[发明专利]酸性蚀刻液在线电解回收装置及蚀刻液再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及原材料的回收循环利用领域，特别涉及一种印制电路板酸性蚀刻液在线电解回收铜装置及蚀刻液再生方法。

背景技术

自从2009年开始，中国已成为全球最大的PCB生产国家。目前被广泛应用于生产PCB的蚀刻工艺的蚀刻液主要为碱性蚀刻液和酸性蚀刻液。随着多层版生产量的增加和多层版层数的增加，酸性蚀刻液的用量逐年增加，酸性蚀刻液的用量已经超过碱性蚀刻液。酸性氯化铜蚀刻液种类丰富，主要有HCl/CuCl₂、HCl/NaCl/CuCl₂、HCl/NH₄Cl/CuCl₂等。在印制电路板生产过程中要经过蚀刻液的蚀刻工艺来生产电路板，每年这些企业都要排放大量的酸性蚀刻废液。因此，研究一种无任何污染排放的在线电解法再生酸性蚀刻废液，具有积极的环境效益和经济效益。

酸性蚀刻液再生方法主要分为化学再生法和电化学再生法，化学再生法如氯气氧化法、氯酸钠氧化法、双氧水再生法等需加入氧化剂等物质，将Cu⁺氧化再生为Cu²⁺，但是总铜不断增加，最终需要对外排出一部分的酸性蚀刻废液以维持一定的总铜浓度，不仅污染环境，还会造成大量Cu和酸的浪费；电化学法(也叫电解法)再生酸性蚀刻废液，不仅可以再生蚀刻液，还可以回收金属铜，是目前再生回收酸性蚀废刻液的主要方法。

目前，已公开披露的酸性蚀刻液电解再生方法主要有基于析出氯气的电解方法和基于不析出氯气的电解再生方法。

中国专利CN2861181Y公开的是基于析出氯气的电解装置(实用新型专利)，该装置由阴极电极板和阳极电极板以及介于两者之间的几块具有阴阳两极的电解板组成，这样就组成了多个电解槽，为了增强电解效果，在具有阴阳两极的电解板的阳极面包覆一层粘附有促进剂的纺织布匹，通过电化学反应可以在电解槽阴极提铜，电解后的剩余液导入搅拌装置，经调整得到再生子液。这种电解方法会排放大量的氯气和氢气，需要专门的废气处理器进行处理，增加了设备的安全要求。

中国专利CN 101532136A公开的是基于不析出氯气的电解再生方法，以加入0.05-0.5mol/L抑制剂的酸性蚀刻废液为阳极液，以稀释的铜的质量浓度为15-40g/L的蚀刻废液为阴极液，通过电解在阴极析出铜粉，电解结束后将阴阳极液按一定比例混合即可成为再生蚀刻液，但是此发明专利没有在阴极阳极之间设置隔膜，且电解过程中阴极析出铜粉，还需通过过滤阴极液回收铜，操作难度加大。另一方面，阴极液需加大量水稀释，电解过程中无法与蚀刻机对接在线连续工作，电解再生后需要排放部分废液。

中国专利CN 101748430A公开的也是一种酸性蚀刻液电解再生方法，该法采用阳离子交换膜将阴阳极室隔开，酸性蚀刻废液经过滤除杂后导入电解槽，以酸性蚀刻废液为阳极液，以酸性蚀刻废液中Cu⁺高于Cu²⁺为阴极液，通过电解反应后，在阴极室内沉积铜粉，经过阴阳极液的混合得到再生液。但是，该方法采用阳离子膜使阴极析铜困难，且电解过程中阴极析出铜粉，需要专门配置固液分离装置，回收铜操作难度加大，且进入电解槽前的蚀刻废液还要过滤除杂工序。另外此发明专利没有防止阳极析氯的措施和方法。

发明内容

本发明的第一个目的在于克服现有技术的不足，提供一种酸性蚀刻液在线电解回收装置。

本发明的第二个目的在于提供一种酸性蚀刻液在线电解再生方法，可以将蚀刻槽排放的废液再生回用的同时又沉积回收金属铜，使PCB生产成本大大降低。且电解再生过程中不析出氯气和氢气，无废液排放，是一种“环境友好型”工艺方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

酸性蚀刻液在线电解回收装置，该装置包括电解槽、阴极液储存槽、阳极液储存槽、调整槽、蚀刻机，

所述的电解槽包括阴极室、阳极室和离子隔膜，离子隔膜将阴极室与阳极室隔开，阴极室内设置有阴极管，阳极室设置有阳极网，阴极管和阳极网分别与电流控制装置通过导线连接；

所述的阴极液储存槽与电解槽阴极室通过管道相连接，阳极液储存槽与电解槽阳极室通过管道相连接，电解槽阴极室、阳极室分别与调整槽通过管道相连接，阳极液储存槽、阴极液储存槽及调整槽分别与蚀刻机通过管道连接，所述的各个管道中设有阀门。

所述的离子隔膜为阴离子交换膜，选用阴离子交换膜可以阻止铜离子从阳极室迁入阴极室，提高阴极沉积效率。

所述的阴极管为耐蚀刻液腐蚀及导电性好的钛质材料制成。