本发明涉及蚀刻液电解，具体涉及的是一种用于蚀刻法工艺中所产生的蚀刻废液循环利用处理系统及方法。

  1、蚀刻法大范围的应用于各种集成电路引线框架、表面贴装、编码器光栅荧光显示屏陈列、微电极、掩膜板、集成电路盖板、显像管荫罩、锡膏网印板等高科技产品领域。

  2、蚀刻液的主要成分为三氯化铁和盐酸，在50-60℃的温度下，具有很强的氧化性和腐蚀性。在蚀刻过程中，金属镍、铬等被fe3+氧化变成ni2+、cr2+，fe3+被还原成fe2+进入蚀刻液。随着蚀刻液中fe3+浓度的降低和fe2+浓度的升高，蚀刻的效率下降，产品的质量达不到标准，蚀刻液一定要进行更换或再生。为此，蚀刻过程会产生大量的三氯化铁蚀刻废液。

  3、目前，国内外针对三氯化铁蚀刻废液的处理方法主要有以下几种：选择性沉淀法、溶剂萃取法、结晶焙烧法、直接电解法、金属还原法。这些处理方法存在生产所带来的成本过大、工艺不成熟、操作复杂等问题，导致其工业化推广价值不高。

  4、关于上述针对蚀刻液的处理方法之一的直接电解法，其电解槽采用的离子膜，由于离子膜具有选择透过性，对电解液的组成、电解液的温度、浓度、酸度及电解压力等要求非常苛刻，不管是美国杜邦抑或是日本旭化成，均采用四氟纤维增强的全氟磺酸、全氟羧酸树脂作为复合膜，其对电解液的离子含量和溶液的酸碱性要求很高，出现膜中毒或破损现象，因此导致膜的电阻增大、常规使用的寿命缩短等问题发生。

  5、本发明人在先的公开号为cn113373694a、专利号为zl4.x的中国专利，公开了一种新型蚀刻液电解阴离子膜的制备方法及应用，在该方案中，将涤沦纤维阴离子膜用于直接电解法的电解槽，虽然使用这种膜的电解槽能达到解决能力强，电阻、电压、能耗上升幅度大幅度的降低等优点，但是，在使用的过程中一定要保持阴阳极压力均衡，压差不能大于100pa，否则会造成涤沦纤维阴离子膜中的阴阳极溶液相互串换。因此，需要克服因电流波动、溶液浓度变化而造成的循环泵流量波动，否则会导致电解槽压差增加，出现阴阳溶液互串，失去电解功效，这一些因素，使得实践操作难度非常大。

  6、不单单是三氯化铁蚀刻废液的处理难度较大，同时，大量含有约3-5%的ni2+、3-8%的fe2+离子的三氯化铁蚀刻废液若以废液形式排出，并且是作为危险废弃物不经处理而排放，不仅会造成环境的污染，而且造成资源的极大浪费。

  7、为此，针对目前的现状，需要针对目前的蚀刻工艺涉及的以上问题进行一定的改进。

  1、本发明的目的是未解决背景技术中所存在的蚀刻工艺所产生的三氯化铁蚀刻废液不仅处理难度较大，随意排放对环境造成污染且会造成大量浪费的问题，提供了一种蚀刻废液循环利用处理系统，这种处理系统能够很好的满足涤沦纤维阴离子膜使用时阴阳极压力均衡要求，达到新型电解槽解决能力强，电阻、电压、能耗低等优点。

  2、既能满足涤沦纤维阴离子膜使用时阴阳极压力均衡要求,达到新型电解槽解决能力强，电阻、电压、能耗低等优点。在阳极发生氧化反应：将二价铁离子氧化成三价铁离子，与蚀刻生产线相连接，使蚀刻液得到循环再生；在阴极发生还原反应，经过控制电解电流，控制电解液温度，分阶段控制蚀刻废液中 ph值，当ph值达到3.5时，及时添加0.6%—1%柠檬酸-柠檬酸钠-磷酸二氢钠缓冲剂，将ph维持2.0—3.5之间，确保将蚀刻废液中镍合金从阴极板上析出，含量能达到60%—80%之间，产生可观的经济价值和社会效率；通过专用的承插式电解装置，在不需拆下循环管道和槽体的情况下，就可达到镍合金的回收及离子膜的更换；。

  4、一种蚀刻废液循环利用处理系统，所述处理系统包括电解系统；电解系统包括设置有若干电解单元的电解槽，所述电解槽采用承插式结构，电解单元中的阳极室和阴极室之间设置涤纶纤维阴离子膜隔开，所述涤纶纤维阴离子膜为承插式结构；

  7、在第二循环回路上设置有用于监测阴极室液位的液位监测系统和用于对阴极室内进行ph调节的ph调节系统；液位监测系统与第二循环回路上的驱动泵连接；

  8、所述处理系统还包括pid控制管理系统，ph调节系统和液位监测系统均与pid控制管理系统链接。

  9、进一步优选的，所述电解系统采用承插式电解槽，所述承插式电解槽包括槽体，槽体内通过设置有若干组电解单元，每组电解单元由承插式结构的离子膜隔析分隔为阴极室和阳极室；离子膜隔析插入式地插入至槽体内；

  10、阴极室上设置有阴极进料口和阴极出料口，阴极进料口位于下部，阴极出料口位于上部，不同的阴极进料口通过阴极分料管通过管路与蚀刻废液槽连接；

  11、阳极室设置有阳级进料口和阳极出料口，阳级进料口位于下部，阳极出料口位于下部，不同的阳极进料口通过阳极分料管连接后通过管路与蚀刻生产线、进一步优选的，在阴极出料口设置有阴极出料槽，在阳极出料口设置有阳极出料槽，阴极出料槽通过管路与蚀刻废液槽连接，阳极出料槽通过管路与蚀刻生产线、进一步优选的，所述电解系统包括可调节电源，可调节电源与pid控制管理系统连接。

  14、进一步优选的，所述离子膜隔析包括涤纶纤维阴离子膜隔，涤纶纤维阴离子膜隔的周边通过离子膜夹板夹持后形成夹板状的离子膜隔析。

  15、进一步优选的，所述槽体由离子膜隔析分隔为若干腔室，在腔室侧面设置有立板，阴极进料口、阴极出料口、阳级进料口和阳极出料口均设置于立板上。

  16、进一步优选的，所述涤纶纤维阴离子膜隔周侧的离子膜夹板通过螺栓固定。

  18、启动电源，启动第一循环回路上的驱动泵；将蚀刻生产线上蚀刻液在蚀刻生产线与电解系统之间循环；

  19、启动电解系统，蚀刻液在电解系统来进行电解发生氧化反应，蚀刻液中的二价铁离子氧化成三价铁离子，蚀刻液再返回至蚀刻生产线、启动第二循环泵上的驱动泵，蚀刻废液由蚀刻废液槽经第二循环回路进入至电解系统，在电解系统中，发生还原反应，阴极部分的三价铁离子转化为二价铁离子、镍离子转化为金属镍进行回收；

  21、通过液位监测系统监测阴极室内的液位，通过pid控制管理系统控制第二循环回路上的驱动泵将阴极室内的液位保持在合理位置；

  22、通过ph调节系统监测蚀刻废液的实时ph，通过pid控制管理系统，调节电流强度，分阶段控制蚀刻废液中溶液中的ph值，将ph维持2.0-3.5之间；

  23、在ph达到3.5时，及时添加蚀刻废液含量0.6-1wt%的柠檬酸-柠檬酸钠-磷酸二氢钠缓冲剂。

  24、进一步优选的，柠檬酸-柠檬酸钠-磷酸二氢钠缓冲剂中各组分的摩尔比为16-20：1-2：1-2。

  26、该处理系统利用涤沦纤维阴离子膜的电解槽，对三氯化铁蚀刻废液的解决能力强，处理能耗低，常规使用的寿命长；

  27、该处理系统能够将阴极部分的三价铁离子转化为二价铁离子、镍离子转化为金属镍进行回收，将阳极的二价铁离子转化为三价铁离子作为再生蚀刻液循环使用，实现了废物的回收利用，降低了生产成本；

  28、该处理系统通过自动控制确保阴阳极压力均衡，大幅度的提升涤沦纤维阴离子膜的的使用寿命；

  29、该处理系统，通过改进设计采用承插式电解装置，使得在不需拆下循环管道和槽体的情况下，就可达到镍合金的回收及离子膜的更换，大幅度的降低了劳动强度，提高了设备的利用效率；

  30、该处理系统在实现蚀刻废液循环再生的整一个完整的过程中无新增废水废气，以此来实现蚀刻工序段的真正绿色、环保，降低装置物耗和能耗，具有重大的经济效益与社会效率。

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