Pcb蝕刻廢液及油墨廢液處理方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及PCB廢液處理技術(shù)，尤其設(shè)及一種PCB生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的油墨廢液與蝕 刻廢液的處理方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] PCB(印制電路板)的生產(chǎn)工藝復(fù)雜，在其不同的生產(chǎn)階段會有不同的廢液產(chǎn)生。去 膜顯影廢液是由去油墨、顯影工藝中產(chǎn)生的含有大量有機(jī)物的廢液，其COD含量高達(dá)15000 ~18000mg/L、PH12~14;廢酸堿液來自退鍛工序產(chǎn)生的硫酸與鹽酸的廢液，其中化h質(zhì)量濃 度可達(dá)300~500mg/L，C0D達(dá)到700~1000mg/L，PHl~3;高銅廢液和化學(xué)銅廢液主要來自鍛 銅工序和蝕刻工序，化質(zhì)量濃度可達(dá)700~1650mg/L，PH4~7。
[0003] 針對PCB生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種廢液的治理與銅金屬的回收，目前已有的方法包 括物理沉淀法、化學(xué)沉淀法、絮凝沉淀法、離子交換膜樹脂法、制取膽抓法、溶劑萃取法、加 熱蒸饋法、光助fenton法、電解法等多種方法。常用硫化鋼去除蝕刻廢液中的化 2+，該工藝適 用于PH值范圍大，但過量的滬可使處理廢液COD增加;也有采用投加硫酸亞鐵、燒堿、利用Fe (OH)2、Fe(OH)3絮凝和共沉作用形成較大顆粒的抓花，經(jīng)分離去除其中的銅，但處理后的銅 濃度依然超標(biāo)；同時也需要大量的化學(xué)試劑，增加了處理成本。采用溶液萃取回收銅主要是 用Li巧4~100萃取劑從廢蝕刻液中萃取銅，使PCB廢液中銅離子的濃度得W顯著下降;但運 類技術(shù)處理所得的萃取相中含有高濃度的銅，仍然需要再處理，否則容易造成二次污染。電 解法是W銅棒為陰極，碳棒為陽極直接電解PCB廢液，可W回收廢液中的銅，但電解過程中 產(chǎn)生氯氣，導(dǎo)致蝕刻液中氯的損失且污染環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供了一種PCB蝕刻廢液及油墨廢液處理方法，采用離子交換膜技術(shù)對PCB 蝕刻廢液進(jìn)行處理，并提取其中的金屬銅，PCB蝕刻廢液橫向穿過離子交換膜，可W有效降 低離子交換表面CU2+和污染物的濃度，提高處理效率;通過激光照射、雙氧化水光解W及化2 +的催化作用，對PCB油墨廢液中的有機(jī)物進(jìn)行有效降解，COD去除率可達(dá)93 % W上;本發(fā)明 同時提供了用于實現(xiàn)該方法的裝置。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用W下技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0006] PCB蝕刻廢液及油墨廢液處理方法，包括如下步驟：
[0007] 1)PCB蝕刻廢液處理:采用橫向離子膜析銅處理裝置進(jìn)行處理，PCB蝕刻廢液經(jīng)旋 轉(zhuǎn)后均勻噴灑在陽極焦平面上，并通過電場加速后W30~90°夾角橫向瓣射到陰極的陰離 子交換膜上;PCB蝕刻廢液中的銅離子在電場作用下，受電位差的驅(qū)動向陰極遷移，并被陰 離子交換膜截留而實現(xiàn)分離；W上反應(yīng)進(jìn)行時，通過析銅控制系統(tǒng)自動測試并顯示PCB蝕刻 廢液的溫度及流速，W及銅離子濃度；
[000引2)PCB油墨廢液處理:采用PCB油墨廢液處理裝置進(jìn)行處理，向PCB油墨廢液中加入 由分析純硫酸亞鐵FeS04 ? 7也0和也化含量為30%雙氧水組成的強(qiáng)氧化劑，且也化加入量為 I. I~1.5Qth，F(xiàn)e27此02的摩爾比為1:16~20;將加入強(qiáng)氧化劑并攬拌均勻后的PCB油墨廢 液的PH值調(diào)節(jié)到3.4~3.6，溫度控制在60~70°C ;按8~12L/min的速率向PCB油墨廢液中輸 氧氣，同時采用波長為266nm、功率為20~25W的激光均勻照射60分鐘W上；去除PCB油墨廢 液中的COD; W上反應(yīng)進(jìn)行時，通過反應(yīng)控制系統(tǒng)自動測試并顯示PCB油墨廢液的溫度、COD 質(zhì)量濃度和氧氣流量；
[0009] 激光的驅(qū)動及控制通過激光溫控系統(tǒng)與激光穩(wěn)頻系統(tǒng)實現(xiàn)，其中激光溫控系統(tǒng)由 主控忍片W及分別與主控忍片相連的溫度檢測模塊、溫度控制模塊、溫度顯示模塊、串口通 信模塊、鍵盤輸入模塊、故障檢測模塊和報警模塊組成，其中溫度控制模塊通過TEC熱電制 冷器連接激光器，激光器另外與溫度檢測模塊和故障檢測模塊連接，串口通信模塊另外連 接上位機(jī);溫度檢測模塊與主控忍片W串行方式通信，將采集的溫度數(shù)據(jù)發(fā)往主控忍片進(jìn) 行實時的監(jiān)控與顯示，也可W通過上位機(jī)進(jìn)行溫度預(yù)設(shè)，通過鍵盤輸入電路可控制激光器 的啟停、復(fù)位W及手動設(shè)定溫度;激光穩(wěn)頻系統(tǒng)由依次連接的振蕩器、混頻器、分頻器、頻 率-電壓轉(zhuǎn)換器、加法器、低通濾波器、PID控制器、激光器、光電二極管、偏置器、放大器、禪 合器組成，禪合器與混頻器連接，光電二極管另外連接參考激光器;光電二極管測量激光器 與參考激光器的拍頻頻差，通過偏置并經(jīng)過放大后與振蕩器進(jìn)行混頻，混頻之后通過分頻 器分到頻率-電壓轉(zhuǎn)換器的工作頻率范圍，并直接轉(zhuǎn)換成電壓信號，再經(jīng)過PID控制器反饋 回激光器實現(xiàn)相對于參考激光的頻率鎖定;輸出一個控制電壓信號，通過加法器與頻率-電 壓轉(zhuǎn)換器輸出的電壓相加，再輸入到PID控制器中反饋給激光器，通過設(shè)置不同的控制電壓 實現(xiàn)激光器與參考激光不同頻差的實時鎖定，從而實現(xiàn)激光的穩(wěn)頻。
[0010] 用于實現(xiàn)PCB蝕刻廢液及油墨廢液處理方法的處理裝置，用于對PCB蝕刻廢液進(jìn)行 處理的橫向離子膜析銅處理裝置包括依次連接的緩沖管道、輸入連接器、萬向節(jié)、處理裝置 本體和廢液輸送管道;所述輸入連接器可在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的驅(qū)動下繞自身軸線轉(zhuǎn)動，其連 接萬向節(jié)一端可在與處理裝置本體軸線60°夾角范圍內(nèi)繞較接點自由轉(zhuǎn)動，輸入連接器靠 近緩沖管道的一側(cè)為廢液入口，另一側(cè)為廢液出口，且廢液入口直徑大于廢液出口直徑;處 理裝置本體靠近輸入連接器一側(cè)設(shè)陽極，另一側(cè)設(shè)陰極，且陰極橫斷面上設(shè)陰離子交換膜； 陰離子交換膜前的處理裝置本體下方設(shè)析銅出口，陽極和陰極之間的處理裝置本體內(nèi)設(shè)置 的溫度傳感器一、流速傳感器和銅離子濃度監(jiān)測儀分別連接析銅控制器組成析銅控制系 統(tǒng)。
[0011] 所述輸入連接器的廢液出口直徑為廢液入口直徑的0.618倍，輸入連接器的長度 為廢液出口直徑與廢液入口直徑之和的2倍;處理裝置本體為圓筒形，陽極與靠近輸入連接 器一側(cè)端面的距離為輸入連接器長度的1/2倍。
[0012] 用于對PCB石墨廢液進(jìn)行處理的石墨廢液處理裝置包括廢液處理管道、激光器、激 光驅(qū)動及控制系統(tǒng)、轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)及反應(yīng)控制器，所述廢液處理管道的下部設(shè)底盤，中部設(shè)轉(zhuǎn) 盤，底盤與轉(zhuǎn)盤之間的廢液處理管道上設(shè)有輸氧管道和廢液輸出管道，轉(zhuǎn)盤之上的廢液處 理管道上設(shè)廢液輸入管道、雙氧水輸入管道和硫酸亞鐵輸入管道;轉(zhuǎn)盤上與廢液處理管道 平行設(shè)置有激光器，激光器由激光驅(qū)動及控制系統(tǒng)控制，激光驅(qū)動及控制系統(tǒng)包括激光溫 控系統(tǒng)和激光穩(wěn)頻系統(tǒng);轉(zhuǎn)盤可在轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)帶動下繞自身軸線轉(zhuǎn)動;廢液處理管道上設(shè)置 的溫度傳感器二、PH值監(jiān)測儀和COD監(jiān)測儀分別連接反應(yīng)控制器，反應(yīng)控制器另外連接輸氧 管道上的流量計，溫度傳感器二、PH值監(jiān)測儀和COD監(jiān)測儀、反應(yīng)控制器和流量計共同組成 反應(yīng)控制系統(tǒng)。
[0013] 所述析銅控制器和反應(yīng)控制器為單片機(jī)、PLC或PC機(jī)。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0015] 1)采用離子交換膜技術(shù)對PCB蝕刻廢液進(jìn)行處理，并提取其中的金屬銅，PCB蝕刻 廢液橫向穿過離子交換膜，可W有效降低離子交換表面CU 2+和污染物的濃度，提高處理效 率.
[0016] 2)通過激光照射、雙氧化水光解W及化化的催化作用，對PCB油墨廢液中的有機(jī)物 進(jìn)行有效降解，COD去除率可達(dá)93% W上；
[0017] 3)采用激光溫控及穩(wěn)頻系統(tǒng)，確保激光輸出的準(zhǔn)確與穩(wěn)定，保證PCB油墨廢液的處 理效果。