一种pcb蚀刻废液处理装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种PCB蚀刻废液处理装置，包括依次连接的缓冲管道、输入连接器、万向节、处理装置本体和废液输出管道；所述输入连接器可绕自身轴线转动，其连接万向节一端可在与处理装置本体轴线60°夹角范围内绕铰接点自由转动；处理装置本体设阳极和阴极，且阴极横断面上设阴离子交换膜；阴离子交换膜前的处理装置本体下方设析铜出口，阳极和阴极之间的处理装置本体内设置的温度传感器、流速传感器和铜离子浓度监测仪分别连接析铜控制器组成析铜控制系统。本实用新型采用离子交换膜技术对PCB蚀刻废液进行处理，并提取其中的金属铜，PCB蚀刻废液横向穿过离子交换膜，可以有效降低离子交换表面cu2+和污染物的浓度，提高处理效率。
【专利说明】
一种PCB蚀刻废液处理装置
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及PCB废液处理技术，尤其涉及一种PCB生产过程中产生的蚀刻废液的处理装置。
【背景技术】
[0002]PCB(印制电路板)的生产工艺复杂，在其不同的生产阶段会有不同的废液产生。去膜显影废液是由去油墨、显影工艺中产生的含有大量有机物的废液，其COD含量高达15000?18000mg/L、PH12?14;废酸碱液来自退镀工序产生的硫酸与盐酸的废液，其中Cu2+质量浓度可达300?500mg/L，C0D达到700?1000mg/L，PHl?3;高铜废液和化学铜废液主要来自镀铜工序和蚀刻工序，Cu2+质量浓度可达700?1650mg/L，PH4?7。
[0003]针对PCB生产过程中产生的各种废液的治理与铜金属的回收，目前已有的方法包括物理沉淀法、化学沉淀法、絮凝沉淀法、离子交换膜树脂法、制取胆矾法、溶剂萃取法、加热蒸馏法、光助fenton法、电解法等多种方法。常用硫化钠去除蚀刻废液中的Cu2+，该工艺适用于PH值范围大，但过量的S2—可使处理废液COD增加;也有采用投加硫酸亚铁、烧碱、利用Fe(OH)2、Fe(OH)3絮凝和共沉作用形成较大颗粒的矾花，经分离去除其中的铜，但处理后的铜浓度依然超标；同时也需要大量的化学试剂，增加了处理成本。采用溶液萃取回收铜主要是用Lix54?100萃取剂从废蚀刻液中萃取铜，使PCB废液中铜离子的浓度得以显著下降;但这类技术处理所得的萃取相中含有高浓度的铜，仍然需要再处理，否则容易造成二次污染。电解法是以铜棒为阴极，碳棒为阳极直接电解PCB废液，可以回收废液中的铜，但电解过程中产生氯气，导致蚀刻液中氯的损失且污染环境。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供了一种PCB蚀刻废液处理装置，采用离子交换膜技术对PCB蚀刻废液进行处理，并提取其中的金属铜，PCB蚀刻废液横向穿过离子交换膜，可以有效降低离子交换表面CU2+和污染物的浓度，提高处理效率。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现:
[0006]一种PCB蚀刻废液处理装置，包括依次连接的缓冲管道、输入连接器、万向节、处理装置本体和废液输出管道;所述输入连接器可在旋转驱动装置的驱动下绕自身轴线转动，其连接万向节一端可在与处理装置本体轴线60°夹角范围内绕铰接点自由转动，输入连接器靠近缓冲管道的一侧为废液入口，另一侧为废液出口，且废液入口直径大于废液出口直径;处理装置本体靠近输入连接器一侧设阳极，另一侧设阴极，且阴极横断面上设阴离子交换膜；阴离子交换膜前的处理装置本体下方设析铜出口，阳极和阴极之间的处理装置本体内设置的温度传感器、流速传感器和铜离子浓度监测仪分别连接析铜控制器组成析铜控制系统。
[0007]所述输入连接器的废液出口直径为废液入口直径的0.618倍，输入连接器的长度为废液出口直径与废液入口直径之和的2倍;处理装置本体为圆筒形，阳极与靠近输入连接器一侧端面的距离为输入连接器长度的1/2倍。
[0008]所述析铜控制器为单片机、PLC或PC机。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0010]采用离子交换膜技术对PCB蚀刻废液进行处理，并提取其中的金属铜，PCB蚀刻废液横向穿过离子交换膜，可以有效降低离子交换表面CU2+和污染物的浓度，提高处理效率。
【附图说明】
[0011 ]图1是PCB蚀刻废液横向离子膜析铜处理装置结构示意图。
[0012]图2是PCB蚀刻废液横向离子膜析铜处理流程图。
[0013]图中:1.缓冲管道2.输入连接器3.万向节4.处理装置本体5.阳极6.流速传感器7.铜离子浓度监测仪8.析铜出口 9.阴离子交换膜10.废液输出管道11.温度传感器
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步说明:
[0015]如图1所示，如图1所示，本实用新型一种PCB蚀刻废液处理装置包括依次连接的缓冲管道1、输入连接器2、万向节3、处理装置本体4和废液输出管道1;所述输入连接器2可在旋转驱动装置的驱动下绕自身轴线转动，其连接万向节3—端可在与处理装置本体4轴线60°夹角范围内绕铰接点自由转动，输入连接器2靠近缓冲管道I的一侧为废液入口，另一侧为废液出口，且废液入口直径大于废液出口直径;处理装置本体4靠近输入连接器2—侧设阳极5，另一侧设阴极，且阴极横断面上设阴离子交换膜9;阴离子交换膜9前的处理装置本体4下方设析铜出口8，阳极5和阴极之间的处理装置本体4内设置的温度传感器11、流速传感器6和铜离子浓度监测仪7分别连接析铜控制器组成析铜控制系统。
[0016]所述输入连接器2的废液出口直径为废液入口直径的0.618倍，输入连接器2的长度为废液出口直径与废液入口直径之和的2倍;处理装置本体4为圆筒形，阳极5与靠近输入连接器2—侧端面的距离为输入连接器2长度的1/2倍。
[0017]所述析铜控制器为单片机、PLC或PC机。
[0018]采用本实用新型一种PCB蚀刻废液处理装置对PCB蚀刻废液进行处理的流程如图2所示，PCB蚀刻废液经旋转后均匀喷洒在阳极焦平面上，并通过电场加速后以30?90°夹角横向溅射到阴极的阴离子交换膜上;PCB蚀刻废液中的铜离子在电场作用下，受电位差的驱动向阴极迀移，并被阴离子交换膜截留而实现分离；以上反应进行时，通过析铜控制系统自动测试并显示PCB蚀刻废液的温度及流速，以及铜离子浓度。
[0019]以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
[0020]【实施例】
[0021]PCB生产是将不需要的铜箔通过蚀刻液腐蚀去除，从而形成印制电路板。PCB生产蚀刻工序中，随着蚀刻液中铜离子浓度的增加，蚀刻速率也在发生变化。实验数据表明，当铜离子浓度为18?22盎司/加仑时PCB蚀刻速率较高，而且溶液稳定。当蚀刻液中铜离子浓度增大时，就需对蚀刻液进行处理。
[0022]离子交换膜是一种具有离子选择透过性能的高分子功能膜，它具有离子交换活性基因的网状立体结构。蚀刻废液中的铜离子在电场作用下，受电位差的驱动向阴极迀移，并被阴离子交换膜截获而实现分离。本实用新型使PCB蚀刻废液横向(垂直于离子交换膜，或以某一角度)穿过离子交换膜，可以有效降低离子交换表面CU2+和污染物的浓度，提高处理效率。
[0023]本实施例中，用于处理PCB蚀刻废液的处理装置本体4为水平设置的管状结构，PCB蚀刻废液通过缓冲管道I送入处理装置本体4前的输入连接器2，输入连接器2为喇叭状结构，其废液入口直径大于废液出口直径，废液入口一端连接输送PCB蚀刻废液的缓冲管道I，废液出口一端通过万向节3连接处理装置本体4 ο废液入口直径与废液出口直径之比按黄金分割确定(1:0.618)，输入连接器2的长度为废液入口直径与废液出口直径之和的2倍。输入连接器2与处理装置本体4通过万向节3连接，通过驱动机构可以使输入连接器2相对处理装置本体4的轴线360°旋转，并可与在处理装置本体4端面夹角60°范围内自由转动。
[0024]处理装置本体4的阳极5设在距废液输入一侧，距端面的距离为输入连接器2—半长度处，以保证输入的PCB蚀刻废液均匀的喷洒到阳极焦平面上，并通过电场的加速合理的溅射到阴极的阴离子交换膜9上。阳极与阴极之间的距离，电压大小可以根据PCB蚀刻废液的浓度、流速等因素进行调节并设定。PCB蚀刻废液横向流速及输入角度的调整有利于降低离子交换膜表面铜离子和污染物的浓度，提高废液处理速度和析铜产生率;处理装置本体的直径和废液输送管道的直径根据企业生产规模和需处理的废液量来确定。
[0025]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种PCB蚀刻废液处理装置，其特征在于，包括依次连接的缓冲管道、输入连接器、万向节、处理装置本体和废液输出管道;所述输入连接器可在旋转驱动装置的驱动下绕自身轴线转动，其连接万向节一端可在与处理装置本体轴线60°夹角范围内绕铰接点自由转动，输入连接器靠近缓冲管道的一侧为废液入口，另一侧为废液出口，且废液入口直径大于废液出口直径;处理装置本体靠近输入连接器一侧设阳极，另一侧设阴极，且阴极横断面上设阴离子交换膜；阴离子交换膜前的处理装置本体下方设析铜出口，阳极和阴极之间的处理装置本体内设置的温度传感器、流速传感器和铜离子浓度监测仪分别连接析铜控制器组成析铜控制系统。2.根据权利要求1所述的一种PCB蚀刻废液处理装置，其特征在于，所述输入连接器的废液出口直径为废液入口直径的0.618倍，输入连接器的长度为废液出口直径与废液入口直径之和的2倍;处理装置本体为圆筒形，阳极与靠近输入连接器一侧端面的距离为输入连接器长度的I /2倍。3.根据权利要求1所述的一种PCB蚀刻废液处理装置，其特征在于，所述析铜控制器为单片机、PLC或PC机。
【文档编号】C25C1/12GK205529065SQ201620226904
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月23日
【发明人】张健, 孟令旗, 杨曾光, 陈阳, 张禹, 王树军, 徐勇, 尹建华, 赵婷婷, 宋羽桐
【申请人】鞍山市正发电路有限公司