CN202912790U

CN202912790U - 一种镀铜废液再生***

Info

Publication number: CN202912790U
Application number: CN 201220552834
Authority: CN
Inventors: 李卫刚; 张彤; 黄敏; 宋梓鹏
Original assignee: SHANGHAI BRANCH BERIS ENGINEERING AND RESEARCH Corp
Current assignee: Shen Kan Qinhuangdao General Engineering Design and Research Institute Corp of MCC
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2013-05-01
Anticipated expiration: 2022-10-25

Abstract

本实用新型公开了一种镀铜废液再生***，其包括：一PLC；设有若干个曝气装置的废液调节池，与废液调节池通过管道连接的再生反应箱，该再生反应箱与废液调节池之间的管道上设有提升泵，在再生反应箱内设有一搅拌机、一pH值检测仪、一液位在线检测仪和一电加热装置，再生反应箱的0箱底设有若干个曝气装置，提升泵、搅拌机、pH值检测仪、液位在线检测仪和电加热装置分别与PLC连接，再生反应箱上具有氢氧化铜添加口和氧化剂添加口；一与再生反应箱通过连接的固液分离装置；一与固液分离装置的输出端连接的储液箱；一与储液箱连接输出管道，其上设有耐腐蚀泵。本实用新型所述的镀铜废液再生***，充分利用镀铜废液，实现镀铜废液再生的目的。

Description

一种镀铜废液再生***

技术领域

本实用新型涉及一种废液处理***，尤其涉及一种镀铜废液处理***。

背景技术

目前，在焊丝生产领域中，通常使用五水硫酸铜，再加入一定比例的硫酸亚铁，配制成化学镀铜溶液，进行焊丝进行镀铜生产。镀铜生产过程中，主要化学反应方程式为：Cu²⁺+Fe=Fe²⁺+Cu。化学镀铜液使用一段时间后，随着铜离子的消耗及铁离子的增加，化学镀铜液无法满足焊丝镀铜生产的工艺要求，此时镀铜槽内的镀铜废液均排至废水处理站集中处理后外排，然后使用五水硫酸铜配制一批新的镀铜溶液，重新开始焊丝镀铜生产。

随着我国各行业、各企业循环经济及节能减排工作的进一步落实，要求各企业能尽可能地减少生产过程中的各物料的消耗，同时减少生产废物及废料对周边环境和居民生活的产生的影响。在生产过程中现有的镀铜废液工艺处理不仅增加了处理成本，而且产生有害化学成分外排，既不符合当今社会所提倡和要求的节能减排、降低物料消耗及循环利用的要求，也不满足日益增长的环境保护的要求。因此，人们希望有效地利用化学镀铜生产线的镀铜废液来实现节约成本和保护环境的双重目的，这样不仅具有良好的经济效益，同时也具有优良的社会效益。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种镀铜废液再生***，其能有效地利用化学镀铜废液中剩余的Cu²⁺，在不引入任何其他杂质离子的情况下，提高废液中Cu²⁺的浓度，降低废液中Fe²⁺的浓度，使得再生镀铜液再次达到镀铜工艺的生产要求，从而实现镀铜废液再生的目的。

根据上述发明的目的，本实用新型提供了一种镀铜废液再生***，其包括一PLC（可编程逻辑控制器）；

一废液调节池，该废液调节池的池底设有若干个曝气装置；

一再生反应箱，其与废液调节池通过管道连接，该再生反应箱与废液调节池之间的管道上设有提升泵，该再生反应箱内设有一搅拌机、一PH值检测仪、一液位在线检测仪和一电加热装置，该再生反应箱的箱底也设有若干个曝气装置，所述提升泵、搅拌机、PH值检测仪、液位在线检测仪和电加热装置分别与所述PLC连接，该再生反应箱上具有一氢氧化铜添加口和一氧化剂添加口；

一固液分离装置，其与所述再生反应箱通过管道连接，该固液分离装置和再生反应箱之间的管道上设有气动隔膜泵，该气动隔膜泵与PLC连接；

一储液箱，其与固液分离装置的输出端连接，该储液箱上设有盐水和酸液添加口；

一输出管道，其与所述储液箱连接，该输出管道上设有耐腐蚀泵。

在采用本实用新型所述的镀铜废液再生***时，首先将大量存在于镀铜废液中的Fe²⁺通过氧化剂氧化成Fe³⁺，然后投加Cu(OH)₂并控制PH值，此时，在Cu(OH)₂中的OH^-与Fe³⁺结合生成Fe(OH)₃沉淀，而所投加的Cu²⁺与与废液中的SO₄ ^2-结合形成CuSO₄，接着将主要成分为CuSO₄的液体与及主要成分为Fe(OH)₃的沉淀物进行有效地分离，最后对主要成分为CuSO₄的镀铜再生液进行成份调节使其达到镀铜的工艺要求，从而进入下一次的镀铜生产过程。

本发明所述镀铜废液再生***中的废液调节池的池底设有若干个曝气装置，其设置在再生反应箱之前，不仅可使废液水质充分混合，更重要的是可以起到预先氧化的作用，使Fe²⁺大量转化为Fe³⁺进而沉淀，可有效减少氧化剂的投加量。

上述化学反应包括使Fe²⁺彻底转化为Fe³⁺进而生成Fe(OH)₃沉淀，投加的Cu²⁺与废液中的SO₄ ^2-结合形成CuSO₄,几乎这些化学反应均在再生反应箱内完成。再生反应箱内设有的搅拌机用来使废液中的各项化学反应充分进行；由于温度对于化学反应具有影响，所设置的电加热装置调控温度使化学反应处于反应的最佳温度状态，加快反应速度；所设置有氢氧化铜添加口和氧化剂添加口用来分别添加氢氧化铜和氧化剂。与废液调节池相似地，再生反应箱的箱底也设有若干个曝气装置，为了向废液提供充足的溶解氧以进一步氧化Fe²⁺，并保障化学反应的充分性。

固液分离装置将主要含有Fe(OH)₃的沉淀截留，将主要含有CuSO₄的液体排出至储液箱。在储液箱内的含CuSO₄的再生液还需要通过加除盐水进行浓度稀释或者投加浓硫酸进行浓度增加，实现对其成份的调整以满足提供给镀铜焊丝生产线的循环使用。

为了能对再生反应箱内的镀铜废液的相关参数进行在线检测，在再生反应箱内所设的PH值检测仪和液位在线检测仪分别与PLC连接，PLC能显示在线检测的数据；其中，液位在线检测仪可以保证化学反应时的液***置维持在一定高度，避免液位太高或液位太低而影响再生反过程；而PH值检测仪与提升泵之间起停联锁，当PH小于某一值时，提升泵启动，将废液调节池内的废液加压输送至再生反应箱中进行反应，当PH等于某一值时，提升泵停止，在停泵若干小时后，自动开启气动隔膜泵将再生反应箱内反应后固液混合物加压输送至固液分离装置并进行处理。设定停止提升泵的PH值和提升泵的停泵时间均可以根据实际情况进行调节。此外，由于提升泵、气动隔膜泵及耐腐蚀泵分别与PLC连接，在PLC上能显示出水泵出水支管压力，以保证水泵的正常运行，并在工作泵出现故障时，及时调整备用泵自动投入工作运行。

进一步地，在所述镀铜废液再生***中，所述废液调节池内也设有一液位在线检测仪，该液位在线检测仪与PLC连接。这样，设置在废液调节池内的液位在线检测仪将测得的液位高低的情况显示在PLC上，使得操作者进能获得及时预警，避免在废液调节池中出现太低或太高的液位。

进一步地，在所述镀铜废液再生***中，所述储液箱内也设有一液位在线检测仪，该液位在线检测仪与PLC连接。相同地，通过在储液箱内设置液位在线检测仪，也可避免在储液箱内出现太低或太高的液位，从而影响***工作。

更进一步地，在所述镀铜废液再生***中，所述耐腐蚀泵为氟塑泵。因为镀铜再生液带有腐蚀性，所以用于传输镀铜再生液的泵可采用具有耐腐蚀性的氟塑泵。

与现有技术相比，本实用新型所述的镀铜废液再生***由于采用了以上技术方案，具有以下优点：

1）充分有效地利用镀铜废液，无需重新配制镀铜溶液；

2）制成的镀铜再生液满足镀铜工艺的生产要求；

3）降低了镀铜生产成本，减少了镀铜废液排放量；

4）提高了企业的经济效益，改善了周边环境和居民生活质量。

附图说明

图1为本实用新型所述的镀铜废液再生***的结构示意图。

具体实施方式

结合具体实施例和附图说明对本实用新型所述的镀铜废液再生***作进一步说明。

如图1所示，本实施例中的镀铜废液再生***中：废液调节池1通过管道51与再生反应箱2连接，且在管道51上设有与PLC连接的提升泵61，其用来将废液调节池1内的镀铜废液加压传输至再生反应箱2内进行化学反应，在废液调节池1的池底设有若干个曝气装置7，其起到使废液水充分混合及预先氧化的作用；类似地，再生反应箱2的箱底也设有若干个管式微孔曝气装置15使在再生反应箱内具有充足的溶解氧并使化学反应能充分进行；在再生反应箱2内设有不锈钢叶桨式搅拌机8、PH值检测仪9、液位在线检测仪10和电加热装置11，它们分别与PLC连接，其中，搅拌机8为不锈钢桨叶式搅拌机且具有底部定位功能，在4处电加热点上设置有电加热装置11，这4处电加热点均匀地设置在再生反应箱2的周边，液位在线检测仪10将再生反应箱2的液***置数据显示于PLC上，与PLC连接的PH值检测仪9和提升泵61之间的起停联锁配合，实现废液的加压输送的过程，再生反应箱2内还具有一个投放氢氧化铜的添加口12和一个投放氧化剂的添加口13；固液分离装置3通过管道52与再生反应箱2连接，且在管道52上设有与PLC连接的气动隔膜泵62；储液箱4与固液分离装置3的输出端连接，且在储液箱4上设有一个盐水添加口和一个酸液添加口14（盐水添加口未在图1显示，其设置可以与酸液添加口14相同或类似）；与储液箱4连接的输出管道53上设有耐腐蚀泵63，用以向镀铜生产线提供镀铜再生液以实现镀铜废液的循环使用。

需要说明的是，在图1中箭头的方向表示镀铜废液在本实施例中的镀铜废液再生***中传输方向或表示从外部向镀铜废液再生***中投加化学物或镀铜废液再生***向外部排放沉淀物的过程。

以处理废液量为1.5m³/h的镀铜废液再生***为例，该***在运行时，镀铜废液进入废液调节池(有效容积为30m³)，进行水质水量的调节，并通过若干个曝气装置对镀铜废液中的Fe²⁺进行预先氧化；设定当再生反应箱中的PH<3.5时，经处理后的废液会通过提升泵（流量为1.5m³/h，扬程为13m）加压输送至再生反应箱，在再生反应箱中，桨叶式搅拌机（转速为60rpm，浆叶直径500mm）不断搅动镀铜废液，加速化学反应的进程，管式微孔曝气装置工作，一方面向废液提供充足的溶解氧，一方面确保充分的化学反应，电加热装置设置在4处电加热点上，保持化学反应时的液体温度在30-50摄氏度之间，通过氢氧化铜添加口向废液中添加Cu(OH)₂，通过氧化剂添加口向废液中添加双氧水，随着Cu(OH)₂和双氧水的持续加入并且化学反应的不断进行，在再生反应箱中的PH值上升，当再生反应箱中的PH值=3.5，与PLC连接的提升泵收到指令，停止运行，在提升泵停泵4小时后，与PLC连接的气动隔膜泵收到指令，启动运行，将再生反应箱内反应后固液混合物加压输送至固液分离装置；在固液分离装置中，将主要成分是CuSO₄的镀铜自流输送至储液箱，将主要成分是Fe(OH)₃的固体沉淀被截留，经过一个处理周期，打开固液分离装置，卸下沉淀物泥饼，为下一个运行周期准备；在储液箱中，为了确保镀铜再生液能够满足镀铜生产线对于镀铜再生液成份的要求，即总Fe（Fe²⁺及Fe³⁺）浓度不高于40g/L，CuSO₄浓度不低于100g/L，且H₂SO₄浓度为150g/L，需要通过投加除盐水进行浓度稀释或者投加浓硫酸进行浓度增加以对其成份进行相应的调整；最后将满足要求的镀铜再生液经过氟塑泵组加压供给车间镀铜焊丝生产线循环使用。

本实施例中的废液调节池，再生反应箱及储液箱的容积大小均可根据生产镀铜废液处理量或处理能力的大小来进行调节或选择，箱体材质可采用钢制内衬PP板，同时箱体内部可以加厚并进行加筋处理，以确保其结构强度能够满足生产工艺的要求。

在本实施例中，所涉及的提升泵、气动隔膜泵及耐腐蚀泵分别设置相应的备用泵，当工作泵出现故障时，备用泵能及时投入工作运行，避免生产过程的中断。

需要说明的是，在本实施例中采用双氧水作为氧化剂，但是还可以采用对本领域技术人员来说是已知的，能实现相同目的的氧化剂。同时，氧化剂的投加形式可采用水泵加压投加或者自流投加两种方式，如采用自流投加，通过阀门控制即可实现，降低运行成本，而且操作较为便捷。

由此可见，本实施例中的镀铜废液再生***充分利用了镀铜废液，节省了需要采用镀铜工艺企业的生产成本，能满足目前节能减排的需要。

要注意的是，以上列举的仅为本实用新型的一个具体实施例，显然本实用新型不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种镀铜废液再生***，其特征在于，包括：

一PLC；

一废液调节池，所述废液调节池的池底设有若干个曝气装置；

一再生反应箱，其与所述废液调节池通过管道连接，所述再生反应箱与废液调节池之间的管道上设有提升泵，所述再生反应箱内设有一搅拌机、一PH值检测仪、一液位在线检测仪和一电加热装置，所述再生反应箱的箱底也设有若干个曝气装置，所述提升泵、搅拌机、PH值检测仪、液位在线检测仪和电加热装置分别与所述PLC连接，所述再生反应箱上具有一氢氧化铜添加口和一氧化剂添加口；

一固液分离装置，其与所述再生反应箱通过管道连接，所述固液分离装置和再生反应箱之间的管道上设有气动隔膜泵，所述气动隔膜泵与PLC连接；

一储液箱，其与固液分离装置的输出端连接，所述储液箱上设有盐水和酸液添加口；

一输出管道，其与所述储液箱连接，所述输出管道上设有耐腐蚀泵。

2.如权利要求1所述的镀铜废液再生***，其特征在于，所述废液调节池内也设有一液位在线检测仪，该液位在线检测仪与PLC连接。

3.如权利要求1或2所述的镀铜废液再生***，其特征在于，所述储液箱内也设有一液位在线检测仪，该液位在线检测仪与PLC连接。

4.如权利要求1所述的镀铜废液再生***，其特征在于，所述耐腐蚀泵为氟塑泵。