[发明专利]一种新型酸性蚀刻液资源回收利用方法及回收利用系统

说明书

技术领域

本发明涉及酸性蚀刻液资源再生利用领域，特别涉及一种新型酸性蚀刻液资源回收利用方法及回收利用系统。

背景技术

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。线路板制造工序中，需利用氯化铜和盐酸混合溶液蚀刻铜板形成导电线路，随着蚀刻的进行，溶液中铜离子浓度不断升高，从而需进行排放形成酸性蚀刻废液。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，回收其中的金属铜并产生可替代氧化剂的氯气，但氯气的利用率较低，经济价值不明显。也有有机溶剂萃取法，但强酸性条件下的有机溶剂萃取效果差且使用寿命短，极大制约其工业应用。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种新型酸性蚀刻液资源回收利用方法及回收利用系统，实现污染物转化为资源回收，环保效果好，成本低，具有良好的经济效益和环境效益。

本发明提出一种新型酸性蚀刻液资源回收利用方法，包括以下步骤：

1)将待处理的酸性蚀刻废液收集至蚀刻液收集槽中；

2)将蚀刻液收集槽中的酸性蚀刻液加入反应槽，再加入硫酸，反应后形成高酸含铜溶液，

3)将高酸含铜溶液放入扩散渗析槽内，在扩散渗析槽内用扩散渗析法将高酸含铜溶液分离，得高浓度盐酸溶液和硫酸铜与少量氯化铜的混合溶液；

4)将所述盐酸收集并返回至蚀刻产线进行再利用，将硫酸铜与少量氯化铜的混合溶液经冷冻结晶分离得五水硫酸铜粗产品和氯化铜溶液；

5)将所述五水硫酸铜粗产品再经重结晶提纯得高品质的五水硫酸铜。

本发明又提出一种酸性蚀刻液资源回收利用系统，包括用于收集蚀刻生产线的酸性蚀刻液的蚀刻液收集槽、用于加入硫酸与酸性蚀刻液反应的反应槽、扩散渗析槽、结晶槽和重结晶槽；

所述蚀刻液收集槽的酸性蚀刻液输出端与所述反应槽的入口连通，所述蚀刻液收集槽中的酸性蚀刻液输入所述反应槽中，与加入的硫酸反应形成高酸含铜溶液；

所述反应槽的高酸含铜溶液输出端与所述扩散渗析槽的入口连通，所述反应槽内形成的高酸含铜溶液输入所述扩散渗析槽中，经扩散渗析法将所述高酸含铜溶液分离，得高浓度盐酸溶液和硫酸铜与氯化铜的混合溶液；

所述扩散渗析槽的第一输出端与一盐酸收集槽连通，将所述扩散渗析槽分离出的所述盐酸溶液输出至所述盐酸收集槽中，所述盐酸收集槽的输出端与蚀刻生产线连通；

所述扩散渗析槽的第二输出端将所述扩散渗析槽分离出的硫酸铜与氯化铜的混合溶液输入所述结晶槽中，冷冻结晶分离得五水硫酸铜粗产品和氯化铜溶液；

所述重结晶槽用于对所述五水硫酸铜粗产品进行重结晶提纯，得高品质的五水硫酸铜。

优选地，还包括用于储存所述硫酸铜与氯化铜的混合溶液的含铜溶液储存槽，所述含铜溶液储存槽连通在所述扩散渗析槽与所述结晶槽之间，所述扩散渗析槽的第二输出端与所述含铜溶液储存槽连通，所述含铜溶液储存槽的输出端与所述结晶槽连通，所述扩散渗析槽的第二输出端将所述硫酸铜与氯化铜的混合溶液输入所述含铜溶液储存槽中，所述含铜溶液储存槽再将所述硫酸铜与氯化铜的混合溶液输入所述结晶槽内。

优选地，所述重结晶槽设置在所述结晶槽的下方，所述结晶槽的结晶体输出端与所述重结晶槽连通，将所述五水硫酸铜粗产品输入所述重结晶槽中。

本发明将酸性蚀刻液经收集后，进入反应槽，加入硫酸反应后形成高酸含铜溶液，再进入扩散渗析槽，于扩散渗析槽分离得高浓度盐酸和硫酸铜和少量氯化铜溶液，盐酸经收集后返回蚀刻产线利用，硫酸铜和少量氯化铜溶液经冷冻结晶分离得五水硫酸铜粗产品和氯化铜溶液，五水硫酸铜粗产品再经重结晶提纯得高品质的五水硫酸铜。本发明具有如下有益效果：

1.能耗低，运营成本低，工艺简单易操作；

2.制得的五水硫酸铜会带走一部分水份，溶液体积膨胀小；

3.直接得高品质五水硫酸铜，具有更好经济效益；回收处理过程中不产生氯气，环保效果好，具有较好的环境效益；

4.加入硫酸转型，提高盐酸回收率，产生的盐酸直接返回蚀刻生产线进行再利用。

附图说明

图1为本发明的酸性蚀刻液资源回收利用系统的结构框图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。