專利名稱：廢微蝕液再生與銅回收裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電路板企業微蝕刻工序產生的廢微蝕液的再生循環，尤其涉 及一種節能減排新工藝和新技術應用的廢微蝕液再生與銅回收裝置。
背景技術：
我國電路板行業20多年來，特別是近10年，其產能每年以20%以上的速度增長， 2009年在世界上雄居第一，產能已達到1.5億!112。然而，電路板行業的污染物也在不斷增 大，資源浪費也在逐步增加。隨著國家的《清法生產促進法》和《循環經濟促進法》的出臺， 對電路板行業的要求也越來越高。節約資源，減少排放不僅是國家的要求，也是企業的愿望。現有電路板企業的微蝕刻工序的廢微蝕液，銅離子濃度低，沒有像蝕刻廢液一樣 作高要求回收處理。其處理方法一般都是在銅離子濃度達到30-60g/L后，排入到廢水處理 系統，采用中和沉淀法回收銅化合物后，廢水再沉清過濾后排放或再回用。該過程作為環保 治理方法簡單可行，但浪費很大，不符合資源節約的循環經濟產業政策，企業的利益損失也 是較大的。迫切需要廢微蝕液再生回收，并使廢微蝕液中的銅得到回收，廢液轉換為合格的 微蝕液，并且能循環使用的新工藝新技術裝置。如要解決廢微蝕液的再生循環問題，必須使再生微蝕液溶液中銅離子濃度控制在 小于5g/L過氧化氫濃度控制在10. 5 18. 5g/L之間，硫酸濃度在115 185g/L之間；若 微蝕液溶液中各離子濃度太高或太低時，其微蝕效果無法達到工藝要求，會造成工件質量 不合格或產能低的缺陷，排出的廢微蝕液只能按原處理方法進行，達不到廢微蝕液再生與 銅回收的目的。
發明內容本實用新型的目的是提供一種與電路板微蝕工序配套的在線廢液再生循環，銅回 收技術，既能保證無污染物的排出，且設備成本低，工藝簡單可靠，在線生產運行成本低，充 分利用廢微蝕液再生循環，回收價格貴重的純銅的電路板廢微蝕液再生與銅回收裝置。為實現上述目的，一種電路板廢微蝕液再生與銅回收裝置，包括在微蝕刻槽側壁 的上部設置溢流管路連接廢液儲槽，廢液儲槽側壁下部的管路經閥門I和輸液泵I連接過 氧化氫分解循環槽，過氧化氫分解循環槽側壁下部的管路經閥門I和輸液泵II分別連接過 氧化氫分解器和電積循環槽，過氧化氫分解器的出液管路連接過氧化氫分解循環槽；電積 循環槽側壁下部的管路經閥門I和輸液泵III分別連接電積槽和配制槽，電積槽的出液管路 連接電積循環槽；配制槽側壁下部的管路經閥門I和輸液泵IV連接微蝕液槽，微蝕液槽側 壁下部的管路經閥門I和輸液泵V連接微蝕刻槽；所述廢液儲槽中的廢微蝕液成分為銅離 子濃度為30 60g/L，過氧化氫1. 5 11. 5g/L，硫酸35 85g/L，穩定劑的重量百分比小 于2. 5%，溶液載體為去離子水。[0008]將電路板待加工工件置于微蝕刻槽內蝕刻形成已加工工件，在此過程中以過氧化 氫-硫酸型溶液為微蝕刻液，脫除工件表面的氧化銅和金屬銅，微蝕刻液銅離子濃度增加 成為廢微蝕刻液，經過脫除廢微蝕液中殘存過氧化氫、電積銅離子為金屬銅、補充微蝕液中 損失組分至合格微蝕液，合格微蝕液返回微蝕刻槽的再生循環過程。本實用新型的第一個特征是過氧化氫分解槽通過直流電的電解作用，對廢微蝕液 中的過氧化氫進行有效分解。使其被分解后的濃度達到電化學沉積銅所要求的范圍內。溶 液中的過氧化氫在電解槽中，在一定電流、電壓及溫度條件下，一部分過氧化氫在陽極表面 形成氧氣和水；在陰極表面上，溶液中銅離子形成金屬銅，過氧化氫與金屬銅作用，形成氧 化銅和水，氧化銅與溶液中氫離子作用形成銅離子，在一定時間內，過氧化氫被破壞，過氧 化氫濃度達到規定范圍。銅離子濃度和其它物相濃度基本不變。本實用新型的第二個特征是電積槽通直流電，對廢微蝕液中的銅離子濃度進行 有效電積，使溶液達到微蝕過程所要求的范圍；使銅離子形成高純金屬銅。溶液作為電解液 在電解槽中，在一定電流、電壓和溫度條件下，銅離子在陰極上獲得電子，沉積為金屬銅。在 一定時間內，溶液中的銅離子大部分被沉積，溶液中銅離子濃度達到規定范圍。廢微蝕液再生后，再生微蝕液中各組分在再生過程中有化學和物理損失，應使其 恢復到微蝕所要求的濃度范圍。過氧化氫由于電化學破壞，應補充到規定范圍內；硫酸、穩 定劑在微蝕過程中有物理損失或其它損失，應補充到規定范圍；去離子水在循環過程中有 物理損失，應補充到規定范圍。為了實現產品結構優化，改善、提高本實用新型的綜合性能，進一步的措施是所述廢液儲槽和氧化氫分解循環槽的連接管路上設有過濾器A。所述電積循環槽的進液管路上設有閥門IV和過濾器B。所述電積槽的進液管路上設有閥門III。所述配制槽的進液管路上設有閥門II和過濾器C。所述所述微蝕液槽與微蝕刻槽之間的管路上設有過濾器D。所述閥門I、閥門II、閥門III、閥門IV、閥門V為電動控制閥或手動控制閥。所述配制槽中經配制的微蝕液成分為銅離子濃度小于5g/L，過氧化氫10. 5 18. 5g/L，硫酸115 185g/L，穩定劑重量百分比小于2. 5%，溶液載體為去離子水。微蝕液經過若干次(60次)循環后，由于過氧化氫溶液、硫酸、微蝕操作過程可能 帶入的其它雜質，因富集而增加到一定濃度，使電路板的蝕刻速率減慢較大時，應將微蝕廢 液中的銅離子電沉積后，再排入廢水處理裝置。使用新配制的微蝕液。本實用新型采用在微蝕刻槽側壁的上部設置溢流管路連接廢液儲槽，廢液儲槽側 壁下部的管路經閥門I和輸液泵I連接過氧化氫分解循環槽，過氧化氫分解循環槽側壁下 部的管路經閥門I和輸液泵II分別連接過氧化氫分解器和電積循環槽，過氧化氫分解器的 出液管路連接過氧化氫分解循環槽；電積循環槽側壁下部的管路經閥門I和輸液泵III分別 連接電積槽和配制槽，電積槽的出液管路連接電積循環槽；配制槽側壁下部的管路經閥門 I和輸液泵IV連接微蝕液槽，微蝕液槽側壁下部的管路經閥門I和輸液泵V連接微蝕刻槽 方案，克服了現有廢微蝕液處理無純銅回收和無再生的缺陷。本實用新型相比現有技術所產生的有益效果1、本實用新型從控制污染源著手，而不是污染物治理。通過對電路板企業微蝕刻
4工序在線排出的微蝕廢液進行化學再生技術處理，使其達到微蝕過程所要求的范圍，使在 線微蝕廢液成為微蝕液而不斷循環。而不是將微蝕廢液排至污水處理場再生回收。2、本實用新型適應于各種生產能力的過氧化氫型微蝕液微蝕刻工序的在線廢液 再生處理循環使用與過程設備的配置。3、微蝕刻工序在線微蝕刻廢液再生循環使用，使在線排出廢液量降為原有的洲 以下，且達到了對廢液周期性排放和處理；廉價的銅化合物變成高價的高純銅。運行效果不 僅克服了成本問題，而且創造了很好的經濟收益和社會效益。4、投入設備成本低，自動化控制程度高，操作、維護方便，提取純銅操作只需在常 壓與常溫下就能實現；5、廢微蝕液中的銅離子回收成純銅，廢溶液再生成合格的微蝕液循環使用，無廢 液排放，解決了對水環境的污染。6、按日排廢微蝕液Im3為例，不計入中和沉淀法的成本費用，每年成本費用為45 萬元。采用廢微蝕液再生與銅回收裝置后，綜合經濟效益可達65萬元/年。本實用新型適用于處理各種銅電路板微蝕刻工序產生的廢液。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細說明。
圖1為本實用新型的裝配示意圖。圖2為采用中和法或其它方法處理廢微蝕液的成本圖。圖3為采用本實用新型處理廢微蝕液的成本圖。圖中1、微蝕刻槽，2、廢液儲槽，3、閥門I，4、輸液泵I，5、過濾器A，6、過氧化氫 分解循環槽，7、輸液泵II，8、電積循環槽，9、輸液泵III，10、配制槽，11、輸液泵IV，12、微蝕液 槽，13、輸液泵V，14、過濾器D，15、過濾器C，16、閥門II，17、閥門III，18、電積槽，19、過濾器 B，20、閥門IV，21、閥門V，22、過氧化氫分解器。
具體實施方式
根據附圖1所示，一種廢微蝕液再生與銅回收裝置，包括在微蝕刻槽1側壁的上部 設置溢流管路連接廢液儲槽2，廢液儲槽2側壁下部的管路經閥門I 3和輸液泵I 4連接過 氧化氫分解循環槽6，過氧化氫分解循環槽6側壁下部的管路經閥門I 3和輸液泵II 7分別 連接過氧化氫分解器22和電積循環槽8，過氧化氫分解器22的出液管路連接過氧化氫分 解循環槽6 ；電積循環槽8側壁下部的管路經閥門I 3和輸液泵III 9分別連接電積槽18和 配制槽10，電積槽18的出液管路連接電積循環槽8 ；配制槽10側壁下部的管路經閥門I 3 和輸液泵IVll連接微蝕液槽12，微蝕液槽12側壁下部的管路經閥門I 3和輸液泵V 13連 接微蝕刻槽1 ；廢液儲槽2中的廢微蝕液成分為銅離子濃度為30 60g/L，過氧化氫1. 5 11. 5g/L，硫酸35 85g/L，穩定劑的重量百分比小于2. 5%，溶液載體為去離子水。廢液儲槽2和氧化氫分解循環槽6的連接管路上設有過濾器A5。過氧化氫分解分 解器22的進液管路上閥門V 21。電積循環槽8的進液管路上設有閥門IV 20和過濾器B19。 電積槽18的進液管路上設有閥門III 17。配制槽10的進液管路上設有閥門II 16和過濾器 C15。微蝕液槽12與微蝕刻槽1之間的管路上設有過濾器D14。閥門I 3、閥門II 16、閥門III 17、閥門IV 20、閥門V 21為電動控制閥或手動控制閥。配制槽10中經配制的微蝕液成 分為銅離子濃度小于5g/L，過氧化氫10. 5 18. 5g/L，硫酸115 185g/L，穩定劑重量百分 比小于2. 5%，溶液載體為去離子水。本實用新型的工作原理為將電路板待加工工件置于微蝕刻槽1內蝕刻形成已加 工工件，在此過程中以過氧化氫-硫酸型溶液為微蝕液，脫除工件表面的氧化銅和金屬銅， 微蝕刻液銅離子濃度增加成為廢微蝕刻液，經過脫除廢微蝕液中殘存過氧化氫、電積銅離 子為金屬銅、補充微蝕液中損失組分至合格微蝕液，合格微蝕液返回微蝕刻槽1的再生循 環過程。本實用新型的第一個特征是過氧化氫分解器22通過直流電電解作用，對廢微蝕 液中的過氧化氫進行有效分解。使其被分解后的濃度達到電化學沉積銅所要求的范圍內。 溶液中的過氧化氫在過氧化氫分解器22中，在一定電流、電壓及溫度條件下，一部分過氧 化氫在陽極表面形成氧氣和水；在陰極表面上，溶液中銅離子形成金屬銅，過氧化氫與金屬 銅作用，形成氧化銅和水，氧化銅與溶液中氫離子作用形成銅離子，在一定時間內，過氧化 氫被破壞，過氧化氫濃度達到規定范圍。銅離子濃度和其它物相濃度基本不變。本實用新型的第二個特征是電積槽18通直流電，對廢微蝕液中的銅離子濃度進 行有效電積，使溶液達到微蝕過程所要求的范圍；使銅離子形成高純金屬銅。溶液作為電解 液在電積槽18中，在一定電流、電壓和溫度條件下，銅離子在陰極上獲得電子，沉積為金屬 銅。在一定時間內，溶液中的銅離子部分被沉積，多元溶液中銅離子濃度達到規定范圍。廢微蝕液再生后，微蝕液中各組分應恢復到過程中因化學和物理損失，使其達到 微蝕過程所要求的濃度范圍。過氧化氫由于電化學破壞，應補充到規定范圍內；硫酸、穩定 劑在微蝕刻過程中有物理損失或其它損失，應補充到規定范圍；去離子水在循環過程中有 物理損失，應補充到規定范圍。參見附圖1，本實用新型的工作步驟為( 1)、微蝕液在微蝕刻槽1中的反應。電路板工件在鍍銅后，表面的粗糙度不均勻，且與空氣接觸形成很薄的氧化層。 為使工件除去表面的氧化銅等雜物和達到表面要求的粗糙度，電路板的加工都設置有微 蝕刻工序，微蝕刻工序設置微蝕刻槽1，槽中裝有微蝕液。工件在微蝕液中，表面的氧化銅 和少量金屬銅通過化學反應，溶于溶液中，電路板工件每批次在微蝕刻槽1的停留時間 約為60 90秒，使工件表面微蝕深度達到1.25 1.5微米。多批次后銅離子濃度達到 30 50g/L。當銅離子濃度超過該濃度時，工件的微蝕刻速率受到抑制，當微蝕刻速率降低 程度達到50%以上時，該微蝕液已失去微蝕刻作用，必須換新微蝕液，原有微蝕液成為廢 微蝕液。( 2 )、在廢液儲槽2內儲存廢微蝕液。當微蝕液中銅離子濃度達到30 60g/L時成為廢微蝕液，微蝕液槽12上的輸液 泵V 13自動啟動，每次向微蝕刻槽1內添加12 15L微蝕液，微蝕液從微蝕刻槽1的一 端加入，從另一端有等量的廢微蝕液溢出，經溢流管流至廢液儲槽2。廢微蝕液的成分如 下銅離子濃度為30 60g/L，過氧化氫1. 5 11. 5g/L,硫酸35 85g/L，穩定劑的重 量百分比小于2. 5%，溶液載體為去離子水。廢微蝕液經多次溢流，高度增至廢液儲槽2的上限控制點，廢液儲槽2側壁下部的輸液泵I 4啟動，將廢微蝕液過濾后泵人過氧化氫分解循環槽6中。(3)、過氧化氫分解循環槽6輸送廢微蝕液至過氧化氫分解器22。過氧化氫分解循環槽6的作用是保持廢微蝕刻液的電解濃度的穩定和均勻，廢微 蝕液經輸液泵II 7輸送廢微蝕液至過氧化氫分解器22。(4)、過氧化氫分解器22進行電解反應。過氧化氫分解器22的作用是將廢液中殘存的過氧化氫分解脫除。將過氧化氫分 解器22的電極通入直流電，電壓1 2V，電流四0 5IOA/ m2。脫除過氧化氫的電化學反應原理如下陽極反應2H20 — 4H++ O2陰極反應Cu+2+2e+ — CuCu + H2O2 = CuO + H2OCuO+ 2H+= Cu+2 + H2O在本實用新型的一個較佳實施例中，采用的陽極板材料為鈦板表面涂氧化鉭、氧 化銥；陰極板材料為316L不銹鋼，用陰極板4 5塊，陽極板5 6塊，陰極板和陽極板的 規格為250X200mm。在環境溫度下進行電解并放熱，在不加熱條件下溫度逐步升至35 45°C，工作6 10小時，使過氧化氫濃度降至0. 5g/L以下，實現過氧化氫的分解脫除。過 氧化氫分解循環槽6的過氧化氫濃度降至0. 5g/L以下關閉閥門V 21，過氧化氫分解器22 停止工作。按日處理Im3溶液計，裝有輸液泵II 7的過氧化氫分解循環槽6為PVC材料或 其它材料制成，有效規格為1900 X 800 X 1000mm,體積為1. 5m3。(5)、電積循環槽8儲存并輸送廢微蝕液至電積槽18。電積循環槽8的作用是使溶液濃度維持均勻穩定。過氧化氫分解循環槽6中已除 去過氧化氫的廢微蝕液經過濾后由輸液泵II 7送到電積循環槽8，再經輸液泵III 9不斷泵 入電積槽18，電積槽18中的廢微蝕液電解后又不斷返回電積循環槽8，使銅回收過程正常 進行。電積槽18中銅的回收過程是將廢微蝕液中的銅離子轉化為純銅，廢微蝕液得到再 生，電積槽18是本實用新型的關鍵設備，溶液進入電積槽18后，通入直流電進行電化學反 應，電壓3 5V，電流280 350A/ m2。反應過程在環境溫度下進行，在不加熱條件下溫度 逐步升至；35 45°C。銅離子沉積反應原理如下陽極反應2H20 — O2 + 4H+陰極反應Cu+2+ 2e — Cu總反應式Cu+2+2e+ H2O — Cu°+2H++ 1/202在本實用新型的一個較佳實施例中，與過氧化氫分解器22配套使用的電積槽18 設陰極板7 8塊，陽極板8 9塊，兩板規格為500 X 400mm ；陽極板材料為鈦板表面涂氧 化鉭、氧化銥；陰極板材料為0. 3 0. 5mm純銅板。電積槽18是銅離子回收成純銅和廢微 蝕液再生的關鍵設備，運行中通入直流電進行電化學反應。溶液中銅離子濃度下降至5g/L 以下，硫酸濃度得到增加至115 165g/L，過氧化氫被繼續分解為零。廢微蝕液經除銅后為 再生微蝕液，電積槽18中除銅的再生微蝕液不斷返回電積循環槽8。每批溶液電積正常工作時間為14 18小時，當銅離子濃度降至彡5g/L時，相應 降低電流和電壓，防止陰極銅少量返溶，連續工作25 30天時，更換陰極板，獲得優質的純銅產品。按日處理Im3溶液計，電積槽18和電積循環槽8殼體為PVC材料或其它材料制成， 電積循環槽8有效規格為1900 X 800 X 1000mm，體積為1. 5m3。(6)在配制槽10內配置微蝕液。銅離子濃度下降至5g/L以下時關閉閥門III 17，切斷電積槽18電源，電積槽18停 止工作，將再生微蝕液從電積循環槽8過濾后泵入配制槽10，在配制槽10中將再生微蝕液 所損失的組分給予補足至合格微蝕液成品。合格微蝕液成過氧化氫10. 5 18. 5g/L，硫酸 115 185g/L，穩定劑重量百分比小于2. 5%，溶液載體為去離子水。經過上述步驟，廢微蝕液中的組成成分得到有效控制，廢微蝕液得到再生成為半 成品。由于過氧化氫已被脫除，穩定劑和硫酸也有一定損失，在配制槽10內必須補足過氧 化氫、穩定劑和硫酸，得到合格微蝕液成品，輸入微蝕液槽12。按日處理Im3溶液計，裝有攪 拌機的配制槽10為PVC材料；規格為Φ 1200 X 1500mm ；容積為1. 5m3。(7)、微蝕液槽12將已配制合格的微蝕液進行儲存，隨時備用。當微蝕刻槽1內的微蝕液中銅離子濃度達到30_60g/L時，成為廢微蝕液，微蝕液 槽12的輸液泵V 13自動啟動，微蝕液被送入微蝕液槽1內，每次添加12-15L微蝕液。在實施例中，閥門I 3、閥門II 16、閥門III 17、閥門IV 20、閥門V 21為自動控制和 手動控制相結合。在再生回收過程中有兩個電化學反應過程，采用過氧化氫分解器22和電積槽18 兩臺設備，它們的工作原理相同，設備大小不同，工作用途不一樣；兩臺設備也可以合為一 臺設備，但仍然是兩個電化學反應過程，首先仍是破壞過氧化氫，然后才是銅的電沉積。實施例實驗1 室內溫度31°C，取廢微蝕刻液體積1.5L，其主要組分銅離 子:30. lg/L ；硫酸68. 2g/L ；過氧化氫:6. 4g/L ；穩定劑1. 56% ；實驗設備①微電解槽一臺，有效規格為200X100X100mm，陽極板一塊，陰極 板兩塊，分別采用0. 5mm厚純銅板和0. 5mm厚316L不銹鋼板，規格為80X80mm，面積為 0. 0064 IIf，純銅板重28. 5g，極間距50mm。外置保溫；②微整流器一臺；③抽濾器一臺；④微
型泵一臺；⑤其它器具若干。過氧化氫脫除將無濁微蝕刻廢液1. 5L置于微電解槽中，啟動微型泵，通直流 電，控制電流2.64^)6々/1112)，電壓1.5V;陽極板液面有氣體逸出；每隔1小時檢查一次溫 度，第一小時增加3°C，以后每小時增加1 2°C。工作8小時溫度增至42°C。停止通電， 及時取出陰極，取樣檢驗過氧化氫含量為0. ^g/L，符合脫除要求。純銅電積將微電解槽中已除去過氧化氫溶液冷卻至室溫，啟動微型泵，通直流 電，控制電流2A(310A/m2)，電壓4V ；電解中陽極有少量氣體逸出。每1小時檢測一次溫 度，與脫除過氧化氫相比升溫慢，因電流較脫除過氧化氫小。工作14小時后停止通電，此 時，溶液溫度44°C。取出陰極板，用清潔水沖洗，烘干，稱重為70.5g增加重量42g。取溶液樣化驗銅離子濃度2. 7g/L，硫酸濃度129. lg/L,過氧化氫濃度為0，穏定 劑濃度1.37%，溶液的體積為1.43L，溶液體積少量減少是因操作過程中的自然蒸發以及濾 渣和極板帶走等損失。試驗總結試驗是成功的。該溶液作微蝕液使用，只要添加過氧化氫和穩定劑， 補加少量的去離子水，即為合格微蝕液。實施例實驗2 室內溫度33°C，取廢微蝕刻液體積1.5L，其主要組分銅離子60g/L ；硫酸47. 3g/L ；過氧化氫3. 2g/L ；穩定劑1. 35% ；實驗設備①微電解槽一臺，有效規格為200X 100X 100mm，陽極板一塊，陰極 板兩塊，分別采用0. 5mm厚純銅板和0. 5mm厚316L不銹鋼板，規格為80X80mm，面積為 0. 0064 IIf，純銅板重28. 5g，極間距50mm ；②微整流器一臺；③抽濾器一臺；④微型泵一臺；
⑤其它器具若干。過氧化氫脫除將無濁微蝕刻廢液1. 5L置于微電解槽中，啟動微型泵，通直流 電，控制電流2.64^)6々/1112)，電壓1.5V;陽極板液面有氣體逸出；每隔1小時檢查一次溫 度，第一小時增加3°C，以后每小時增加1 2°C。工作8小時溫度增至42. 5°C，停止通電， 及時取出陰極，取樣檢驗過氧化氫含量為0. 22g/L，符合脫除要求。純銅電積將微電解槽中已除去過氧化氫溶液冷卻至室溫，啟動微型泵，通直流 電，控制電流2A(310A/m2)，電壓4V;電解中陽極有少量氣體逸出。每1小時檢測一次 溫度，與脫除過氧化氫相比升溫慢，因電流較脫除過氧化氫小，工作16小時后停止通電，此 時，溶液溫度44.5°C。取出陰極板，用清潔水沖洗，烘干，稱重為115.2g增加重量86.7g。取溶液樣化驗銅離子濃度2. lg/L，硫酸濃度180. 6g/L，過氧化氫濃度為0，穏定 劑濃度1. 16%，溶液的體積為1.42L，溶液體積少量減少是因操作過程中的自然蒸發以及濾 渣和極板帶走等損失。試驗總結試驗是成功的。該溶液作微蝕液使用，只要添加過氧化氫和穩定劑， 補加少量的去離子水，即為合格微蝕液。實施例應用1 配套生產工序 電路板廠沉銅生產線微蝕刻工序。年生產能力 46. 5萬m2 (英制500萬ft2)。本實例生產日 沘天。該微蝕刻工序采用本實用新型后，運轉正常，在28天的生產中工件產量為4. 92萬 m2，實際達產率約為106%。廢微蝕液再生與銅回收裝置處理廢微蝕液總量約為^OOOL。該沉銅生產線微蝕液采用過氧化氫-硫酸型微蝕液，微蝕刻槽1容積1000 L，微蝕 液800L，電路板工件每微蝕刻18 Hl2，微蝕液的銅離子濃度在30-60g/L，微蝕液的輸液泵 V 13自動啟動，微蝕液槽12中的微蝕液被添加到微蝕刻槽1中，微蝕刻槽1中等量的廢 液自動溢流排出至廢液儲槽2中。微蝕刻槽1中每次添加量(排出量)為12L。為控制銅離 子濃度在30-60g/L之間，微蝕刻槽1中排出廢液每2小時由車間抽樣檢測一次，如果銅離 子濃度低于此范圍時，電路板工件每次微蝕刻超過18 Itl2，銅離子濃度高于此范圍時，電路 板工件每次微蝕刻少于18 Hf。穩定劑采用物理法檢驗。廢液經自動溢流至廢液儲槽2，到達上限液位后，輸液泵I 4自動啟動，廢液被泵 送至過氧化氫分解循環槽6，過氧化氫循環槽6容積1500L。廢微蝕液液位達到一定高度 后，廢微蝕液經輸液泵II 7輸送廢微蝕液至過氧化氫分解器22，過氧化氫分解器22自動 啟動工作，過氧化氫分解器22有陰極板4塊，陽極板為5塊，規格為200X250。過氧化氫 分解器22運行控制電壓為1 2V ；電流為300 500A/ m2，廢溶液在過氧化氫分解器22和 過氧化氫分解循環槽6之間循環，工作時間約為8 10小時，溶液中過氧化氫被分解破壞。 每天抽樣檢測1 3次，過氧化氫濃度小于0. 5g/L為合格。溶液合格后，切斷過氧化氫分 解器22的電源。
9[0091]溶液中的過氧化氫被分解脫除后，廢微蝕液經過濾后由輸液泵II 7送到電積循環 槽8，電積循環槽8容積為1500L，電積循環槽8廢微蝕液液位達到一定位置后，輸液泵 III 9自動啟動，將廢微蝕液泵入電積槽18，電積槽18陰極板9塊，陽極板為10塊，規格 為400X500 ；調整控制電流密度280 350A/ m2，電壓3 5V。溶液在電積循環槽8和電 積槽18之間循環，正常運行14 18小時，每天抽樣檢驗1 3次，銅離子濃度在5g/L 以下，過氧化氫濃度為零。溶液合格后，切斷電積槽18的電源。經電積銅后的再生溶液經輸液泵III 9送至微蝕液配制槽10中，每批加入50%過氧 化氫溶20L左右；98%硫酸IL左右；加入穩定劑1 1. 2L。每批抽樣檢測1 3次，控制氧 化氫濃度10. 5 18. 5g/L，穩定劑2. 5%以下，硫酸濃度115 185g/ L。溶液合格后泵至 微蝕液槽12備用。電積槽18中的陰極板在觀天后取出，更換新的陰極板，被取出的陰極板用清水洗 凈，烘干，即為產品金屬銅，經檢測，銅含量在99%以上，產純銅680Kg。再生的微蝕液經配制后，返回到微蝕刻生產中，無廢液外排。上述電路板廠沉銅生產線微蝕刻工序配套的廢微蝕液再生與銅回收裝置已安裝 有20多家，且生產正常。實施例應用2 配套生產工序 電路板廠沉銅生產線微蝕刻工序。年生產能力46. 5萬m2 (英制500萬ft2)。本實例生產日 31天。該微蝕刻工序采用本實用新型后，運轉正常，在31天的生產中工件產量為4. 38萬 m2，實際達產率約為97%。廢微蝕液再生與銅回收裝置處理廢微蝕液總量約為30500L。該沉銅生產線微蝕液采用過氧化氫-硫酸型微蝕液，微蝕刻槽1容積1000L，微蝕 液750L，電路板工件每微蝕刻20 Hl2，微蝕液的銅離子濃度在30 60g/L，微蝕液的添加泵 13自動啟動，微蝕液槽12中的微蝕液被添加到微蝕刻槽1中，微蝕刻槽1中等量的廢液 自動溢流排出至廢液儲槽2中。微蝕刻槽1中每次添加量(排出量)為15L。為控制銅離子 濃度在30 60g/L之間，微蝕刻槽1中排出廢液每2小時由車間中控抽樣檢測一次，如果 銅離子濃度低于此范圍時，電路板工件每次微蝕刻超過20 IIf ；銅離子濃度高于此范圍時， 電路板工件每次微蝕刻少于20 Hf。穩定劑采用物理法檢驗。廢液經自動溢流至廢液儲槽2，到達上限液位后，輸液泵I 4被自動啟動，廢液被 泵送至過氧化氫分解循環槽6，過氧化氫循環槽6容積1500L。廢微蝕液液位達到一定高度 后，廢微蝕液經輸液泵II 7輸送廢微蝕液至過氧化氫分解器22，過氧化氫分解器22自動 啟動工作，過氧化氫分解器22有陰極板5塊，陽極板為6塊，規格為200X250。過氧化氫 分解器22的運行控制電壓為1 2V ；電流為300 500A/ m%廢溶液在過氧化氫分解器22 和過氧化氫分解循環槽6之間循環，工作時間約為8 10小時，溶液中過氧化氫被分解。每 天抽樣檢測1 3次，過氧化氫濃度小于0. 5g/L為合格。溶液合格后，切斷過氧化氫循環 槽6電源。溶液中的過氧化氫被分解脫除后，廢微蝕液經過濾后由輸液泵II 7送到電積循環 槽8，電積循環槽8容積為1500L，電積循環槽8的廢微蝕液液位達到一定位置后，輸液泵 III 9自動啟動，將廢微蝕液泵入電積槽18，電積槽18有陰極板9塊，陽極板10塊，規格為400X500 ；調整控制電流密度280 350A/ m2，電壓3 5V。溶液在電積循環槽8和電積 槽18之間循環，正常運行14 18小時，每天抽樣檢驗1 3次，銅離子濃度在5g/L以 下，硫酸濃度115 160g/L之間，過氧化氫濃度為零。溶液合格后，切斷電積槽18的電源。電積銅后的溶液經輸液泵III 9送至微蝕液配制槽10中，每批加入50%過氧化氫溶 15 20 L左右，98%硫酸1 2L左右，加入穩定劑1 1. 5L，加入去離子水3 5L。每批 抽樣檢測13次，控制過氧化氫濃度10. 5 18g/L，穩定劑2. 5%以下，硫酸濃度115 185g/ L。溶液合格后泵至微蝕液槽12備用。電積槽18中的陰極板在31天后取出，更換新的陰極板，被取出的陰極板用清水洗 凈，烘干，即為產品金屬銅，經檢測，銅含量在99%以上，產純銅740Kg。再生的微蝕液經配制后，返回到微蝕刻生產中，無廢液外排。圖2和圖3給出了使用本實用新型處理廢微蝕液和使用其它方法處理廢微蝕液的 成本和效益的比較，按年產電路板50萬m2，產生和處理廢微蝕液廢液量1000升/天計算， 使用本實用新型成本大幅降低，且能回收具有良好經濟效益的精銅，說明本實用新型具有 良好的經濟效益。在廢微蝕液的再生和銅的回收過程中，本實用新型沒有污水和廢液外排放，并以 處理后的再生微蝕液為母液配制新的微蝕刻液，節約了微蝕刻液的配制成本，保護了生態 環境。
權利要求1.一種廢微蝕液再生與銅回收裝置，其特征在于它包括在微蝕刻槽(1)側壁的上部設 置溢流管路連接廢液儲槽(2)，廢液儲槽(2)側壁下部的管路經閥門I (3)和輸液泵I (4) 連接過氧化氫分解循環槽(6)，過氧化氫分解循環槽(6)側壁下部的管路經閥門I (3)和輸 液泵II (7)分別連接過氧化氫分解器(22)和電積循環槽(8)，過氧化氫分解器(22)的出液 管路連接過氧化氫分解循環槽(6);電積循環槽(8)側壁下部的管路經閥門I (3)和輸液泵 111(9)分別連接電積槽(18)和配制槽(10)，電積槽(18)的出液管路連接電積循環槽(8); 配制槽(10)側壁下部的管路經閥門I (3)和輸液泵IV(Il)連接微蝕液槽(12)，微蝕液槽 (12)側壁下部的管路經閥門I (3)和輸液泵V (13)連接微蝕刻槽(1)。
2.根據權利要求1所述的一種廢微蝕液再生與銅回收裝置，其特征在于所述廢液儲槽 (2)和氧化氫分解循環槽(6)的連接管路上設有過濾器A (5)。
3.根據權利要求1所述的一種廢微蝕液再生與銅回收裝置，其特征在于所述過氧化氫 分解分解器(22)的進液管路上閥門V (21)。
4.根據權利要求1所述的一種廢微蝕液再生與銅回收裝置，其特征在于所述電積循環 槽(8)的進液管路上設有閥門IV (20)和過濾器B (19)。
5.根據權利要求1所述的一種廢微蝕液再生與銅回收裝置，其特征在于所述電積槽 (18)的進液管路上設有閥門III (17)。
6.根據權利要求1所述的一種廢微蝕液再生與銅回收裝置，其特征在于所述配制槽 (10)的進液管路上設有閥Π ΙΚ16)和過濾器C (15)。
7.根據權利要求1所述的一種廢微蝕液再生與銅回收裝置，其特征在于所述微蝕液槽 (12)與微蝕刻槽(1)之間的管路上設有過濾器D (14)。
專利摘要一種廢微蝕液再生與銅回收裝置，其特征在于它包括在微蝕刻槽(1)側壁的上部設置溢流管路連接廢液儲槽(2)，廢液儲槽(2)側壁下部的管路經閥門Ⅰ(3)和輸液泵Ⅰ(4)連接過氧化氫分解循環槽(6)，過氧化氫分解循環槽(6)側壁下部的管路經閥門Ⅰ(3)和輸液泵Ⅱ(7)分別連接過氧化氫分解器(22)和電積循環槽(8)，過氧化氫分解器(22)的出液管路連接過氧化氫分解循環槽(6)；電積循環槽(8)側壁下部的管路經閥門Ⅰ(3)和輸液泵Ⅲ(9)分別連接電積槽(18)和配制槽(10)，電積槽(18)的出液管路連接電積循環槽(8)；配制槽(10)側壁下部的管路經閥門Ⅰ(3)和輸液泵Ⅳ(11)連接微蝕液槽(12)，微蝕液槽(12)側壁下部的管路經閥門Ⅰ(3)和輸液泵Ⅴ(13)連接微蝕刻槽(1)。它克服了現有電路板企業的電路板微蝕刻工藝中的微蝕廢液只經簡單處理后即被排放，且處理過程浪費大，資源損失嚴重的缺陷；適合作各種電路板生產企業的電路板含銅廢微蝕廢液再生循環與銅回收。
文檔編號C25C1/12GK201883149SQ20102056615
公開日2011年6月29日 申請日期2010年10月19日 優先權日2010年10月19日
發明者羅忠凱, 謝羽 申請人:羅忠凱