[發明專利]酸性氯鹽蝕刻廢液單膜雙室電解銅及氯再生系統與工藝

在審

• 申請號: 202010736207.0
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111748826A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 張良
• 申請（專利權）人: 昆山科之源環保科技有限公司
• 主分類號: C25C1/12
• 分類號: C25C1/12;C25C7/04;C25B1/26;C25B9/08;C23F1/46
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本發明公開了一種酸性氯鹽蝕刻廢液單膜雙室電解銅及氯再生系統與工藝，屬于印刷電路板酸性蝕刻廢液、五金蝕刻酸性廢液及礦山酸性氯鹽含銅廢液的循環再生用設備技術領域。該系統包括在線酸性蝕刻機、單膜雙室電解裝置、再生液調配裝置、再生液引射吸收裝置、氯氣回用再生裝置、低溫水簾吸收裝置、動力波吸收裝置和旋流噴淋裝置，其對酸性蝕刻機產生的酸性蝕刻廢液采用通過單膜雙室電解裝置進行電解銅與氯氣回用再生裝置進行氯氣回用再生的工藝，改善了目前現有技術中所采用的置換法、離子膜電解法、硫酸蒸餾法及隔膜電解法等工藝所存在的問題，能夠真正實現低成本的酸性氯鹽蝕刻廢液再生循環，達到PCB企業清潔生產、經濟效益提高的目標。

技術領域

本發明涉及一種酸性蝕刻廢液循環再生用系統及工藝，尤其涉及一種酸性氯鹽蝕刻廢液單膜雙室電解銅及氯再生系統與工藝，屬于印刷電路板酸性蝕刻廢液、五金蝕刻酸性廢液及礦山酸性氯鹽含銅廢液的循環再生用設備技術領域。

背景技術

PCB工業和造紙工業、紡織工業、裝飾電鍍業等一樣，既是用水大戶，又是污染環境大戶，每年都會產生大量的具有腐蝕性的廢液。而在生產印刷電路板(PCB)和五金配件的過程中通常用酸性氯鹽蝕刻工藝和堿性氯鹽蝕刻工藝，其中酸性氯鹽蝕刻工藝產生的酸性氯鹽蝕刻廢液主要成分包括鹽酸、氯酸鈉、氯化銅和氯化鐵，其內銅的含量可達50-140g/L，屬于危險廢物，而目前酸性氯鹽蝕刻廢液的回收銅有如下幾種方法：

一、置換法：此方法一般是用酸性蝕刻廢液與少量的堿性蝕刻廢液或氨水中和，使酸性蝕刻廢液中的酸度降低，然后再向其中投入工業鐵片或鋁粉，利用鐵或鋁的活性將銅置換出來。該法在生產反應過程中會放熱并產生大量的水蒸氣、氯氣和氯化氫氣體，置換完成后須排放大量的廢水，其排放的廢水中含有大量的Cl^-、氨氮和Fe³⁺或Al³⁺，不但污染環境而且蝕刻液中的有效組份無法再生利用。

二、離子膜電解法：此方法是采用具有耐活性Cl^-的陽極對酸性蝕刻廢液進行隔膜電解。該法電解后產生的電解金屬銅為粉狀，操作強度高，且離子膜消耗非常快，生產運行成本高。

三、硫酸蒸餾法：此方法是在酸性蝕刻廢液中加入硫酸進行減壓蒸餾，利用硫酸與鹽酸的沸點和揮發性不同進行蒸餾分離回收HCl并生產硫酸銅。該法需加入大量的硫酸將氯化銅置換成硫酸銅，而且氯化銅并不能完全被硫酸置換成硫酸銅，生產工藝復雜，危險性高。

四、隔膜電解法：目前使用的隔膜電解受車間距離和生產量影響，導致氯回用效率低，同時還會造成蝕刻廢液循環再生過程中藥水膨脹20％-30％，且會產生大量副產物三氯化鐵和次氯酸鈉溶液；另設備結構安裝復雜、電解效率低。

發明內容

針對上述現有酸性氯鹽蝕刻廢液循環再生技術中存在的不足，本發明提供了一種酸性氯鹽蝕刻廢液單膜雙室電解銅及氯再生系統與工藝，其能夠解決現有技術中的缺陷，真正實現低成本的酸性氯鹽蝕刻廢液再生循環，達到PCB企業清潔生產、經濟效益提高的目標。

本發明的技術方案是：

本發明公開了一種酸性氯鹽蝕刻廢液單膜雙室電解銅及氯再生工藝，該工藝主要包括下述步驟：

S1：在線酸性蝕刻機產生的待處理蝕刻廢液儲存于蝕刻廢液儲存裝置內，該待處理蝕刻廢液從蝕刻廢液儲存裝置內進入單膜雙室電解裝置并在其中通過正壓微滲透膜電解法進行循環電解反應，電解過程中待處理蝕刻廢液中的銅離子在陰極被還原為單質銅，同時陽極產生氯氣，且在電解過程中產生酸性氣體，其中單質銅后續經沉淀過濾取出；