专利名称：用于酸性蚀刻液的离子交换树脂除砷处理系统的制作方法
技术领域：
用于酸性蚀刻液的离子交换树脂除砷处理系统
技术领域：
本实用新型涉及废水中除去特定溶解物的多级处理系统，特别涉及印制电路板蚀 刻废液除去砷的处理系统，尤其涉及用于生产碱式氯化铜的印制电路板酸性蚀刻废液的离 子交换树脂除砷和树脂再生的处理系统。
背景技术：
印制电路板蚀刻废液(也称PCB蚀刻废液)包括碱性蚀刻废液和酸性蚀刻废液， 其中印制电路板酸性蚀刻废液中铜及氯离子含量高，属酸性，内含有砷等杂质；由印制电路 板酸性蚀刻废液生产出来的碱式氯化铜对砷的含量有严格要求，砷含量越低越好，一般在 用印制电路板酸性蚀刻废液生产碱式氯化铜前，需要对印制电路板酸性蚀刻废液进行除砷 的前期处理。现有技术从印制电路板酸性蚀刻废液中除砷的方法包括中和沉淀法、硫化物沉淀 法、铁氧体沉淀法和絮凝沉淀法，这些方法有的除砷效果不好，有的会造成二次污染，有的 成本较高；现有技术从印制电路板酸性蚀刻废液中除砷的方法还包括离子树脂交换法，该 方法处理量大、操作简单和分离效果好，有利于酸性蚀刻废液中各种物质的回收利用，是一 种很好的除砷方法，不过该方法所用树脂包括活性炭交换树脂、硫化物的再生树脂、无机离 子交换树脂和选择性螯合树脂，在酸性蚀刻废液除砷处理后，这些树脂再生较困难，并且树 脂再生处理成本较高，导致采用离子树脂交换法来处理印制电路板酸性蚀刻废液中除砷的 成本增加，该离子交换树脂除砷方法的推广也受到限制。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种用 于酸性蚀刻液的离子交换树脂除砷处理系统，该离子交换树脂除砷处理系统内的树脂采用 萃淋树脂，适合对大批量印制电路板酸性蚀刻废液的除砷处理，具有操作方便、清洗容易、 成本较低和萃淋树脂再生简单等优点。本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是一种用于酸性蚀刻液的离子交换树脂除砷处理系统，是用于从印制电路板酸性蚀 刻废液中生产出碱式氯化铜的前期处理系统，包括装有树脂的离子交换器和抽液泵，以及 设置在所述离子交换器的入口和抽液泵的出口之间的进料阀；所述抽液泵将待处理的酸性 蚀刻液从所述离子交换器的入口泵入该离子交换器内进行除砷处理，除砷处理后的酸性蚀 刻液从所述离子交换器的出口经出料阀流出。所述树脂为萃淋树脂；所述离子交换树脂除砷处理系统还包括萃淋树脂再生装 置，该萃淋树脂再生装置包括盐酸池、抽盐酸泵、盐酸进料阀、盐酸回收池、盐酸出料阀、氢 氧化钠池、抽氢氧化钠泵、氢氧化钠进料阀、氢氧化钠回收池、氢氧化钠出料阀、自来水进料 阀、自来水回收池和自来水出料阀。所述盐酸池的出口经所述抽盐酸泵和盐酸进料阀后与所述离子交换器的入口连接，所述离子交换器的出口经所述盐酸出料阀后与所述盐酸回收池的入口连接，所述抽盐 酸泵将所述盐酸池内的盐酸泵入所述离子交换器流经所述萃淋树脂后，从所述离子交换器 的出口经所述盐酸出料阀流入到所述盐酸回收池内。所述氢氧化钠池的出口经所述抽氢氧化钠泵和氢氧化钠进料阀后与所述离子交 换器的入口连接，所述离子交换器的出口经所述氢氧化钠出料阀后与所述氢氧化钠回收池 的入口连接，所述抽氢氧化钠泵将所述氢氧化钠池内的氢氧化钠溶液泵入所述离子交换器 流经所述萃淋树脂后，从所述离子交换器的出口经所述氢氧化钠出料阀流入到所述氢氧化 钠回收池内。所述自来水进料阀设置在所述离子交换器的入口和自来水源之间，所述离子交换 器的出口经所述自来水出料阀后与所述自来水回收池的入口连接，所述自来水经所述自来 水进料阀流入所述离子交换器的萃淋树脂后，从所述离子交换器的出口经所述自来水出料 阀流入到所述自来水回收池内。采用本实用新型离子交换树脂除砷处理系统，在生产碱式氯化铜前对印制电路板 酸性蚀刻废液进行除砷处理，该离子交换树脂除砷方法包括如下步骤A、将新鲜的萃淋树脂装入离子交换器内；B、将待处理印制电路板酸性蚀刻废液从所述离子交换器的入口泵入该离子交换 器内进行除砷处理，控制所述酸性蚀刻废液在所述离子交换器内的流动速度，让其在该离 子交换器内流动的时间保持在20 40分钟，然后从所述离子交换器的出口流出，得到除砷 后的印制电路板酸性蚀刻废液；C、当所述萃淋树脂处理的酸性蚀刻废液之体积是该萃淋树脂之体积的390 410 倍时，该萃淋树脂的吸附能力达到饱和，则所述萃淋树脂需要进行再生处理，其步骤依次如 下Cdf盐酸从所述离子交换器的入口泵入该离子交换器内，使该盐酸通过所述萃淋 树脂，对其冲洗，并从所述离子交换器的出口流出；C2所述盐酸冲洗完所述萃淋树脂后，接着让自来水从所述离子交换器的入口流入 该离子交换器内，使该自来水通过所述萃淋树脂，对其冲洗，并从所述离子交换器的出口流 出；C3所述自来水清洗完所述萃淋树脂后，将氢氧化钠溶液从所述离子交换器的入口 泵入该离子交换器内，使该氢氧化钠溶液通过所述萃淋树脂，对其冲洗，并从所述离子交换 器的出口流出；C4所述氢氧化钠溶液冲洗完所述萃淋树脂后，接着再次让自来水从所述离子交换 器的入口流入该离子交换器内，使该自来水通过所述萃淋树脂，对其冲洗，并从所述离子交 换器的出口流出；经过以上C1-C4各步骤，所述萃淋树脂再生处理完毕，可用其继续处理印制电路 板酸性蚀刻废液；重复步骤B，至所述萃淋树脂的吸附能力达到饱和，再操作步骤C，然后再重复步
骤B......直至经所述离子交换器除砷处理后的酸性蚀刻废液，砷的去除率低于60%后，
所述萃淋树脂需要更换，此时应清空所述离子交换器，重复实施步骤A。步骤C1中，所述盐酸的浓度为7 10%，该盐酸的用量为所述萃淋树脂体积的1. 5 2. 5倍，该盐酸通过所述离子交换器的时间为1. 5 2. 5小时。步骤C2中，所述自来水的用量为所述萃淋树脂体积的1. 5 2. 5倍，该自来水通 过所述离子交换器的时间为20 40分钟。步骤C3中，所述氢氧化钠溶液的浓度为7 10%，该氢氧化钠的用量为所述萃淋 树脂体积的1. 5 2. 5倍，该氢氧化钠通过所述离子交换器的时间为1. 5 2. 5小时。步骤C4中，所述自来水的用量为所述萃淋树脂体积的1. 5 2. 5倍，该自来水通 过所述离子交换器的时间为20 40分钟。同现有技术相比较，本实用新型用于酸性蚀刻液的离子交换树脂除砷处理系统之 有益效果在于1、除砷所需物料采用萃淋树脂，该除砷处理系统操作方便、清洗容易和成本较低， 同时使萃淋树脂再生简单，适合对大批量印制电路板酸性蚀刻废液的除砷处理；2、整个除砷操作过程简单，分离效果好，易控制，有利于保留酸性蚀刻废液内的各 种有价值成分。
图1是本实用新型用于酸性蚀刻液的离子交换树脂除砷处理系统的简化示意图。
具体实施方式
下面结合各附图对本实用新型作进一步详细说明。参见图1，一种用于酸性蚀刻液的离子交换树脂除砷处理系统，是用于从印制电路 板酸性蚀刻废液中生产出碱式氯化铜的前期处理系统，包括装有萃淋树脂的离子交换器10 和抽液泵20，以及设置在所述离子交换器10的入口 11和抽液泵20的出口之间的进料阀 30 ；所述抽液泵20将处理池中的待处理的酸性蚀刻液从所述离子交换器10的入口 11泵入 该离子交换器10内进行除砷处理，除砷处理后的酸性蚀刻液从所述离子交换器10的出口 12经出料阀31流出到中间池；所述树脂为萃淋树脂，所述萃淋树脂的化学名称类别是强酸 性苯乙烯系阳离子交换树脂；所述离子交换树脂除砷处理系统还包括萃淋树脂再生装置， 该萃淋树脂再生装置包括盐酸池41、抽盐酸泵42、盐酸进料阀43、盐酸回收池44、盐酸出料 阀45、氢氧化钠池46、抽氢氧化钠泵47、氢氧化钠进料阀48、氢氧化钠回收池49、氢氧化钠 出料阀50、自来水进料阀51、自来水回收池52和自来水出料阀53。所述盐酸池41的出口经所述抽盐酸泵42和盐酸进料阀43后与所述离子交换器 10的入口 11连接，所述离子交换器10的出口 12经所述盐酸出料阀45后与所述盐酸回收 池44的入口连接，所述抽盐酸泵42将所述盐酸池41内的盐酸泵入所述离子交换器10流 经所述萃淋树脂后，从所述离子交换器10的出口 12经所述盐酸出料阀45流入到所述盐酸 回收池44内。所述氢氧化钠池46的出口经所述抽氢氧化钠泵47和氢氧化钠进料阀48后与所 述离子交换器10的入口 11连接，所述离子交换器10的出口 12经所述氢氧化钠出料阀50 后与所述氢氧化钠回收池49的入口连接，所述抽氢氧化钠泵47将所述氢氧化钠池46内的 氢氧化钠溶液泵入所述离子交换器10流经所述萃淋树脂后，从所述离子交换器10的出口 12经所述氢氧化钠出料阀50流入到所述氢氧化钠回收池49内。
5[0033]所述自来水进料阀51设置在所述离子交换器10的入口 11和自来水源之间，所述 离子交换器10的出口 12经所述自来水出料阀53后与所述自来水回收池52的入口连接， 所述自来水经所述自来水进料阀51流入所述离子交换器10的萃淋树脂后，从所述离子交 换器10的出口 12经所述自来水出料阀53流入到所述自来水回收池52内。一种待处理的印制电路板酸性蚀刻废液，其砷含量为4ppm，即4毫克/升，令其流 经本实用新型用于酸性蚀刻液的离子交换树脂除砷处理系统，采用如下的离子交换树脂除 砷方法处理A、将新鲜的萃淋树脂装入离子交换器内，该萃淋树脂的化学名称类别是强酸性苯 乙烯系阳离子交换树脂，所用萃淋树脂的型号是萃淋树脂941型；B、参见图1，将待处理印制电路板酸性蚀刻废液从所述离子交换器的入口借助抽 液泵20泵入到离子交换器内进行除砷处理，在除砷处理过程中，调节图1中的进料阀30来 控制所述酸性蚀刻废液在所述离子交换器内的流动速度，让其在该离子交换器内流动的时 间保持在30分钟，然后从所述离子交换器的出口流出，得到除砷后的印制电路板酸性蚀刻 废液，其砷含量降为1.2ppm，即1.2毫克/升，砷的去除率为70% ；C、若当所述萃淋树脂处理的酸性蚀刻废液之体积是该萃淋树脂之体积的400倍 时，该萃淋树脂的吸附能力达到饱和，则所述萃淋树脂需要进行再生处理，其步骤依次如 下C1参见图1，打开盐酸进料阀43，将浓度为7 10%的盐酸从所述离子交换器的 入口借助抽盐酸泵42泵入到该离子交换器内，使该盐酸通过所述萃淋树脂，对其冲洗，并 从所述离子交换器的出口经盐酸出料阀45流出到所述盐酸回收池44内；该盐酸的用量为 所述萃淋树脂体积的2倍，该盐酸通过所述离子交换器的时间为2小时；用盐酸进行冲洗主 要是将留在所述萃淋树脂表面的砷、铜等杂质冲洗掉；图1中的盐酸进料阀43可以控制盐 酸泵入时的流量，而盐酸出料阀45则可以控制盐酸流出时的流量；C2所述盐酸冲洗完所述萃淋树脂后，参见图1，接着打开自来水进料阀51，让自来 水从所述离子交换器的入口流入该离子交换器内，使该自来水通过所述萃淋树脂，对其冲 洗，并从所述离子交换器的出口经自来水出料阀53流出到所述自来水回收池52内；该自来 水的用量为所述萃淋树脂体积的2倍，自来水通过所述离子交换器的时间为30分钟；用自 来水进行冲洗主要是进一步将所述萃淋树脂冲洗干净；图1中的自来水进料阀51可以控制 自来水流入时的流量，而自来水出料阀53则可以控制自来水流出时的流量；C3所述自来水清洗完所述萃淋树脂后，参见图1，打开氢氧化钠进料阀48，将浓度 为7 10%的氢氧化钠溶液从所述离子交换器的入口借助所述抽氢氧化钠泵47泵入到该 离子交换器内，使该氢氧化钠溶液通过所述萃淋树脂，对其冲洗，并从所述离子交换器的出 口流出到所述氢氧化钠回收池49内；该氢氧化钠的用量为所述萃淋树脂体积的2倍，氢氧 化钠通过所述离子交换器的时间为2小时；用氢氧化钠溶液进行冲洗主要是将留在所述萃 淋树脂表面的盐酸中和，使所述萃淋树脂呈中性；图1中的氢氧化钠进料阀48可以控制氢 氧化钠溶液泵入时的流量，而氢氧化钠出料阀50则可以控制氢氧化钠溶液流出时的流量； C4所述氢氧化钠溶液冲洗完所述萃淋树脂后，参见图1，接着再次让自来水从所述 离子交换器的入口流入该离子交换器内，使该自来水通过所述萃淋树脂，对其冲洗，并从所 述离子交换器的出口流出到所述自来水回收池52内；该自来水的用量也为所述萃淋树脂体积的2倍，自来水通过所述离子交换器的时间也是30分钟；再次用自来水进行冲洗主要 是进一步将所述萃淋树脂冲洗干净；图1中的自来水进料阀51可以控制自来水流入时的流 量，而自来水出料阀53则可以控制自来水流出时的流量；经过以上C1 C4各步骤，所述萃淋树脂再生处理完毕，可用其继续处理印制电路 板酸性蚀刻废液；重复步骤B，直至所述萃淋树脂的吸附能力达到饱和，再操作步骤C，然后再重复
步骤B......直至经所述离子交换器除砷处理后的酸性蚀刻废液，砷的去除率低于60%
后，所述萃淋树脂需要更换，此时应清空所述离子交换器，重复实施步骤A。根据本申请 人长期处理的经验，当所述萃淋树脂处理的酸性蚀刻废液之体积是该萃淋树脂之体积的 1900 2100倍时，此时经所述离子交换器除砷处理后的酸性蚀刻废液，砷的去除率一般会 低于60%，就需要更换萃淋树脂了。经过本实用新型离子交换树脂除砷处理系统除砷处理后的印制电路板酸性蚀刻 废液用于生产碱式氯化铜，所得产品碱式氯化铜的砷含量非常低，符合规定的技术标准。以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通 技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属 于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均 应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。
权利要求一种用于酸性蚀刻液的离子交换树脂除砷处理系统，是用于从印制电路板酸性蚀刻废液中生产出碱式氯化铜的前期处理系统，包括装有树脂的离子交换器(10)和抽液泵(20)，以及设置在所述离子交换器(10)的入口(11)和抽液泵(20)的出口之间的进料阀(30)；所述抽液泵(20)将待处理的酸性蚀刻液从所述离子交换器(10)的入口(11)泵入该离子交换器(10)内进行除砷处理，除砷处理后的酸性蚀刻液从所述离子交换器(10)的出口(12)经出料阀(31)流出；其特征在于所述树脂为萃淋树脂；所述离子交换树脂除砷处理系统还包括萃淋树脂再生装置，该萃淋树脂再生装置包括盐酸池(41)、抽盐酸泵(42)、盐酸进料阀(43)、盐酸回收池(44)、盐酸出料阀(45)、氢氧化钠池(46)、抽氢氧化钠泵(47)、氢氧化钠进料阀(48)、氢氧化钠回收池(49)、氢氧化钠出料阀(50)、自来水进料阀(51)、自来水回收池(52)和自来水出料阀(53)；所述盐酸池(41)的出口经所述抽盐酸泵(42)和盐酸进料阀(43)后与所述离子交换器(10)的入口(11)连接，所述离子交换器(10)的出口(12)经所述盐酸出料阀(45)后与所述盐酸回收池(44)的入口连接，所述抽盐酸泵(42)将所述盐酸池(41)内的盐酸泵入所述离子交换器(10)流经所述萃淋树脂后，从所述离子交换器(10)的出口(12)经所述盐酸出料阀(45)流入到所述盐酸回收池(44)内；所述氢氧化钠池(46)的出口经所述抽氢氧化钠泵(47)和氢氧化钠进料阀(48)后与所述离子交换器(10)的入口(11)连接，所述离子交换器(10)的出口(12)经所述氢氧化钠出料阀(50)后与所述氢氧化钠回收池(49)的入口连接，所述抽氢氧化钠泵(47)将所述氢氧化钠池(46)内的氢氧化钠溶液泵入所述离子交换器(10)流经所述萃淋树脂后，从所述离子交换器(10)的出口(12)经所述氢氧化钠出料阀(50)流入到所述氢氧化钠回收池(49)内；所述自来水进料阀(51)设置在所述离子交换器(10)的入口(11)和自来水源之间，所述离子交换器(10)的出口(12)经所述自来水出料阀(53)后与所述自来水回收池(52)的入口连接，所述自来水经所述自来水进料阀(51)流入所述离子交换器(10)的萃淋树脂后，从所述离子交换器(10)的出口(12)经所述自来水出料阀(53)流入到所述自来水回收池(52)内。
专利摘要本实用新型涉及一种用于酸性蚀刻液的离子交换树脂除砷处理系统，包括萃淋树脂再生装置、装有萃淋树脂的离子交换器和抽液泵，以及设置在所述离子交换器的入口和抽液泵的出口之间的进料阀；萃淋树脂再生装置包括盐酸池、抽盐酸泵、盐酸进料阀、盐酸回收池、盐酸出料阀、氢氧化钠池、抽氢氧化钠泵、氢氧化钠进料阀、氢氧化钠回收池、氢氧化钠出料阀、自来水进料阀、自来水回收池和自来水出料阀。本实用新型离子交换树脂除砷处理系统内的树脂采用萃淋树脂，适合对大批量印制电路板酸性蚀刻废液的除砷处理，具有操作方便、清洗容易、成本较低和萃淋树脂再生简单等优点。
文档编号C02F1/42GK201770518SQ201020278959
公开日2011年3月23日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者兰永辉, 孙荣斌, 彭韬, 肖华, 许世爱, 邝国生, 高仁富 申请人:深圳东江华瑞科技有限公司