[发明专利]电解槽及使用该电解槽的再生酸性蚀刻液设备及再生方法有效
申请号: | 201410001530.8 | 申请日: | 2014-01-02 |
公开(公告)号: | CN103757635B | 公开(公告)日: | 2016-11-23 |
发明(设计)人: | 耐迪·萨多克 | 申请(专利权)人: | 陶克(苏州)机械设备有限公司 |
主分类号: | C23F1/46 | 分类号: | C23F1/46;C25C1/12 |
代理公司: | 南京苏科专利代理有限责任公司 32102 | 代理人: | 陆明耀;姚姣阳 |
地址: | 215022*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 电解槽 使用 再生 酸性 蚀刻 设备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种电解槽及使用该电解槽的再生酸性蚀刻液以及回收铜的方法和设备,属于资源再利用和有色金属回收领域。
背景技术
全世界范围内,电器电子工业是增长最快的产业之一,印刷电路板作为电器电子产品的重要组成部分,产量也日益增加。常规的酸性蚀刻处理是将印刷电路板放入蚀刻机内的蚀刻液中进行蚀刻反应。印刷板上铜的去除时间有限,且部分可能会因为一些有机的或其他抗酸性的抗体阻止了与酸性蚀刻液建立导体,从而导致时间受到限制。
通常情况下,每分钟去除30至60微米铜的速率是可以实现的。但是,由于铜的饱和且为维持一个可接受的处理速度,蚀刻液必须经常性的更换,这样就会造成大量的废弃蚀刻液。
现有技术中,蚀刻液的再生需按照如下蚀刻反应添加添加剂(如过氧化氢H2O2,臭氧O3,氯酸钠NaClO3)才能实现:
Cu+2HCl+H2O2→CuCl2+2H2O;
Cu+2HCl+1/3O3→CuCl2+H2O;
Cu+2HCl+1/3NaClO3→CuCl2+1/3NaCl+H2O;
另外,传统蚀刻工艺存在蚀刻铜的量和回收再生的量之间化学不匹配的现象,无论是蚀刻液的供给,排放或是铜回收系统,导致蚀刻液的再生和铜回收的效果不佳。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷,本发明的目的是提出一种处理使用过的酸性蚀刻液及回收铜的方法及专用设备,这种酸性蚀刻液用来在蚀刻机内蚀刻印刷电路板。
本发明的原理是:蚀刻过程中,按电化学反应机理[CuCl]++3Cl-+Cu=>2[CuCl2]-,废蚀刻液内会产生大量的复合[CuCl2]-,而再生过程则是将复合[CuCl2]-氧化成复合[CuCl]+,因为[CuCl]+为一个对蚀刻反应活跃的化学元素。
本发明的目的将通过以下技术方案得以实现:
一种电解槽,包括一电-电渗析系统和一电解系统,所述电-电渗析系统和所述电解系统按电化学式(2)为一再生酸性蚀刻液的反应器内提供所需反应气体:
H2O→2H++1/2O2+2e- (2),
所述电解系统按电化学式(3)为所述反应器内提供加速剂:
Cl-+3H2O→ClO3-+6H++6e- (3)。
优选的,所述电-电渗析系统和电解系统内按照电化学式(6)回收铜,
CuCl++2e-→Cu+Cl- (6)。
优选的,所述电解系统按照电化学式(7)和电化学式(8)提供加速剂:
2Cl-→Cl2+2e- (7);
Cl2+6H2O→2ClO3-+12H++12e- (8)。
优选的,所述电-电渗析系统按电化学式(9)为酸性蚀刻液提供额外的酸性溶液,
2H++2Cl-→2HCl (9)。
优选的,所述电解槽包括A隔间和B隔间,所述A隔间内设有电-电渗析系统,所述B隔间内设有电解系统;
所述A隔间包括按电化学式(2)反应用于产生反应气体O2的第一阳极室;按电化学式(6)反应用于回收铜的第一阴极室,以及置于所述第一阳极室和和第一阴极室之间的中间室;
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