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碱性蚀刻液电解再生设备的优势有哪些?
发布时间:2018-05-21 09:35:58    点击次数:533次   

碱性蚀刻液电解再生设备的优势有哪些?

常州普淳环保科技有限公司针对目前的蚀刻液再生利用问题进行了深入的研究和大量的试验,总结了目前国内外蚀刻液再生利用方法及国内的应用案例,凭借国际互动的科技能力,开发了针对蚀刻液的专用铜萃取技术,研制生产了“碱性蚀刻液的循环再生系统”。该系统具有能耗低、再生液质量稳定、自动化程度高、铜回收质量好、无氯气产生、一级水洗液循环再生、所有系统物料均实现闭路循环,实现了清洁生产“废物循环再利用”的循环经济和可持续发展的理念。

酸性项目概况

1基本原理

该工艺是一种在线式的再生工艺,即将电解再生设备与蚀刻机串联,再生反应和蚀刻反应这对互为可逆的反应依次循环进行。以电催化涂层电极为阳极,以阳极与阳极液的电位差为反应驱动力,使阳极表面的亚铜络离子氧化为铜络离子,实现蚀刻废液的氧化再生;建立阳极液与阴极液的铜浓度差,在电化学势及化学势推动下,部分铜离子迁移至阴极区,从而使酸性蚀刻液的比重下降至一定的范围,或者用阴极液辅助调节蚀刻液的比重,从而使酸性蚀刻废液的化学组成、氧化还原电位及比重恢复如初。阴极上析出具有商业价值的铜粉,可直接销售,也可压成团后销售。

阳极区反应:主反应:

[CuCl3]2-+Cl- -e →[CuCl4]2-

副反应:

2Cl--2e→Cl2

阴极区反应:主反应:

[CuCl4]2-+ Cu+2Cl-→2[CuCl3]2-

2[CuCl2]-+2e →2 Cu + 4Cl-

副反应:

2H++2e →H2

废气吸收反应:

3Cl2+6NaOH→5NaCl+NaClO3+3H2O

酸性蚀刻液膜电解工艺流程:

废蚀刻液从蚀刻工作缸-到废液储罐-再到电解槽的阳极框(通过电解把一价铜转换成二价铜,提高了氧化还原电位而转换成再生液)-到循环槽-再到蚀刻工作缸。

阴极液是在电解槽阴极区和循环槽之间内部循环!阳极框的废液在电解的过程电铜离子拿通过膜到达阴极区,在阴极区通过电解而变成金属铜粉。

2 设备工艺原理

酸性蚀刻液循环再生技术工艺原理:酸性蚀刻液循环再生系统包括酸性液氧化还原电位电解设备和酸性蚀刻液提铜再生设备。

酸性液氧化还原电位电解设备通过阴离子膜电解原理,保证蚀刻线的ORP及酸度在工艺参数范围内,从而取消蚀刻线氧化剂和盐酸的添加,节约生产物料。利用阴离子膜把设备中的电解槽分隔成阳极室和阴极室,生产线蚀刻液经蚀刻液中转槽后,进入离子膜电解槽阳极室,在阳极极板作用下发生电解化学反应,阳极产物氧化Cu+转变为Cu2+,同时阴极氯离子通过离子膜迁移到阳极室补充蚀刻工艺中所需氯离子,离子膜电解槽电解液溢流至再生蚀刻液槽,再生蚀刻液槽内获得稳定蚀刻速率的再生蚀刻液,回用到生产线。

反应原理:

阳极:2Cl-→Cl2+2e  Cu++Cl2→Cu2++Cl-

阴极:2H++2e→H2

酸性蚀刻液提铜再生设备通过阳离子膜电解工艺原理电解回收蚀刻液铜离子,并实现酸性蚀刻废液的再生循环使用。电解槽采用的是“离子膜电解铜工艺”,通过离子离子膜将其分为阴极室和阳极室,阴极室和阳极室内分别设置有阴极板和阳极板,并与电流控制装置连接;各槽与电解槽通过管道连接并形成闭路循环。当废液进入电解槽后,在极板作用下发生电解反应。在阴极室内析出回收铜;在阳极室一价铜被电解氧化成二价铜,槽液进入混合槽后再生利用。经过此系统后降低了铜离子,达到蚀刻液再生和回收铜的。

设备工艺主要特点:

1、将废蚀刻液进行再生,蚀刻液可以循环使用,循环利用率100%。

2、药水通过电解再生,节约了氧化剂,降低了生产成本。

3、回收废蚀刻液中的铜离子,得到高纯度电解铜,铜回收率  100%。

4、自动化程度高,系统操作维护简单,在安装调试中不影响生产

二.碱性项目概况

1.系统简述

碱性[蚀刻液回收再生系统]设备采用“萃取分离-电沉积铜”工艺。“萃取分离”是将废蚀刻液中的铜离子分离出来,使废蚀刻液获得再生,再生蚀刻液经调整参数后,返回蚀刻机循环使用。“电沉积铜”是将萃取分离出来的铜离子电沉积成高纯度电解铜。

碱性[蚀刻液回收再生系统]设备是一套高新环保型、全封闭式系统,无废水、废气及废物排放。该系统与蚀刻机相互连接后,自动循环运作,进行蚀刻液和氨洗水的回收及再生工作,蚀刻效果稳定;它的性能优越,使用寿命长,能为贵公司创造丰厚的经济效益。其主要功能和特点表现如下:

(1)、将废蚀刻液进行再生,经再生后的蚀刻液可以循环使用;

(2)、将废蚀刻液和氨洗水中的铜离子进行回收,还原成高纯度的电解铜,铜回收率100%;

(3)、该设备操作维护简单,在安装调试过程中不影响生产,安装调试完毕即可投入使用。

2·基本原理

在线路板的蚀刻过程中,蚀刻液中的铜离子浓度会逐渐升高而降低蚀刻效果,要使蚀刻液达到最佳的蚀刻效果,就必须将蚀刻液中的铜离子(Cu2+)、氯离子(Cl-)和PH值保持在一个合理稳定的范围内,要持续蚀刻液中上述各种成份的最佳浓度,就需不断添加子液来取代已失去蚀刻能力的『废蚀刻液』。而该系统则可将原本需要排放的『废蚀刻液』再生成为新子液即『再生蚀刻液』,它只需添加极少量的补充剂,补偿因蚀刻过程中损失的部分就可以循环使用。同时还回收氨洗水,将氨洗水再生后循环利用。

3.碱性蚀刻液提取电解铜技术工艺原理

碱性蚀刻液提取电解铜技术采用溶剂萃取膜处理—电解还原法,从失效蚀铜液中无损分离回收铜,同时通过补加药剂,使失效蚀铜液得到有效回收并循环使用,废液回收率利用率100%,铜回收率100%。整个工艺具有操作可连续自动化、设备新颖、技术含量高。

3.1.2碱性蚀刻液提取电解铜系统主要特点:

1、采用无损分离工艺回收铜,不破坏蚀刻液原有的组成成份,使蚀刻液中的铜得以完全回用,使蚀刻生产线成为废物零排放的清洁生产线。

2、采用多级错层补偿萃取工艺,设备占地面积小,效率高。

3、选用适于氨性蚀刻液的高效萃取剂,萃取过程平衡速度快、分离效果好、处理量大、成本低、操作易连续自动化且安全方便。

4、工艺流程实现过程物料闭路循环,使蚀刻液得以回用的同时不产生新的污染源。

微蚀项目概况

微蚀废液回收铜系统介绍

1、微蚀是线路板生产过程中的磨板、电镀、沉铜、二铜、沉镍金、抗氧化(OSP)和喷锡等工序,目的是粗化铜面,增加与镀层的结合力。处理过程中用过硫酸钠/ 硫酸、过硫酸铵/硫酸或双氧水/硫酸等体系,过硫酸钠、过硫酸铵和双氧水起增加微蚀液的氧化值作用,提高药水氧化能力,达到快速微蚀刻铜的效果。但是当微蚀液中铜离子浓度达到一定值(15g/L),微蚀刻能力就明显减弱,需要换槽或再生,废液需排放或再生。

2、微蚀废液回收铜系统设备是针对微蚀体系对铜表面加工后所产生的废液进行电解处理的设备。采用电解破除氧化剂——电沉积铜工艺来处理微蚀废液。电解破除氧化剂工艺是使用设备后微蚀废液在电极阴极的还原作用下使过硫酸钠、过硫酸铵和双氧水等氧化剂被还原,由较高浓度降低为0。电沉积铜工艺是在氧化剂降低为0后,使用设备使微蚀废液在电极阴极的还原作用下把Cu2+ 还原为单质铜,使废液Cu2+ 浓度降低95%以上易于废水处理排放,减轻环保处理Cu2+ 的压力,并在过程中得到有经济价值的副产物——电解板状铜

3.2设备选型及组成部分

该系统设备包括“自动控制系统”、“储存循环系统”、“电解回收铜系统”三部分构成。

3.3微蚀设备工艺原理:

在印制线路板行业中,微蚀刻生产线排放的微蚀废液中含有少量的Cu2+。为减少环保处理压力,可将微蚀废液中的铜离子通过电解方法提出。研制开发的微蚀液直接电解设备是与PCB企业微蚀刻工序配套的设备对接。它能直接将微蚀液所含的Cu离子电解为单质铜,从而达到清洁生产,治理污染的目标。

客户价值

1.降低了废水的处理难度和处理成本(药剂成本可降低0.5-0.8元/m3)

2.变废为宝,获得高品德的电解铜,产品价值高

3.双氧水微蚀工序药水循环使用,节省30%以上药剂费用

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4.减少了污泥排放,降低了废水处理后的电导率,为实现废水的资源化创造了条件


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