[發明專利]一種新型酸性蝕刻液資源回收利用方法及回收利用系統

在審

• 申請號: 201710456226.6
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107099802A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 吳超;查長虹;林得發;羅東軍
• 申請（專利權）人: 深圳市新銳思環保科技有限公司
• 主分類號: C23F1/46
• 分類號: C23F1/46;C22B7/00;C22B15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及酸性蝕刻液資源再生利用領域，特別涉及一種新型酸性蝕刻液資源回收利用方法及回收利用系統。

背景技術

在電子工業中，印制電路板的制造不僅消耗大量的水和能量，而且產生對環境和人類健康有害的化學物質。線路板制造工序中，需利用氯化銅和鹽酸混合溶液蝕刻銅板形成導電線路，隨著蝕刻的進行，溶液中銅離子濃度不斷升高，從而需進行排放形成酸性蝕刻廢液。酸性蝕刻廢液的主要成分為氯化銅、氯化氫、氯化鈉等，嚴重污染環境，影響水中微生物的生存，破壞土壤團粒結構，影響農作物生存。科研人員一直在致力于經濟、高效的酸性蝕刻廢液回收利用技術的開發與推廣。

現有酸性蝕刻液再生循環利用工藝主要為膜電解法，回收其中的金屬銅并產生可替代氧化劑的氯氣，但氯氣的利用率較低，經濟價值不明顯。也有有機溶劑萃取法，但強酸性條件下的有機溶劑萃取效果差且使用壽命短，極大制約其工業應用。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種新型酸性蝕刻液資源回收利用方法及回收利用系統，實現污染物轉化為資源回收，環保效果好，成本低，具有良好的經濟效益和環境效益。

本發明提出一種新型酸性蝕刻液資源回收利用方法，包括以下步驟：

1)將待處理的酸性蝕刻廢液收集至蝕刻液收集槽中；

2)將蝕刻液收集槽中的酸性蝕刻液加入反應槽，再加入硫酸，反應后形成高酸含銅溶液，

3)將高酸含銅溶液放入擴散滲析槽內，在擴散滲析槽內用擴散滲析法將高酸含銅溶液分離，得高濃度鹽酸溶液和硫酸銅與少量氯化銅的混合溶液；

4)將所述鹽酸收集并返回至蝕刻產線進行再利用，將硫酸銅與少量氯化銅的混合溶液經冷凍結晶分離得五水硫酸銅粗產品和氯化銅溶液；

5)將所述五水硫酸銅粗產品再經重結晶提純得高品質的五水硫酸銅。

本發明又提出一種酸性蝕刻液資源回收利用系統，包括用于收集蝕刻生產線的酸性蝕刻液的蝕刻液收集槽、用于加入硫酸與酸性蝕刻液反應的反應槽、擴散滲析槽、結晶槽和重結晶槽；

所述蝕刻液收集槽的酸性蝕刻液輸出端與所述反應槽的入口連通，所述蝕刻液收集槽中的酸性蝕刻液輸入所述反應槽中，與加入的硫酸反應形成高酸含銅溶液；

所述反應槽的高酸含銅溶液輸出端與所述擴散滲析槽的入口連通，所述反應槽內形成的高酸含銅溶液輸入所述擴散滲析槽中，經擴散滲析法將所述高酸含銅溶液分離，得高濃度鹽酸溶液和硫酸銅與氯化銅的混合溶液；

所述擴散滲析槽的第一輸出端與一鹽酸收集槽連通，將所述擴散滲析槽分離出的所述鹽酸溶液輸出至所述鹽酸收集槽中，所述鹽酸收集槽的輸出端與蝕刻生產線連通；

所述擴散滲析槽的第二輸出端將所述擴散滲析槽分離出的硫酸銅與氯化銅的混合溶液輸入所述結晶槽中，冷凍結晶分離得五水硫酸銅粗產品和氯化銅溶液；

所述重結晶槽用于對所述五水硫酸銅粗產品進行重結晶提純，得高品質的五水硫酸銅。

優選地，還包括用于儲存所述硫酸銅與氯化銅的混合溶液的含銅溶液儲存槽，所述含銅溶液儲存槽連通在所述擴散滲析槽與所述結晶槽之間，所述擴散滲析槽的第二輸出端與所述含銅溶液儲存槽連通，所述含銅溶液儲存槽的輸出端與所述結晶槽連通，所述擴散滲析槽的第二輸出端將所述硫酸銅與氯化銅的混合溶液輸入所述含銅溶液儲存槽中，所述含銅溶液儲存槽再將所述硫酸銅與氯化銅的混合溶液輸入所述結晶槽內。

優選地，所述重結晶槽設置在所述結晶槽的下方，所述結晶槽的結晶體輸出端與所述重結晶槽連通，將所述五水硫酸銅粗產品輸入所述重結晶槽中。

本發明將酸性蝕刻液經收集后，進入反應槽，加入硫酸反應后形成高酸含銅溶液，再進入擴散滲析槽，于擴散滲析槽分離得高濃度鹽酸和硫酸銅和少量氯化銅溶液，鹽酸經收集后返回蝕刻產線利用，硫酸銅和少量氯化銅溶液經冷凍結晶分離得五水硫酸銅粗產品和氯化銅溶液，五水硫酸銅粗產品再經重結晶提純得高品質的五水硫酸銅。本發明具有如下有益效果：

1.能耗低，運營成本低，工藝簡單易操作；

2.制得的五水硫酸銅會帶走一部分水份，溶液體積膨脹小；

3.直接得高品質五水硫酸銅，具有更好經濟效益；回收處理過程中不產生氯氣，環保效果好，具有較好的環境效益；

4.加入硫酸轉型，提高鹽酸回收率，產生的鹽酸直接返回蝕刻生產線進行再利用。

附圖說明

圖1為本發明的酸性蝕刻液資源回收利用系統的結構框圖。

本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。