率，降低了化学剂的使用和废水的排放。
Description
技术领域
本发明涉及废液处理技术领域，具体地，涉及一种提高酸性蚀刻液体再生回用率的***及方法。
背景技术
PCB板是电子产品元器件的支撑体，是当今信息社会最基础的硬件载体，印制线路板产业是中国电子信息产业的支柱产业其增长率与电子信息产业呈同比率增长。随着行业发展，PCB板生产的工艺虽然有了很大的改进，但在PCB板上画出线路图仍多使用化学药水蚀刻的方法，尤其是酸性蚀刻液的用量最大。酸性蚀刻液的主要成分为氯化铜、有机添加剂、盐酸、氯化钠等。为了保持酸性蚀刻液的蚀刻性能，需要不断补加盐酸与氯化钠溶液至蚀刻产线，同时溢流出酸性蚀刻废液，使得酸性蚀刻液氧化还原电位保持在500-550mv，以满足PCB板的蚀刻需求。溢流出的酸性蚀刻废液中含有大量的重金属铜、盐酸、有机物、氯化钠等，是属于危险废物种类，尤其是对环境影响严重。江苏省含铜蚀刻废液处置利用行业现状及管理对策研究，环境工程学报，2018年3月，第8卷，第2期中的数据显示，在2016年，仅江苏省地区线路板企业产生52万吨含铜蚀刻废液，由此可以看出，若不对全国庞大的线路板含铜废液产生量进行有效地处理，将对会对环境造成非常大的危害。
对于PCB板的酸性含铜蚀刻废液的传统处理方法是：集中收运至危险废物处理基地，通过酸碱中和等工艺综合回收利用蚀刻废液中的有价金属铜后，废水进行无害化处理后达标排放。但鉴于传统处理方法中，需要对酸性蚀刻废液集中收集处置，存在运输过程中泄漏并污染环境风险以及集中处置废水难达标等缺点，近些年行业内开发出了酸性蚀刻废液在线回收再生的工艺，如授权公开号为CN202492581U的中国专利提供了一种用于印制线路板酸性蚀刻液循环再生装置，再如CN101768742B公开了一种再生酸性蚀刻液和回收铜的方法及其专用装置，又如CN101748430B公开了印制板酸性蚀刻废液的铜回收***及蚀刻液再生的方法，上述专利大致原理是采用电解的方式将酸性蚀刻废液中的铜电解沉积出来，阳极区产生的氯气再通过射流器与印制线路板生产线蚀刻液进行混合，达到再生酸性蚀刻液的目的。但上述工艺在实际的运行过程中，射流器虽然可以把氯气从电解槽带出但与酸性蚀刻液混合效果非常差，印制线路板酸性蚀刻生产线对氯气的使用率不到10％，其中90％以上的氯气需要进入废气处理***，再采用大量的液碱进行吸收处理。氯气与酸性蚀刻液混合效果差，导致蚀刻废液的再生回用率低，蚀刻产线仍需要补加大量的盐酸与氧化剂，例如氯化钠，为使得酸性蚀刻液保持500-550mv的氧化还原电位，还需要溢流大量的酸性蚀刻废液来使得印制线路板酸性蚀刻***铜离子浓度保持在120-140g/L，避免蚀刻液体系结晶，而蚀刻废液通过电解沉积回收金属铜后仍然含有5-20g/L的铜及添加剂等，例如硫脲、氯化钠，这些还是需要排放到综合废水处理站进行处理，不但污染环境，对有限的水资源也是一种极大的浪费，经济效益和环境效益都很差。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种提高酸性蚀刻液体再生回用率的***及方法。
本发明公开的一种提高酸性蚀刻液体再生回用率的***包括：蚀刻产线，其对PCB板进行蚀刻，输出富铜酸性蚀刻废液和低ORP酸性蚀刻液；
电解装置，其接收蚀刻产线输出的富铜酸性蚀刻废液并进行电解，输出贫铜电解清液、铜以及氯气；
添加装置，其用于提供添加剂；
再生液调配装置，其接收蚀刻产线输出的低ORP酸性蚀刻液、电解装置输出的贫铜电解清液以及添加装置提供的添加剂并进行混合，输出再生酸性蚀刻液；以及
再生液ORP提升装置，其包括动力波管、罐体以及逆流喷射件；动力波管的下端与罐体连通，其上端与电解装置连通；动力波管内设置有气液混合区，逆流喷射件设于动力波管，并位于气液混合区的下方，逆流喷射件与再生液调配装置连通；罐体的下端与蚀刻产线连通；逆流喷射件逆流喷射再生酸性蚀刻液至气液混合区，氯气经过动力波管的上端进入到气液混合区，再生酸性蚀刻液与氯气碰撞形成雾化泡沫，并形成高ORP酸性蚀刻再生液，高ORP酸性蚀刻再生液传输至蚀刻产线。
根据本发明一实施方式，再生液ORP提升装置的数量为两个；其一动力波管的上端与电解装置连通，另一逆流喷射件与再生液调配装置连通，其一罐体的上端与另一动力波管的上端连通，另一罐体的下端与其一逆流喷射件连通，其一罐体的下端与蚀刻产线连通。
根据本发明一实施方式，罐体内还设置有除雾层以及氧化液；除雾层位于动力波管与罐体连通位置的上方；氧化液位于动力波管与罐体连通位置的下方。
根据本发明一实施方式，其还包括废气处理装置；废气处理装置包括净化装置以及排气装置；净化装置与罐体的上端连通，排气装置与净化装置连通。
根据本发明一实施方式，净化装置包括净化管、净化罐以及循环件；净化罐内设置有净化层以及碱液，净化层位于碱液的上方；净化管的一端与净化罐连通，且该连通位置位于净化层以及碱液之间；净化管的另一端与罐体的上端连通；净化罐的下端通过循环件与净化管连通；净化罐的上端与排气装置连通。
根据本发明一实施方式，电解装置包括隔膜电解槽、过滤件、电清液收集存储罐以及氯气抽出件；隔膜电解槽具有槽体、阳极部以及阴极部；氯气抽出件分别与阳极部以及动力波管的上端连通；槽体通过过滤件与电清液收集存储罐连通，电清液收集存储罐用于存储贫铜电解清液。
本发明公开的一种提高酸性蚀刻液体再生回用率的方法包括以下步骤：
蚀刻产线蚀刻PCB板，获得低ORP酸性蚀刻液与富铜酸性蚀刻废液；
电解装置电解富铜酸性蚀刻废液，获得贫铜电解清液、铜以及氯气；
低ORP酸性蚀刻液与贫铜电解清液混合，并加入添加剂，获得再生酸性蚀刻液；
再生酸性蚀刻液通过逆流喷射件进行逆流喷射后与氯气碰撞形成雾化泡沫，获得高ORP酸性蚀刻再生液；
高ORP酸性蚀刻再生液传输至蚀刻产线。
根据本发明一实施方式，雾化泡沫经过氧化液后，进行二次碰撞雾化，二次雾化泡沫再经过氧化液后返回至酸性蚀刻产线。
根据本发明一实施方式，高ORP酸性蚀刻再生液传输至蚀刻产线的ORP值在800-1000mv之间，并使得蚀刻产线的酸蚀蚀刻液的ORP值在500-550mv之间。
根据本发明一实施方式，蚀刻产线的酸性蚀刻液的流量在190L/min-800L/min，且蚀刻产线的酸性蚀刻液的铜离子浓度在120-140g/L之间。
本申请的发明通过逆流喷射件对再生酸性蚀刻液进行逆流喷射，逆流喷射的再生酸性蚀刻液与动力波管上方进入的氯气碰撞形成雾化泡沫区，增大了氯气与再生酸性蚀刻液的接触面积，使得再生酸性蚀刻液中的亚铜得到充分氧化，且氯气更易溶解于再生酸性蚀刻液，提高再生酸性蚀刻液对氯气的吸收效率，以此获得了高ORP酸性蚀刻再生液，而后高ORP酸性蚀刻再生液输送至蚀刻产线，与蚀刻产线上的酸性蚀刻液混合，以提高蚀刻产线上酸性蚀刻液的ORP，完成对PCB板的稳定蚀刻，替代了传统蚀刻产线添加氧化剂与盐酸的方式，提高了酸性蚀刻废液的再生回用率，降低了化学剂的使用和废水的排放，如此，不止节省了企业生产成本，还不会对环境产生影响。
此外，本***可在现有蚀刻生产线上进行改造实现，不更改现有PCB板生产线的蚀刻方式，易于实现推广，具有极大的经济效益前景。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为实施例一中提高酸性蚀刻液体再生回用率的***的结构示意图；
图2为实施例二中提高酸性蚀刻液体再生回用率的***的结构示意图。
具体实施方式
以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示诸如上、下、左、右、前、后......仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及″″、″第二″等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有″″、″第二″的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
实施例一
参照图1，图1为本实施例中提高酸性蚀刻液体再生回用率的***的结构示意图。本实施例中提高酸性蚀刻液体再生回用率的***包括蚀刻产线1、电解装置2、添加装置3、再生液调配装置4以及再生液ORP提升装置5。蚀刻产线1对PCB板进行蚀刻，输出富铜酸性蚀刻废液和低ORP酸性蚀刻液。电解装置2接收蚀刻产线1输出的富铜酸性蚀刻废液并进行电解，输出贫铜电解清液、铜以及氯气。添加装置3用于提供添加剂。再生液调配装置4接收蚀刻产线1输出的低ORP酸性蚀刻液、电解装置2输出的贫铜电解清液以及添加装置3提供的添加剂并进行混合，输出再生酸性蚀刻液。再生液ORP提升装置5包括动力波管51、罐体52以及逆流喷射件53。动力波管51的下端与罐体52连通，其上端与电解装置2连通。动力波管51内设置有气液混合区511，逆流喷射件53设于动力波管51，并位于气液混合区511的下方。逆流喷射件53与再生液调配装置4连通。罐体52的下端与蚀刻产线1连通。逆流喷射件53逆流喷射再生酸性蚀刻液至气液混合区511，氯气经过动力波管51的上端进入到气液混合区511，再生酸性蚀刻液与所述氯气碰撞形成雾化泡沫，并形成高ORP酸性蚀刻再生液，高ORP酸性蚀刻再生液传输至蚀刻产线1。
通过逆流喷射件53对再生酸性蚀刻液进行逆流喷射，逆流喷射的再生酸性蚀刻液与动力波管51上方进入的氯气碰撞形成雾化泡沫区，增大了氯气与再生酸性蚀刻液的接触面积，使得再生酸性蚀刻液中的亚铜得到充分氧化，且氯气更易溶解于再生酸性蚀刻液，提高再生酸性蚀刻液对氯气的吸收效率，以此获得了高ORP酸性蚀刻再生液，而后高ORP酸性蚀刻再生液输送至蚀刻产线1，与蚀刻产线1上的酸性蚀刻液混合，以提高蚀刻产线1上酸性蚀刻液的ORP，完成对PCB板的稳定蚀刻，替代了传统蚀刻产线添加氧化剂与盐酸的方式，提高了酸性蚀刻废液的再生回用率，降低了化学剂的使用和废水的排放，如此，不止节省了企业生产成本，还不会对环境产生影响。此外，本***可在现有蚀刻生产线上进行改造实现，不更改现有PCB板生产线的蚀刻方式，易于实现推广，具有极大的经济效益前景。
复参照图1，进一步，蚀刻产线1包括蚀刻液缓存缸11以及废液收集槽12。可以理解的是，蚀刻产线1对PCB板进行蚀刻主要发生的化学反应如下：Cu2++Cu→2Cu+，PCB板蚀刻反应后会导致酸性蚀刻液的ORP降低，为了保证酸性蚀刻液对PCB板的稳定的蚀刻性能，蚀刻产线1在对PCB板进行蚀刻时，一般需要保持酸性蚀刻液的ORP值在500-550mv之间，这就需要添加高ORP酸性蚀刻再生液至蚀刻产线1，以提高酸性蚀刻液的ORP值。在本实施例中，高ORP酸性蚀刻再生液的ORP值在800-1000mv之间，与此同时，高ORP酸性蚀刻再生液携带的氯气会与酸性蚀刻液中的铜离子发生如下反应：2Cu++Cl2→2Cu2+，进一步来提升酸性蚀刻液的ORP，使得蚀刻产线1的ORP值保持在500-550mv之间，确保蚀刻产线1稳定的蚀刻性能。在具体应用时，蚀刻产线1的酸性蚀刻液的流量在190L/min-800L/min之间，同时还需要使得酸性蚀刻液铜离子浓度保持在120-140g/L之间，预防蚀刻液体系结晶，优选的，酸性蚀刻液铜离子浓度保持在130-140g/L之间。
再生液ORP提升装置5输出的高ORP酸性蚀刻再生液由蚀刻液缓存缸11的上方加入，提升蚀刻液缓存缸11内的酸性蚀刻液的ORP值，而后对PCB板进行蚀刻，蚀刻后的酸性蚀刻液ORP值降低，低ORP酸性蚀刻液从蚀刻液缓存缸11的底部抽出，通过设置高ORP酸性蚀刻再生液的加入流量大于低ORP酸性蚀刻液的抽出流量，使得蚀刻液缓存缸11内的酸性蚀刻液始终保持在500-550mv之间，例如在具体应用时，高ORP酸性蚀刻再生液的加入流量可设置为190L/min-800L/min，低ORP酸性蚀刻液的抽出流量可设置为180L/min-700L/min。与此同时，蚀刻后产生的富铜酸性蚀刻废液就会从蚀刻液缓存缸11的上口外缘溢流出来，溢流出的富铜酸性蚀刻废液被收集至废液收集槽12。
通过调节高ORP酸性蚀刻再生液的流量可以使得蚀刻液缓存缸11内的酸性蚀刻液的ORP的值稳定在500-550mv，使得酸性蚀刻液保持稳定的蚀刻性能。同时通过调节低ORP酸性蚀刻液的流量来控制富铜酸性蚀刻废液的溢流量，使得酸性蚀刻液铜离子浓度保持在120-140g/L，预防蚀刻液体系结晶。
复参照图1，更进一步，电解装置2包括隔膜电解槽21、过滤件22、电清液收集存储罐23以及氯气抽出件(图中未显示)。隔膜电解槽21具有槽体211、阳极部212以及阴极部213。氯气抽出件设置于槽体211，并分别与阳极部212以及动力波管51的上端连通。槽体211通过过滤件22与电清液收集存储罐23连通，电清液收集存储罐23用于存储贫铜电解清液。
废液收集槽12中的富铜酸性蚀刻废液抽入移送至隔膜电解槽21的槽体211内进行电解，本实施例中的富铜酸性蚀刻废液中的铜离子浓度在120-140g/L之间。电解时，在槽体211内发生如下化学反应：CuCl2→Cu+Cl2，其中，铜在阴极部沉积，氯气在阳极部212产出，氯气抽出件抽出阳极部212产出的氯气并传输至动力波管51的上端。电解之后槽体211内的铜离子浓度会降低至30-50g/L之间，获得贫铜电解清液，优选的，贫铜电解清液中的铜离子浓度在40-50g/L之间，可预防在阴极部213产生氢气。贫铜电解清液被抽出，并经过过滤件22过滤，而后存储至电清液收集存储罐23内。
在具体应用时，阳极部212由涂贵金属的钛板构成，阴极部213经过活化的钛板构成，导电的部分由钛包铜条组成，阳极部212隔膜由PVC支架与丙纶滤布组成，氯气抽出件可采用耐腐蚀的风机，过滤件22可采用具有折叠滤芯的过滤器。
本实施例中添加装置3提供的添加剂为硫脲、尿素、氯化钠配成的水溶液，具体的，硫脲、尿素、氯化钠以及纯水以下可采用1∶1∶5∶8的的配比。本实施例中的添加装置3可以采用存储罐，已经调配好的添加剂存储在存储罐中以备用。
从蚀刻液缓存缸11的底部抽出的低ORP酸性蚀刻液、电清液收集存储罐23存储的贫铜电解清液以及添加装置3存储的添加剂分别输出至再生液调配装置4进行混合，获得再生酸性蚀刻液，最终以获得的再生酸性蚀刻液的铜离子浓度在100-120g/L之间。其中，低ORP酸性蚀刻液的加入至再生液调配装置4的流量为180L/min-700L/min，贫铜电解清液的加入至再生液调配装置4的流量为10/min-80L/min，添加剂为贫铜电解清液体积的1％-2％。本实施例中的再生液调配装置4为槽体。
复参照图1，更进一步，动力波管51为管状，氯气抽出件抽出的氯气从动力波管51的上端进入，动力波管51的下端弯折成L型，且动力波管51的下端与罐体52连通，且动力波管51的下端与罐体52连通的位置靠近于罐体52的下端。
优选的，罐体52内还设置有除雾层521以及氧化液；除雾层521位于动力波管51与罐体52连通位置的上方；氧化液位于动力波管51与所述罐体52连通位置的下方。本实施例中，氧化液位于罐体52底部，氧化液可采用20％氯酸钠溶液。
逆流喷射件53设置于动力波管51的外壁，其一端与再生液调配装置4连通，其另一端正对气液混合区511，再生液调配装置4的再生酸性蚀刻液通过耐腐蚀泵打入至逆流喷射件53，逆流喷射件53对再生酸性蚀刻液进行逆流喷射，使得再生酸性蚀刻液与氯气碰撞形成雾化泡沫，使得再生酸性蚀刻液在雾化的同时被氧化，形成高ORP的酸性蚀刻再生液。具体的，氯气溶解于再生酸性蚀刻液，即发生了如下化学反应：Cl2+H2O→HClO+HCl，再生酸性蚀刻液中的亚铜得到充分氧化，即发生了如下化学反应：Cl2+2Cu+→2Cu2+，如此即使得再生酸性蚀刻液的ORP值得到了提升，获得高ORP酸性蚀刻再生液。
本实施例中，逆流喷射件53可采用具有动力波喷头的喷射器，其可使得再生酸性蚀刻液逆流喷射雾化，动力波管51的上端可设置喉管以控制氯气在动力波管51内的速度，进而控制再生酸性蚀刻液雾化与氯气碰撞形成的雾化泡沫区域在气液混合区511的高度，使得雾化泡沫区在1-5米内可调，进而调节再生酸性蚀刻液的ORP值。
复参照图1，更进一步，本实施例中的提高酸性蚀刻液体再生回用率的***还包括废气处理装置6。废气处理装置6包括净化装置61以及排气装置62，净化装置61与罐体52的上端连通，排气装置62与净化装置61连通。
具体的，净化装置61包括净化管611、净化罐612以及循环件613。净化罐612内设置有净化层6121以及碱液，净化层6121位于碱液的上方。净化管611的一端与净化罐612连通，且该连通位置位于净化层6121以及碱液之间，净化管611的另一端与罐体52的上端连通。净化罐612的下端通过循环件613与净化管611连通；净化罐612的上端与排气装置62连通。本实施例中的碱液可采用30％氢氧化钠溶液。
罐体52中小部分的雾化的再生酸性蚀刻液通过除雾层521进行除雾过滤，使得极小部分的酸性气体进入到净化管611。循环件613抽取净化罐612内的碱液逆流喷射后与雾化的再生酸性蚀刻液的酸性中和，而后通过净化层6121净化后，通过排气装置62排出。本实施例中的除雾层521可采用滤网，循环件613可采用泵与射流器的配合，净化层6121可采用活性炭。
优选的，净化罐612的底部设置有观测加液口6122以及碱液排放口6123，其中，观测加液口6122用于加碱液或观测净化罐612内的情况，碱液排放口6123用于碱液的排放。
优选的，排气装置62包括引风机621及排气管622。引风机621把已经净化的尾气通过排气管622排出。
实施例二
参照图2，图2为实施例二中提高酸性蚀刻液体再生回用率的***的结构示意图。本实施例中提高酸性蚀刻液体再生回用率的***与实施例一中的不同之处在于，再生液ORP提升装置5的数量为两个。
两个再生液ORP提升装置5中，其中一再生液ORP提升装置5的动力波管51的上端与电解装置2连通，另一再生液ORP提升装置5的逆流喷射件53与再生液调配装置4连通，其一再生液ORP提升装置5的罐体52的上端与另一再生液ORP提升装置5的动力波管51的上端连通，另一再生液ORP提升装置5的罐体52的下端与其一再生液ORP提升装置5的逆流喷射件53连通，其一再生液ORP提升装置5的罐体52的下端与蚀刻产线1连通。
设置两个再生液ORP提升装置5，使得再生液调配装置4中的再生酸性蚀刻液先通过另一再生液ORP提升装置5，经过另一再生液ORP提升装置5的逆流喷射件53进行逆流喷射，形成雾化状态，再与其一再生液ORP提升装置5的罐体52的上端输入的氯气进行碰撞形成雾化泡沫，而后经过另一再生液ORP提升装置5的氧化液，进入到其一再生液ORP提升装置5的逆流喷射件53中进行逆流喷射，形成雾化状态，再与氯气抽出件输入的氯气碰撞形成雾化泡沫，而后经过其一再生液ORP提升装置5的氧化液形成高ORP酸性蚀刻再生液返回至蚀刻产线1。如此，即可形成两级再生***使得获得高ORP酸性蚀刻再生液的ORP更高，能在短时间内达到1000mv。
实施例三
本实施例中的提高酸性蚀刻液再生回用率的方法包括以下步骤：
蚀刻产线1蚀刻PCB板，获得低ORP酸性蚀刻液与富铜酸性蚀刻废液。
电解装置2电解富铜酸性蚀刻废液，获得贫铜电解清液、铜以及氯气。
低ORP酸性蚀刻液与贫铜电解清液混合，并加入添加剂，获得再生酸性蚀刻液。
再生酸性蚀刻液通过逆流喷射件53进行逆流喷射后与氯气碰撞形成雾化泡沫。
雾化泡沫经过氧化液后，形成高ORP酸性蚀刻再生液并重新返回至蚀刻产线1。
优选的，雾化泡沫经过氧化液后，再进行二次碰撞雾化，二次雾化泡沫再经过氧化液后返回至蚀刻产线1。本实施例中的方法通过实施一或实施例二中的提高酸性蚀刻液体再生回用率的***进行，其中优选的二次碰撞雾化即为实施例二中的***采用两个再生液ORP提升装置5进行碰撞雾化的情况，此处不再赘述。
对比例1
某PCB板生产企业的酸性蚀刻线，每日产出4吨的酸性蚀刻废液，其比重为1.3g/ml，其中含铜120-140g/L，盐酸浓度2.0-2.5mol/L，氧化还原电位ORP为500-550mv。
采用传统的隔膜电解沉积铜的方法回收酸性蚀刻废液中的金属铜，每天需要2.4吨的盐酸，1.6吨20％质量浓度的氯酸钠溶液，通过盐酸与氯酸钠同时加入酸性蚀刻液中产生氯气与二氧化氯氧化蚀刻液中的亚铜离子以保持蚀刻液中氧化性能。同时还需要往废水处理站房4吨浓度为200g/L的氯酸钠溶液，铜离子的浓度为5-10g/L的酸性含铜废水。
实施例四
采用实施例一中的提高酸性蚀刻液体再生回用率的***每日对4吨的酸性蚀刻废液的进行处理。其中，电清液收集存储罐23存储的贫铜电解清液以10L/min的流速加入至再生液调配装置4；从蚀刻液缓存缸11的底部抽出的低ORP酸性蚀刻液以100L/min的流速加入至再生液调配装置4；添加装置3存储的添加剂以0.1L/min的流速加入再生液调配装置4；再生液调配装置4中形成的再生酸性蚀刻液再以190.1L/min的速度抽取至再生液ORP提升装置5进行氧化，其中再生酸性蚀刻液雾化与氯气碰撞形成的雾化泡沫区域在气液混合区511的高度为3米，即可获得ORP达到800mv的高ORP酸性蚀刻再生液。高ORP酸性蚀刻再生液以190.1L/min返回至蚀刻产线1进行蚀刻生产，经过连续运行一个月，PCB板酸性蚀刻生产线日均消耗盐酸720公斤，20％氯酸钠溶液的氧化剂480公斤，相对于对于对比例中的消耗下降了70％。
实施例五
采用实施例二中的提高酸性蚀刻液体再生回用率的***每日对4吨的酸性蚀刻废液的进行处理。电清液收集存储罐23存储的贫铜电解清液以80L/min的流速加入至再生液调配装置4；从蚀刻液缓存缸11的底部抽出的低ORP酸性蚀刻液以700L/min的流速加入至再生液调配装置4；添加装置3存储的添加剂以1.6L/min的流速加入再生液调配装置4；再生液调配装置4中形成的再生酸性蚀刻液再以781.6L/min的速度抽取至另一再生液ORP提升装置5中进行预氧化，而后在进入其一再生液ORP提升装置5进行二次氧化，其中再生酸性蚀刻液雾化与氯气碰撞形成的雾化泡沫区域在气液混合区511的高度为4米，即可获得ORP达到1000mv的高ORP酸性蚀刻再生液。高ORP酸性蚀刻再生液以781.6L/min返回至蚀刻产线1进行蚀刻生产，经过连续运行一个月，PCB板酸性蚀刻生产线日均消耗盐酸240公斤，20％氯酸钠溶液的氧化剂160公斤，相对于对于对比例中的消耗下降了90％。
实施例六
采用实施例二中的提高酸性蚀刻液体再生回用率的***每日对4吨的酸性蚀刻废液的进行处理。电清液收集存储罐23存储的贫铜电解清液以60L/min的流速加入至再生液调配装置4；从蚀刻液缓存缸11的底部抽出的低ORP酸性蚀刻液以500L/min的流速加入至再生液调配装置4；添加装置3存储的添加剂以0.75L/min的流速加入再生液调配装置4；再生液调配装置4中形成的再生酸性蚀刻液再以560.75L/min的速度抽取至另一再生液ORP提升装置5中进行预氧化，而后在进入其一再生液ORP提升装置5进行二次氧化，其中再生酸性蚀刻液雾化与氯气碰撞形成的雾化泡沫区域在气液混合区511的高度为1米，即可获得ORP达到900mv的高ORP酸性蚀刻再生液。高ORP酸性蚀刻再生液以560.75L/min返回至蚀刻产线1进行蚀刻生产，经过连续运行一个月，PCB板酸性蚀刻生产线日均消耗盐酸480公斤，20％氯酸钠溶液的氧化剂320公斤，相对于对于对比例中的消耗下降了80％。
通过对比例1与实施例四至实施例六对比可知，通过本实施例中的提高酸性蚀刻液体再生回用率的***，尤其是实施例二所揭示的两个再生液ORP提升装置5形成的二级再生***，使得在酸性蚀刻废液的处理过程中，氯气的回用率明显提高，节约了盐酸、氯酸钠、液碱的消耗，而且，危险废物实现在企业内循环利用，无增量废液外排，不会污染环境，同时，不更改现有PCB板产线的蚀刻生产方式，易实现推广，市场前景好。
上仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种提高酸性蚀刻液再生回用率的***，其特征在于，包括：
蚀刻产线(1)，其对PCB板进行蚀刻，输出富铜酸性蚀刻废液和低ORP酸性蚀刻液；
电解装置(2)，其接收所述蚀刻产线(1)输出的富铜酸性蚀刻废液并进行电解，输出贫铜电解清液、铜以及氯气；
添加装置(3)，其用于提供添加剂；
再生液调配装置(4)，其接收所述蚀刻产线(1)输出的低ORP酸性蚀刻液、所述电解装置(2)输出的贫铜电解清液以及所述添加装置(3)提供的添加剂并进行混合，输出再生酸性蚀刻液；以及
再生液ORP提升装置(5)，其包括动力波管(51)、罐体(52)以及逆流喷射件(53)；所述动力波管(51)的下端与所述罐体(52)连通，其上端与所述电解装置(2)连通；所述动力波管(51)内设置有气液混合区(511)，所述逆流喷射件(53)设于所述动力波管(51)，并位于所述气液混合区(511)的下方，所述逆流喷射件(53)与所述再生液调配装置(4)连通；所述罐体(52)的下端与所述蚀刻产线(1)连通；所述逆流喷射件(53)逆流喷射所述再生酸性蚀刻液至所述气液混合区(511)，所述氯气经过所述动力波管(51)的上端进入到所述气液混合区(511)，所述再生酸性蚀刻液与所述氯气碰撞形成雾化泡沫，并形成高ORP酸性蚀刻再生液，所述高ORP酸性蚀刻再生液传输至所述蚀刻产线(1)。
2.根据权利要求1所述的提高酸性蚀刻液再生回用率的***，其特征在于，所述再生液ORP提升装置(5)的数量为两个；其一所述动力波管(51)的上端与所述电解装置(2)连通，另一所述逆流喷射件(53)与所述再生液调配装置(4)连通，其一所述罐体(52)的上端与另一所述动力波管(51)的上端连通，另一所述罐体(52)的下端与其一所述逆流喷射件(53)连通，其一所述罐体(52)的下端与所述蚀刻产线(1)连通。
3.根据权利要求1所述的提高酸性蚀刻液再生回用率的***，其特征在于，所述罐体(52)内还设置有除雾层(521)以及氧化液；所述除雾层(521)位于所述动力波管(51)与所述罐体(52)连通位置的上方；所述氧化液位于所述动力波管(51)与所述罐体(52)连通位置的下方。
4.根据权利要求3所述的提高酸性蚀刻液再生回用率的***，其特征在于，其还包括废气处理装置(6)；所述废气处理装置(6)包括净化装置(61)以及排气装置(62)；所述净化装置(61)与所述所述罐体(52)的上端连通，所述排气装置(62)与所述净化装置(61)连通。
5.根据权利要求4所述的提高酸性蚀刻液再生回用率的***，其特征在于，所述净化装置(61)包括净化管(611)、净化罐(612)以及循环件(613)；所述净化罐(612)内设置有净化层(6121)以及碱液，所述净化层(6121)位于所述碱液的上方；所述净化管(611)的一端与所述净化罐(612)连通，且该连通位置位于所述净化层(6121)以及碱液之间；所述净化管(611)的另一端与所述罐体(52)的上端连通；所述净化罐(612)的下端通过循环件(613)与所述净化管(611)连通；所述净化罐(612)的上端与所述排气装置(62)连通。
6.根据权利要求1所述的提高酸性蚀刻液再生回用率的***，其特征在于，所述电解装置(2)包括隔膜电解槽(21)、过滤件(22)、电清液收集存储罐(23)以及氯气抽出件；所述隔膜电解槽(21)具有槽体(211)、阳极部(212)以及阴极部(213)；所述氯气抽出件分别与所述阳极部(212)以及动力波管(51)的上端连通；所述槽体(211)通过所述过滤件(22)与所述电清液收集存储罐(23)连通，所述电清液收集存储罐(23)用于存储贫铜电解清液。
7.一种提高酸性蚀刻液再生回用率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
蚀刻产线(1)蚀刻PCB板，获得低ORP酸性蚀刻液与富铜酸性蚀刻废液；
电解装置(2)电解所述富铜酸性蚀刻废液，获得贫铜电解清液、铜以及氯气；
所述低ORP酸性蚀刻液与所述贫铜电解清液混合，并加入添加剂，获得再生酸性蚀刻液；
所述再生酸性蚀刻液通过逆流喷射件(53)进行逆流喷射后与所述氯气碰撞形成雾化泡沫，获得高ORP酸性蚀刻再生液；
所述高ORP酸性蚀刻再生液传输至所述蚀刻产线(1)。
8.根据权利要求7所述的提高酸性蚀刻液再生回用率的方法，其特征在于，所述雾化泡沫经过氧化液后，进行二次碰撞雾化，二次雾化泡沫再经过氧化液后返回至所述所述酸性蚀刻产线(1)。
9.根据权利要求8所述的提高酸性蚀刻液再生回用率的方法，其特征在于，所述高ORP酸性蚀刻再生液传输至所述蚀刻产线(1)的ORP值在800-1000mv之间，并使得蚀刻产线(1)的酸蚀蚀刻液的ORP值在500-550mv之间。
10.根据权利要求9所述的提高酸性蚀刻液再生回用率的方法，其特征在于，所述蚀刻产线(1)的酸性蚀刻液的流量在190L/min-800L/min，且所述蚀刻产线(1)的酸性蚀刻液的铜离子浓度在120-140g/L之间。
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