Pcb蝕刻廢液及油墨廢液處理方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及PCB廢液處理技術，尤其設及一種PCB生產過程中產生的油墨廢液與蝕 刻廢液的處理方法及裝置。
【背景技術】
[0002] PCB(印制電路板)的生產工藝復雜，在其不同的生產階段會有不同的廢液產生。去 膜顯影廢液是由去油墨、顯影工藝中產生的含有大量有機物的廢液，其COD含量高達15000 ~18000mg/L、PH12~14;廢酸堿液來自退鍛工序產生的硫酸與鹽酸的廢液，其中化h質量濃 度可達300~500mg/L，C0D達到700~1000mg/L，PHl~3;高銅廢液和化學銅廢液主要來自鍛 銅工序和蝕刻工序，化質量濃度可達700~1650mg/L，PH4~7。
[0003] 針對PCB生產過程中產生的各種廢液的治理與銅金屬的回收，目前已有的方法包 括物理沉淀法、化學沉淀法、絮凝沉淀法、離子交換膜樹脂法、制取膽抓法、溶劑萃取法、加 熱蒸饋法、光助fenton法、電解法等多種方法。常用硫化鋼去除蝕刻廢液中的化 2+，該工藝適 用于PH值范圍大，但過量的滬可使處理廢液COD增加;也有采用投加硫酸亞鐵、燒堿、利用Fe (OH)2、Fe(OH)3絮凝和共沉作用形成較大顆粒的抓花，經分離去除其中的銅，但處理后的銅 濃度依然超標；同時也需要大量的化學試劑，增加了處理成本。采用溶液萃取回收銅主要是 用Li巧4~100萃取劑從廢蝕刻液中萃取銅，使PCB廢液中銅離子的濃度得W顯著下降;但運 類技術處理所得的萃取相中含有高濃度的銅，仍然需要再處理，否則容易造成二次污染。電 解法是W銅棒為陰極，碳棒為陽極直接電解PCB廢液，可W回收廢液中的銅，但電解過程中 產生氯氣，導致蝕刻液中氯的損失且污染環境。
【發明內容】
[0004] 本發明提供了一種PCB蝕刻廢液及油墨廢液處理方法，采用離子交換膜技術對PCB 蝕刻廢液進行處理，并提取其中的金屬銅，PCB蝕刻廢液橫向穿過離子交換膜，可W有效降 低離子交換表面CU2+和污染物的濃度，提高處理效率;通過激光照射、雙氧化水光解W及化2 +的催化作用，對PCB油墨廢液中的有機物進行有效降解，COD去除率可達93 % W上;本發明 同時提供了用于實現該方法的裝置。
[0005] 為了達到上述目的，本發明采用W下技術方案實現：
[0006] PCB蝕刻廢液及油墨廢液處理方法，包括如下步驟：
[0007] 1)PCB蝕刻廢液處理:采用橫向離子膜析銅處理裝置進行處理，PCB蝕刻廢液經旋 轉后均勻噴灑在陽極焦平面上，并通過電場加速后W30~90°夾角橫向瓣射到陰極的陰離 子交換膜上;PCB蝕刻廢液中的銅離子在電場作用下，受電位差的驅動向陰極遷移，并被陰 離子交換膜截留而實現分離；W上反應進行時，通過析銅控制系統自動測試并顯示PCB蝕刻 廢液的溫度及流速，W及銅離子濃度；
[000引2)PCB油墨廢液處理:采用PCB油墨廢液處理裝置進行處理，向PCB油墨廢液中加入 由分析純硫酸亞鐵FeS04 ? 7也0和也化含量為30%雙氧水組成的強氧化劑，且也化加入量為 I. I~1.5Qth，Fe27此02的摩爾比為1:16~20;將加入強氧化劑并攬拌均勻后的PCB油墨廢 液的PH值調節到3.4~3.6，溫度控制在60~70°C ;按8~12L/min的速率向PCB油墨廢液中輸 氧氣，同時采用波長為266nm、功率為20~25W的激光均勻照射60分鐘W上；去除PCB油墨廢 液中的COD; W上反應進行時，通過反應控制系統自動測試并顯示PCB油墨廢液的溫度、COD 質量濃度和氧氣流量；
[0009] 激光的驅動及控制通過激光溫控系統與激光穩頻系統實現，其中激光溫控系統由 主控忍片W及分別與主控忍片相連的溫度檢測模塊、溫度控制模塊、溫度顯示模塊、串口通 信模塊、鍵盤輸入模塊、故障檢測模塊和報警模塊組成，其中溫度控制模塊通過TEC熱電制 冷器連接激光器，激光器另外與溫度檢測模塊和故障檢測模塊連接，串口通信模塊另外連 接上位機;溫度檢測模塊與主控忍片W串行方式通信，將采集的溫度數據發往主控忍片進 行實時的監控與顯示，也可W通過上位機進行溫度預設，通過鍵盤輸入電路可控制激光器 的啟停、復位W及手動設定溫度;激光穩頻系統由依次連接的振蕩器、混頻器、分頻器、頻 率-電壓轉換器、加法器、低通濾波器、PID控制器、激光器、光電二極管、偏置器、放大器、禪 合器組成，禪合器與混頻器連接，光電二極管另外連接參考激光器;光電二極管測量激光器 與參考激光器的拍頻頻差，通過偏置并經過放大后與振蕩器進行混頻，混頻之后通過分頻 器分到頻率-電壓轉換器的工作頻率范圍，并直接轉換成電壓信號，再經過PID控制器反饋 回激光器實現相對于參考激光的頻率鎖定;輸出一個控制電壓信號，通過加法器與頻率-電 壓轉換器輸出的電壓相加，再輸入到PID控制器中反饋給激光器，通過設置不同的控制電壓 實現激光器與參考激光不同頻差的實時鎖定，從而實現激光的穩頻。
[0010] 用于實現PCB蝕刻廢液及油墨廢液處理方法的處理裝置，用于對PCB蝕刻廢液進行 處理的橫向離子膜析銅處理裝置包括依次連接的緩沖管道、輸入連接器、萬向節、處理裝置 本體和廢液輸送管道;所述輸入連接器可在旋轉驅動裝置的驅動下繞自身軸線轉動，其連 接萬向節一端可在與處理裝置本體軸線60°夾角范圍內繞較接點自由轉動，輸入連接器靠 近緩沖管道的一側為廢液入口，另一側為廢液出口，且廢液入口直徑大于廢液出口直徑;處 理裝置本體靠近輸入連接器一側設陽極，另一側設陰極，且陰極橫斷面上設陰離子交換膜； 陰離子交換膜前的處理裝置本體下方設析銅出口，陽極和陰極之間的處理裝置本體內設置 的溫度傳感器一、流速傳感器和銅離子濃度監測儀分別連接析銅控制器組成析銅控制系 統。
[0011] 所述輸入連接器的廢液出口直徑為廢液入口直徑的0.618倍，輸入連接器的長度 為廢液出口直徑與廢液入口直徑之和的2倍;處理裝置本體為圓筒形，陽極與靠近輸入連接 器一側端面的距離為輸入連接器長度的1/2倍。
[0012] 用于對PCB石墨廢液進行處理的石墨廢液處理裝置包括廢液處理管道、激光器、激 光驅動及控制系統、轉動機構及反應控制器，所述廢液處理管道的下部設底盤，中部設轉 盤，底盤與轉盤之間的廢液處理管道上設有輸氧管道和廢液輸出管道，轉盤之上的廢液處 理管道上設廢液輸入管道、雙氧水輸入管道和硫酸亞鐵輸入管道;轉盤上與廢液處理管道 平行設置有激光器，激光器由激光驅動及控制系統控制，激光驅動及控制系統包括激光溫 控系統和激光穩頻系統;轉盤可在轉動機構帶動下繞自身軸線轉動;廢液處理管道上設置 的溫度傳感器二、PH值監測儀和COD監測儀分別連接反應控制器，反應控制器另外連接輸氧 管道上的流量計，溫度傳感器二、PH值監測儀和COD監測儀、反應控制器和流量計共同組成 反應控制系統。
[0013] 所述析銅控制器和反應控制器為單片機、PLC或PC機。
[0014] 與現有技術相比，本發明的有益效果是：
[0015] 1)采用離子交換膜技術對PCB蝕刻廢液進行處理，并提取其中的金屬銅，PCB蝕刻 廢液橫向穿過離子交換膜，可W有效降低離子交換表面CU 2+和污染物的濃度，提高處理效 率.
[0016] 2)通過激光照射、雙氧化水光解W及化化的催化作用，對PCB油墨廢液中的有機物 進行有效降解，COD去除率可達93% W上；
[0017] 3)采用激光溫控及穩頻系統，確保激光輸出的準確與穩定，保證PCB油墨廢液的處 理效果。