一种酸性蚀刻废液的回收利用方法及回收处理系统技术方案

本发明专利技术公开一种酸性蚀刻废液的回收利用方法及回收处理系统，是通过对酸性蚀刻废液进行膜电解再生工艺处理，再将酸性蚀刻废液在膜电解再生工艺中产生的氯气经氯气吸收装置吸收并导入至浓热碱液中，反应生成混合溶液，生成的混合溶液可作为原蚀刻液生产中需添加的氧化剂来使用，实现污染物转化为资源回收再利用，更加环保，且具有较好经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及酸性蚀刻废液的处理再生利用领域，特别涉及一种能将氯气高效吸收利用的酸性蚀刻废液的回收利用方法及回收处理系统。
技术介绍
在电子工业中，印制电路板的制造不仅消耗大量的水和能量，而且产生对环境和人类健康有害的化学物质，而酸性蚀刻废液是蚀刻铜箔过程中产生的一种铜含量较高、酸度较大的工业废水。酸性蚀刻废液的主要成分为氯化铜、氯化氢、氯化钠等，严重污染环境，影响水中微生物的生存，破坏土壤团粒结构，影响农作物生存。科研人员一直在致力于经济、高效的酸性蚀刻废液回收利用技术的开发与推广。现有酸性蚀刻液再生循环利用工艺主要为膜电解法，该方法是基于电化学原理，即酸性蚀刻废液中的铜氯络离子在阴极得到电子还原为铜，阳极产生氯气作为氧化剂氧化蚀刻生产中产生的亚铜离子。但因蚀刻工序生产要求限制，溶液中亚铜离子含量少，存在时间短，导致产生的氯气利用率低，后续较多未经利用的氯气进入废气处理系统，需消耗大量片碱或还原剂处理，物料浪费严重，运营成本高，使项目产业化应用存在限制。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种酸性蚀刻废液的回收利用方法及回收处理系统，能将酸性蚀刻废液的膜电解再生工艺中产生的氯气进行高效吸收再利用，实现污染物转化为资源回收。本专利技术提出一种酸性蚀刻废液的回收利用方法，包括以下步骤：1)将待处理的酸性蚀刻废液加入膜电解槽中，酸性蚀刻废液在膜电解槽的阴极室和阳极室进行电解反应，在阴极室生成金属铜，在阳极室生成氯气；2)将步骤1中电解产生的氯气通过氯气吸收装置吸收并导入至浓热碱液中，反应生成可替代原蚀刻生产中需添加的氧化剂使用的混合溶液；3)将步骤2中生成的混合溶液收集在氧化剂收集桶中，作为原蚀刻生产中需添加的氧化剂来使用；4)酸性蚀刻废液在膜电解槽中电解完成后，得到酸性蚀刻再生液，将酸性蚀刻再生液和生成的金属铜分离，酸性蚀刻再生液收集至储存槽中。优选地，在步骤2中，所述碱液为浓度为0.5～50％，温度为30～80摄氏度的氢氧化钠或氢氧化钾溶液，所述氢氧化钠溶液与氯气反应生成氯酸钠、次氯酸钠以及氯化钠的混合溶液；所述氢氧化钾溶液与氯气反应生成氯酸钾、次氯酸钾以及氯化钾的混合溶液。优选地，在步骤2中，所述氯气吸收装置为喷射吸收或喷淋吸收装置。优选地，在步骤2中设置有用于加热所述碱液的加热装置，所述加热装置为蒸汽加热装置或电加热装置。优选地，在步骤2中设置有用于检测氯气的氯气传感器，在所述氯气传感器检测到阳极室有氯气析出时，所述氯气吸收装置开始启动，吸收氯气。优选地，在步骤1中，膜电解槽的阴极室和阳极室分别与同一循环槽连通，通过水泵将酸性蚀刻废液在离子膜电解槽的阴极室和阳极室与循环槽之间循环流动。本专利技术又提出一种酸性蚀刻废液的回收处理系统，包括用于收集蚀刻生产线的酸性蚀刻废液的废液收集槽、用于对酸性蚀刻废液进行电解的膜电解槽，所述废液收集槽与所述膜电解槽之间通过输液管连通，并安装水泵将所述废液收集槽中的酸性蚀刻废液输入所述膜电解槽中；所述膜电解槽由膜将电解槽分为阴极室和阳极室，所述膜电解槽将酸性蚀刻废液电解析出金属铜和氯气，得到酸性蚀刻再生液；所述回收处理系统还包括用于储存酸性蚀刻再生液的储存槽、用于吸收氯气的氯气吸收装置、储存有浓度为0.5～50％的碱液的碱液反应槽和与所述碱液反应槽连通的氧化剂收集桶，在所述碱液反应槽上安装有用于对碱液进行加热的加热装置，使所述碱液保持在30～80摄氏度，所述氯气吸收装置将析出的氯气进行吸收并导入至所述碱液反应槽的碱液中，氯气与碱液反应生成能作为原蚀刻生产中需添加的氧化剂来使用的混合溶液，反应完成后形成的混合溶液输入所述氧化剂收集桶中。优选地，还包括安装在所述膜电解槽上方的氯气传感器和用于控制所述氯气吸收装置的控制模块，所述控制模块与所述氯气传感器、所述氯气吸收装置电气连接，在所述氯气传感器检测到氯气时，所述控制模块控制所述氯气吸收装置开启。优选地，还包括与所述膜电解槽连通的循环槽，所述阴极室和阳极室分别通过输液管与所述循环槽循环连通，并分别安装水泵使酸性蚀刻废液在所述阳极室与所述循环槽之间及所述阴极室与所述循环槽之间循环流动；所述氯气吸收装置为喷射吸收或喷淋吸收装置。优选地，所述碱液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液，所述氢氧化钠溶液与氯气反应生成氯酸钠、次氯酸钠以及氯化钠的混合溶液；所述氢氧化钾溶液与氯气反应生成氯酸钾、次氯酸钾以及氯化钾的混合溶液。本专利技术的有益效果为：本专利技术对酸性蚀刻废液进行膜电解再生工艺处理，将酸性蚀刻废液在膜电解再生工艺中产生的氯气经氯气吸收装置吸收并导入至浓热碱液中，反应生成混合溶液，生成的混合溶液可作为原蚀刻液生产中需添加的氧化剂来使用，实现污染物转化为资源回收再利用，更加环保，且具有较好经济效益。附图说明图1为本专利技术的酸性蚀刻废液的回收处理系统的结构框图；图2为本专利技术的酸性蚀刻废液的回收利用方法的工艺流程图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参照图1，提出本专利技术的一种酸性蚀刻废液的回收处理系统的实施例：一种酸性蚀刻废液的回收处理系统，包括用于收集蚀刻生产线的酸性蚀刻废液的废液收集槽、用于对酸性蚀刻废液进行电解的膜电解槽、与膜电解槽连通的循环槽。废液收集槽与膜电解槽之间通过输液管连通，并安装水泵将废液收集槽中的酸性蚀刻废液输入膜电解槽中。膜电解槽由膜将电解槽分为阴极室和阳极室，阴极室和阳极室分别通过输液管与循环槽循环连通，并分别安装水泵使酸性蚀刻废液在阳极室与循环槽之间及阴极室与循环槽之间循环流动。膜电解槽将酸性蚀刻废液电解析出金属铜和氯气，得到酸性蚀刻再生液。化学反应式如下：阳极室反应：2(CuCl3)2-+2Cl-→2(CuCl4)2-+2e2Cl-→Cl2↑+2e阴极室反应：(CuCl4)2-+Cu+2Cl-→2(CuCl3)2-2(CuCl3)2-→2(CuCl2)-+2Cl-2(CuCl2)-+2e→2Cu↓+4Cl-2H++2e→H2↑回收处理系统还包括用于储存酸性蚀刻再生液的储存槽、用于吸收氯气的氯气吸收装置、储存有浓度为0.5～50％碱液的碱液反应槽和与碱液反应槽连通的氧化剂收集桶。将分离出的酸性蚀刻再生液收集至储存槽中。回收处理系统还包括安装在膜电解槽上方的氯气传感器和用于控制氯气吸收装置的控制模块。控制模块与氯气传感器、氯气吸收装置电气连接，在氯气传感器检测到阳极室有氯气析出时，控制模块控制氯气吸收装置开始启动，吸收氯气。在碱液反应槽上安装有用于对碱液进行加热的加热装置，使碱液保持在30～80摄氏度。加热装置为蒸汽加热装置或电加热装置。氯气吸收装置将析出的氯气进行吸收并导入至碱液反应槽的碱液中。碱液为浓度为0.5～50％，温度为30～80摄氏度的氢氧化钠或氢氧化钾溶液：采用氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液与氯气反应生成氯酸钠、次氯酸钠以及氯化钠的混合溶液；采用氢氧化钾溶液，氢氧化钾溶液与氯气反应生成氯酸钾、次氯酸钾以及氯化钾的混合溶液。氢氧化钠溶液与氯气反应方程式：2NaOH+CI2＝NaCI+NaCIO+H2O6NaOH+3CI2＝5NaCI+NaCIO3+3H2O氯气与碱液反应生成的混合溶液能作为原蚀刻液生产中需添本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酸性蚀刻废液的回收利用方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将待处理的酸性蚀刻废液加入膜电解槽中，酸性蚀刻废液在膜电解槽的阴极室和阳极室进行电解反应，在阴极室生成金属铜，在阳极室生成氯气；2)将步骤1中电解产生的氯气通过氯气吸收装置吸收并导入至浓热碱液中，反应生成可替代原蚀刻生产中需添加的氧化剂使用的混合溶液；3)将步骤2中生成的混合溶液收集在氧化剂收集桶中，作为原蚀刻生产中需添加的氧化剂来使用；4)酸性蚀刻废液在膜电解槽中电解完成后，得到酸性蚀刻再生液，将酸性蚀刻再生液和生成的金属铜分离，酸性蚀刻再生液收集至储存槽中。

【技术特征摘要】
1.一种酸性蚀刻废液的回收利用方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将待处理的酸性蚀刻废液加入膜电解槽中，酸性蚀刻废液在膜电解槽的阴极室和阳极室进行电解反应，在阴极室生成金属铜，在阳极室生成氯气；2)将步骤1中电解产生的氯气通过氯气吸收装置吸收并导入至浓热碱液中，反应生成可替代原蚀刻生产中需添加的氧化剂使用的混合溶液；3)将步骤2中生成的混合溶液收集在氧化剂收集桶中，作为原蚀刻生产中需添加的氧化剂来使用；4)酸性蚀刻废液在膜电解槽中电解完成后，得到酸性蚀刻再生液，将酸性蚀刻再生液和生成的金属铜分离，酸性蚀刻再生液收集至储存槽中。2.根据权利要求1所述的酸性蚀刻废液的回收利用方法，其特征在于，在步骤2中，所述碱液为浓度为0.5～50％，温度为30～80摄氏度的氢氧化钠或氢氧化钾溶液，所述氢氧化钠溶液与氯气反应生成氯酸钠、次氯酸钠以及氯化钠的混合溶液；所述氢氧化钾溶液与氯气反应生成氯酸钾、次氯酸钾以及氯化钾的混合溶液。3.根据权利要求1或2所述的酸性蚀刻废液的回收利用方法，其特征在于，在步骤2中，所述氯气吸收装置为喷射吸收或喷淋吸收装置。4.根据权利要求1或2所述的酸性蚀刻废液的回收利用方法，其特征在于，在步骤2中设置有用于加热所述碱液的加热装置，所述加热装置为蒸汽加热装置或电加热装置。5.根据权利要求1所述的酸性蚀刻废液的回收利用方法，其特征在于，在步骤2中设置有用于检测氯气的氯气传感器，在所述氯气传感器检测到阳极室有氯气析出时，所述氯气吸收装置开始启动，吸收氯气。6.根据权利要求1所述的酸性蚀刻废液的回收利用方法，其特征在于，在步骤1中，膜电解槽的阴极室和阳极室分别与同一循环槽连通，通过水泵将酸性蚀刻废液在离子膜电解槽的阴极室和阳极室与循环槽之间循环流动。7.一种酸性蚀刻废液的回收处理系统，其特征在于，包括用...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴超，查长虹，林得发，罗东军，王懿，
申请(专利权)人：深圳市新锐思环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44