一种碱性蚀刻液离心萃取再生系统的制作方法

本实用新型属于蚀刻液回收设备领域，尤其涉及一种碱性蚀刻液离心萃取再生系统。

背景技术：

线路板被称为电子产品母板，所有的IC、集成电路、电阻和电容的组装均离不开线路板，是信息产业服务的必不可少的上游供应链，在信息产业得到高速发展的同时，作为基础产业的线路板也得到了长足发展。

线路板生产企业所采用的线路板覆铜板蚀刻工艺，主要有“盐酸+氧化剂蚀刻”和“氨水+氯化铵蚀刻”两种。前一种生产工艺所产生的蚀刻废液主要含氯化铜和盐酸，呈强酸性，称为酸性氯化铜蚀刻废液；后一种生产工艺所产生的蚀刻废液主要还氯化铜氨络合物和氯化铵，废液呈碱性，称为碱性氯化铜蚀刻废液。

目前，对于碱性蚀刻废液的处理方法主要是溶剂萃取再生技术，使用有机萃取剂，利用铜离子在萃取剂与蚀刻废液中的分配比不同，通过萃取剂与蚀刻废液混合，使蚀刻废液中的铜转入萃取剂，以达到分离铜的目的，再用硫酸溶液将萃取剂中的铜离子反萃出来，得到的硫酸铜溶液再进行电解提铜。用溶剂萃取再生技术处理碱性蚀刻废液的优势是可以从中回收、回用有用物质，不仅减少排污，而且节约资源，创造效益，符合可持续发展的要求。

然而，现在所用的萃取设备一般为厢式萃取设备，厢式萃取设备由混合室和澄清室所构成。混合室采用搅拌桨将萃取剂与蚀刻废液混合，其混合效果有限，萃取效率较低，且两相混合过程容易造成溶解、夹带而带来溶剂损失和二次污染。澄清室室供两相静置分层，通过两相的比重差产生的重力作用实现澄清分层，分层时间较长，为保证两相足够分层时间，需要澄清室体积非常大，因此厢式萃取设备的体积一般较大，使得设备占地面积大，相应地萃取剂的用量也较多，而有机溶剂、萃取剂十分昂贵，萃取成本较高。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种碱性蚀刻液离心萃取再生系统，旨在解决现有技术中萃取碱性蚀刻废液的萃取效率低，且萃取剂用量较多，萃取成本较高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的，一种碱性蚀刻液离心萃取再生系统，包括蚀刻废液缸、离心萃取装置、离心反萃装置和电解装置；

所述离心萃取装置和离心反萃装置均为环隙式离心萃取分离机，所述环隙式离心萃取分离机包括外壳、内筒和离心旋转组件，所述外壳上具有重相入口、重相出口、轻相入口和轻相出口，所述内筒与所述离心旋转组件连接，并共同设置在所述外壳内部，所述内筒的底部开设有开口，所述开口分别与所述轻相入口和重相入口连通；

所述蚀刻废液缸的入口与蚀刻装置的出口连通，所述蚀刻废液缸的出口与所述离心萃取装置的重相入口连通，所述离心萃取装置的重相出口与蚀刻装置的入口连通；所述离心萃取装置的轻相出口与所述离心反萃装置的轻相入口连通，所述离心反萃装置的轻相出口与所述离心萃取装置的轻相入口连通；所述离心反萃装置的重相出口与所述电解装置的入口连通，所述电解装置的出口与所述离心反萃装置的重相入口连通。

进一步地，所述再生系统包括至少一台离心萃取装置和至少一台离心反萃装置。

进一步地，所述离心旋转组件包括电机和转鼓，所述电机的输出轴沿所述内筒轴向设置，所述转鼓安装在所述电机的输出轴上。

进一步地，所述电机的转速为1500-3000r/min。

本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型的一种碱性蚀刻液离心萃取再生系统，其包括蚀刻废液缸、离心萃取装置、离心反萃装置和电解装置。所述离心萃取装置和离心反萃装置均为环隙式离心萃取分离机，利用离心力的作用实现溶液的混合、反应、萃取、洗涤、分离等多种功能。该再生系统将离心萃取装置分别与蚀刻装置和离心反萃装置连通，并将离心反萃装置与电解装置连通，通过向离心萃取装置中通入萃取剂和碱性蚀刻废液将铜离子萃取至萃取剂中，并将带有铜离子的萃取剂通入离心反萃装置中；离心反萃装置中通入反萃剂，反萃剂与带有铜离子的萃取剂反应后形成萃取剂和硫酸铜溶液。萃取剂通入离心萃取装置中用于萃取铜离子，硫酸铜溶液通入电解装置中进行电解提铜，并生成反萃剂通入离心反萃装置中，形成再生循环。该再生系统具有分相效果好、可使用流比范围大、传质平衡速度快和传质效率高等优点，其分相迅速，易于实现单级或多级串联逆流或错流洗涤和萃取，因此萃取效率高。同时，环隙式离心萃取分离机体积小，占地面积小，溶剂存留量小，萃取剂耗用较少，大大降低了萃取成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种碱性蚀刻液离心萃取再生系统的结构示意图；

图2是图1中离心萃取装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，为本实用新型实施例提供的一种碱性蚀刻液离心萃取再生系统100，其包括蚀刻废液缸1、离心萃取装置2、离心反萃装置3、电解装置4以及蚀刻装置5。本实用新型实施例中，所述蚀刻装置5为蚀刻工序中所需的装置，用于对线路板进行覆铜蚀刻。

所述离心萃取装置2和离心反萃装置3均为环隙式离心萃取分离机。具体地，参照图2，所述离心萃取装置2包括外壳21、内筒22和离心旋转组件，所述内筒22与所述离心旋转组件连接，并共同设置在所述外壳21内部。所述离心旋转组件包括电机23和转鼓24，所述电机23的输出轴沿所述内筒22轴向设置，所述转鼓24安装在所述电机23的输出轴上。所述外壳21上具有重相入口211、重相出口212、轻相入口213和轻相出口214，所述内筒22的底部开设有开口(未标注)，所述开口分别与所述轻相入口213和重相入口211连通，用于碱性蚀刻废液与萃取剂的混合。所述离心萃取装置2依靠电机23带动转鼓24高速旋转，利用所述转鼓24高速旋转时产生的离心力工作，具有很强的混合功能，使两相能够充分接触，由于强大离心力的作用，两相分离在很短时间里实现，且分离效果好，与厢式萃取设备相比，离心萃取分离机具有分离效果好、可使用流比范围大、传质平衡速度快和传质效率高等特点。所述离心反萃装置3与离心萃取装置2的结构相同，其相应地具有重相入口311、重相出口312、轻相入口313和轻相出口314。

所述蚀刻废液缸1的入口与蚀刻装置5的出口连通，所述蚀刻废液缸1的出口与所述离心萃取装置2的重相入口211连通，所述离心萃取装置2的重相出口212与蚀刻装置5的入口连通。所述离心萃取装置2的轻相出口214与所述离心反萃装置3的轻相入口313连通，所述离心反萃装置3的轻相出口314与所述离心萃取装置2的轻相入口213连通。所述离心反萃装置3的重相出口312与所述电解装置4的入口连通，所述电解装置4的出口与所述离心反萃装置3的重相入口311连通。

本实用新型实施例中，所述再生系统100包括至少一台离心萃取装置2和至少一台离心反萃装置3，且所述电机23的转速为1500-3000r/min。具体工作时，蚀刻装置5产生的碱性蚀刻废液收集到蚀刻废液缸内，从所述离心萃取装置2的重相入口211进入离心萃取装置2中，萃取剂从离心萃取装置2的轻相入口213进入离心萃取装置2中，碱性蚀刻废液与萃取剂分别进入到离心萃取装置2的环隙后，依靠高速旋转转鼓24的带动和液层间的相互摩擦，实现剧烈而均匀的混合萃取。混合液通过转鼓24底部的通道进入转鼓24内，转鼓24内分割成四个竖直的腔体，混合液依靠径向隔板被迅速加速到转鼓转速，在离心力的作用下，萃取后的低铜蚀刻液(重相)被甩向外缘，聚到转鼓24的外壁处；萃取后的载铜萃取剂(轻相)则被挤向转鼓24的中心，聚集在内层，在自下而上的流动过程中轻重相逐渐分离。低铜蚀刻液(重相)经重相堰板从重相出口212流出，作为再生液通入到蚀刻装置5中使用，载铜萃取剂(轻相)从轻相出口214流出，并从离心反萃装置3的轻相入口313流入到离心反萃装置3内。

利用同样的离心萃取原理，载铜萃取剂(轻相)与反萃剂(重相)于离心反萃装置3内进行反萃，载铜萃取剂中的铜离子被分离后重新获得萃取能力，由离心反萃装置3的轻相出口314流到离心萃取装置的轻相入口213，进行萃取工作。所述反萃剂为硫酸溶液，反萃后得到硫酸铜溶液，从离心反萃装置3的重相出口312流到电解装置4处进行电解提铜工作，经电解提铜得到硫酸溶液，由离心反萃装置3的重相出口312通入到电解装置处，并再次返回至离心反萃装置3内进行反萃工作。

碱性蚀刻液的萃取原理是利用铜离子在有机萃取剂与碱性蚀刻废液中的分配比不同，通过萃取剂与碱性蚀刻废液混合，使得碱性蚀刻废液中的铜转入萃取剂中，含铜萃取剂与硫酸溶液进行反萃得到硫酸铜溶液，以达到分离铜的目的。

萃取主要反应：2RH+Cu²⁺→CuR2+2H+(RH表示萃取剂)

反萃主要反应：CuR2+H2SO4→CuSO4+2RH

综上所述，本实用新型实施例提供的一种碱性蚀刻液离心萃取再生系统100，其采用离心萃取设备实现铜萃取剂与碱性蚀刻废液的混合传质、反应、萃取、洗涤、分离等多种功能，从而达到碱性蚀刻废液再生循环的效果。具有分相效果好、可使用流比范围大、传质平衡速度快和传质效率高等优点，其分相迅速，易于实现单级或多级串联逆流或错流洗涤和萃取，因此萃取效率高。同时，环隙式离心萃取分离机体积小，占地面积小，溶剂存留量小，萃取剂耗用较少，大大降低了萃取成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。