电路板化学镀镍回收装置.pdf
(19) 中华人民共和国国家知识产权局 (12) 实用新型专利 (10) 授权公告号 CN U (45) 授权公告日 2021.04.06 (21) 申请号 2.XC25C 7/00 (2006.01) C01B 25/00 (2006.01) (22) 申请日 2020.05.25 (73) 专利权人 深圳市易成电子科技有限公司 地址 广东省深圳市宝安区西乡街道河西社区西乡立交旁恒荣立方商业大厦1212 (72) 发明人 卢毅鹏 许国军 刘高飞 许祥林 吴云辉 (74) 专利代理机构 北京润平知识产权代理有限公司 11283 代理人 王冲 (51) 国际分类 C22B 7/00 (2006.01) C22B 23/00 (2006.01) C25C 1/08 (2006.01) 权利要求书 1页 说明书 6页 附图 2页 (54) 实用新型名称 电路板化学镀镍回收装置 (57) 摘要 本实用新型涉及印刷电路板生产技术，公开了一种电路板化学镀镍回收装置，包括废液收集槽、预处理槽、电解反应槽和二次磷化处理槽，所述预处理槽的底部通过第一管路与废液收集槽相连，所述第一管路上设有液泵，所述预处理槽内从下向上设有杂质吸附室和离子交换室，所述离子交换室内设有阳离子交换树脂，所述预处理槽的底部设有进液口，顶部设有第二管路，所述电解反应槽内设有阳极和阴极，在阳极和阴极的一侧设有注液口。所述二次磷处理罐的底部；其中，所述第二管线包括第一支管、位于所述第一支管上的第一阀门、第二支管以及位于所述第二支管上的第二阀门，所述第一支管连接所述电解反应罐，所述第二支管连接所述二次磷处理罐。
本实用新型的电路板化学镀镍回收装置可以有效回收处理化学镀镍废水中的次磷和金属镍。 9 8 4 9 8 2 1 2N C CN U 权利要求书 1/1 页 1.一种电路板化学镀镍回收装置，其特征在于包括废液收集槽(1)、预处理槽(2)、电解反应槽(3)和次磷酸处理槽(4)，所述预处理槽(2)的底部通过第一管路(5)与废液收集槽(1)相连，所述第一管路(5)上设有液泵(51)，所述预处理槽(2)从下往上设有杂质吸附室(21)和离子交换室(22)，所述离子交换室(22)上设有阳离子交换树脂，所述预处理槽(2)的底部设有进液口(23)，所述电解反应槽(3)的顶部设有第二管路(6)，所述电解反应槽(3)上设有阳极(31)和阴极(41) (32)，二次磷处理槽(4)底部设有注液口(41)；其中，第二管路(6)包括第一支管(61)、位于第一支管(61)上的第一阀门(62)、第二支管(63)以及位于第二支管(63)上的第二阀门(64)，电解反应槽(3)连接在第一支管(61)上，二次磷处理槽(4)连接在第二支管(63)上。2.根据权利要求1所述的电路板化学镀镍回收装置，其特征在于：废液收集槽(1)的侧壁设有废液入口(11)，顶部设有可开启和关闭的顶板，废液收集槽(1)顶部还设有可拆卸连接在废液收集槽(1)外壁上的电路板架(12)。
3.根据权利要求2所述的电路板化学镀镍回收装置，其特征在于：电路板架(12)包括框架及位于框架内的多个储料板(13)，多个储料板(13)斜排于框架两侧内壁，储料板(13)下端设有挡板(14)，储料板(13)与挡板(14)连接处设有集液槽(15)。4.根据权利要求1所述的电路板化学镀镍回收装置，其特征在于：杂质吸附室(21)通过网布(24)与离子交换室(22)连接，网布(24)下方设有过滤板(25)，过滤板(25)位于预处理槽(2)与第一管路(5)连接处的上方。 5.根据权利要求1所述的电路板化学镀镍回收装置，其特征在于：电解反应槽(3)的底部连接第一支管(61)，阳极(31)位于电解反应槽(3)的中心区域且为轴向延伸的柱状结构，阳极(31)的外侧设有阳极套(33)，阳极套(33)的外周设有围绕阳极套(33)的金属网篮(34)，阴极(32)位于金属网篮(34)内。6.根据权利要求5所述的电路板化学镀镍回收装置，其特征在于：金属网篮(34)包括同轴设置的内网和外网，内网和外网形成底部封闭、顶部敞开的圆柱形结构。
7.根据权利要求6所述的电路板化学镀镍回收装置，其特征在于：所述阴极(32)为钛丝，所述阴极(32)为三维空间网状结构。8.根据权利要求5所述的电路板化学镀镍回收装置，其特征在于：所述阳极(31)为钛钌阳极。9.根据权利要求1至8任一项所述的电路板化学镀镍回收装置，其特征在于：所述亚磷处理槽(4)内设有加热管(42)及位于加热管(42)内的加热丝，所述加热管(42)呈螺旋状分布于亚磷处理槽(4)内腔。10.根据权利要求9所述的电路板化学镀镍回收装置，其特征在于：所述亚磷处理槽(4)的底部为倾斜结构，倾斜结构的端部设有出料口(43)。 22 CN U 使用说明书 1/6页 电路板化学镀镍回收装置 技术领域 [0001] 本实用新型涉及印刷电路板生产技术，具体涉及一种电路板化学镀镍回收装置。 背景技术 [0002] 化学镀镍又称化学镀镍或自催化镀镍，是通过溶液中适当的还原剂，在自催化作用下，将镍离子还原于金属表面的镍沉积过程。 在电路板中，通过在电路板的铜线路层与金层之间形成镍层，可以避免因铜与金之间相互扩散而导致的电路板可焊性差、使用寿命短的缺陷，同时镍层还提高了金属层的机械强度。
化学镀镍废水中的镍离子具有强烈的致癌作用，在土壤中富集影响农作物生长，在水中影响渔业生产，最后经过一系列的环境迁移转化进入食物链，对人类健康产生了严重的威胁。目前，化学镀镍废水的资源化、无害化处理已成为线路板行业的环保理念。由于电解法具有污染小、金属以单质形式回收、金属回收纯度高的特点，因此备受关注。另外，以次磷酸盐为还原剂的化学镀镍溶液，在陈化排出的废液中，除含有高浓度的镍离子外，还含有大量的次磷酸盐，磷是造成水体富营养化的决定性因素，因此国家对电镀行业污染物中磷的排放标准要求非常高。而采用单独的电解技术，无法同时处理镀镍废水中的次磷酸盐和金属镍。 实用新型内容[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电路板化学镀镍回收装置，可同时回收化学镀镍废水中的次磷和金属镍，且结构简单，镍元素回收率高。[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电路板化学镀镍回收装置，包括废液收集槽、预处理槽、电解反应槽和二次磷处理槽，所述预处理槽的底部通过第一管路与所述废液收集槽相连，所述第一管路上设置有液体泵，所述预处理槽内从下至上设置有杂质吸附室和离子交换室，所述离子交换室内设置有阳离子交换树脂，所述预处理槽的底部设置有液体入口，顶部设置有第二管路，所述电解反应槽内设置有阳极和阴极，所述二次磷处理槽的底部设置有液体主入口； 其中，所述第二管线包括第一支路、位于所述第一支路上的第一阀门、第二支路以及位于所述第二支路上的第二阀门，所述第一支路连接所述电解反应池，所述第二支路连接所述二次磷处理池。
[0006] 作为优选实施例，所述废液收集罐的侧壁上设有废液入口，顶部设有可开启和关闭的顶板，废液收集罐的顶部还设有可拆卸连接在废液收集罐外壁上的电路板架。[0007] 优选地，所述电路板架包括框架和位于框架内的多个放置板，多个放置板倾斜设置在所述框架两侧内壁上，所述放置板的下端设有挡板，所述放置板与挡板连接处设有集液槽。[0008] 更优选地，所述杂质吸附室通过网布与所述离子交换室连接，所述网布的下方设有滤板，所述滤板位于所述预处理罐与所述第一管路连接处的上方。 [0009] 作为另一优选实施例，所述电解反应槽底部与所述第一支路连接，所述阳极位于所述电解反应槽中心区域且为轴向延伸的柱状结构，所述阳极外侧设置有阳极套管，所述阳极套管外周设置有围绕所述阳极套管的金属网篮，所述阴极位于所述金属网篮内。[0010] 优选地，所述金属网篮包括同轴设置的内网和外网，所述内网和外网形成底部封闭、顶部敞开的圆柱状结构。[0011] 更优选地，所述阴极为钛丝，所述阴极为三维空间网络结构。
[0012]具体的，所述阳极为钛钌阳极。[0013]作为另一优选实施例，所述亚磷处理槽内设有加热管及位于加热管内的加热丝，所述加热管呈螺旋状分布于亚磷处理槽内腔。[0014]优选的，所述亚磷处理槽底部为倾斜结构，倾斜结构的端部设有出料口。 [0015] 通过上述技术方案，本实用新型的电路板化学镀镍回收装置将废液收集槽收集的化学镀镍废液通过第一管路输入预处理槽，经过杂质吸附室去除废液中的杂质，然后向上溢流进入离子交换室进行离子交换，对废液中的重金属镍进行吸附富集，将镍和次磷有效分离，含有次磷的废液从第二管路的第二支路进入次磷处理槽进行次磷处理，实现磷的回收，然后洗脱液从预处理槽的进液口进入离子交换室对阳离子交换树脂中的镍离子进行洗脱再生，得到含有镍离子的再生液，通过第二管路的第一支路进入电解反应槽进行电解还原回收重金属镍，从而实现化学镀镍废水中次磷和金属镍的同时回收处理，镍元素回收率高，设备简单结构。[0016] 本实用新型的优选实施例中，废液收集槽不仅可以用来收集或储存化学镀镍池中产生的大量废液，还可以利用电路板架来收集电路板上残留的镀镍液，避免镀镍液滴落破坏电路板生产环境；电解反应槽的阳极设计为轴向延伸的柱状结构，阳极周边的金属丝网篮作为阴极的载体，有效节省了电解反应槽的体积，提高了电解效率；阴极的三维空间网络结构具有较大的比表面积，实现了镍的快速沉积；亚磷处理槽中的螺旋加热管可以使亚磷废液的加热更快、更均匀，从而提高了亚磷处理的效率。
[0017] 本发明的其他特点和优点将在随后的具体实施部分中进行详细描述。 附图简要说明 [0018] 图1为本发明电路板化学镀镍回收装置具体实施方式的结构示意图； [0019] 图2为本发明电路板挂架具体实施方式的结构示意图； [0020] 图3为图2中A部分的局部放大图； [0021] 图4为本发明电解反应槽具体实施方式的结构示意图。 [0022] 附图说明 [0023] 1 废液收集槽 11 废液入口 [0024] 12 电路板架 13 储液板 [0025] 14 挡板 15 集液槽 [0026] 2 预处理槽 21 杂质吸附室 44 CN U 说明书 3/6 页 [0027] 22 离子交换室 23 液体入口 [0028] 24 纱布 25 过滤板 [0029] 3 电解反应槽 31 阳极 [0030] 32 阴极 33 阳极套 [0031] 34 金属丝篮 4 二次磷处理槽 [0032] 41 液体注入口 42 加热管 [0033] 43 排料口 5 第一管路 [0034] 51 液体泵 6 第二管路 [0035] 61 第一分支 62 第一阀门 [0036] 63 第二支管 64 第二阀门 具体实施方式 [0037] 下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细的说明。
应当理解，本文所述的具体实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。[0038]首先，应当注意，在本发明下述技术方案的描述中，方向性术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶”、“底”等所表示的方位或位置关系是以附图所示的方位或位置关系为依据的，仅为了方便描述本发明和简化描述，而非表示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，不能理解为表示或暗示相对重要性或隐含指示所指技术特征的数量，因此，定义为“第一”、“第二”的特征可以包含一个或多个明示或暗示的特征。 [0039] 在本发明描述中，需要注意的是，除非另有明确规定和限制，术语“连接”、“安装”和“固定”应作广义理解。例如，连接可以是固定连接，可拆卸连接，或一体连接；可以是直接连接，或通过中间介质间接连接，或两个部件内部连接或两个部件之间的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据具体情况来理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0040] 本实用新型首先提供一种电路板化学镀镍回收装置，如图1所示，包括废液收集罐1、预处理罐2、电解反应罐3和二次磷处理罐4，所述预处理罐2的底部通过第一管路5与废液收集罐1相连，所述第一管路5上设有液泵51，所述预处理罐2自下而上设有杂质吸附室21和离子交换室22，所述离子交换室22上设有阳离子交换树脂，所述预处理罐2的底部设有进液口23，顶部设有第二管路6，所述电解反应罐3上设有阳极31和阴极32，所述二次磷处理罐4的底部设有注液口41； 其中，第二管路6包括第一支路61、位于第一支路61上的第一阀门62、第二支路63、位于第二支路63上的第二阀门64，第一支路61连接电解反应槽3，第二支路63连接二次磷处理槽4。需要说明的是，本实用新型中废液收集槽可以直接通过管路与化学镀镍池连接，也可以只用于镀镍废液的收集和储存；阳极31、阴极32上设有相应的导线和电源，液泵51、电源、第一阀门62、第二阀门64分别与控制器电连接；废液入口11、进液口23、注液口41、排液口43上分别设有与控制器电连接的阀门或密封盖。本实用新型中涉及的控制器及软件均采用现有技术。
[0042] 根据本实用新型上述基本技术方案的电路板化学镀镍回收装置，首先，打开液泵55 CN U说明书4/6页51和第二阀门64，关闭第一阀门62，将废液收集槽1收集的化学镀镍废液通过第一管道5输入预处理槽2底部进入杂质吸附室21，废液经杂质吸附室21除去废液中的杂质后，废液向上溢流进入离子交换室22与阳离子交换树脂进行离子交换，将废液中的重金属镍吸附富集，将镍和二次磷有效分离，此时含有二次磷的废液从第二管道6的第二支管63进入二次磷处理槽4进行二次磷处理，实现磷的回收利用； 废液经离子交换室22处理完全后进入二级磷处理槽4后，关闭第二阀门64，打开第一阀门62，将洗脱液(如浓盐酸或浓硫酸)经预处理槽2的进液口23进入离子交换室22，将阳离子交换树脂中的镍离子洗脱再生，得到含有镍离子的再生液，再经第二管线6的第一支路61进入电解反应槽3进行电解还原回收重金属镍，实现化学镀镍废水中次磷和金属镍的同时回收处理。 [0043] 本实用新型中，次磷处理罐4可采用催化反应去除次磷物质，从注液口41加入次磷去除剂、催化剂、pH调节剂等试剂。另外，次磷处理罐4内还可设置电极及相应的电源，采用电化学催化氧化法降解废液中的次磷。次磷氧化为正磷后，从注液口41加入沉淀剂，使废液中的正磷沉淀，从而回收废液中的磷。
[0044] 在本实用新型的一个优选实施例中，废液收集罐1的侧壁上设置有废液入口11，顶部设置有可开启和关闭的顶板，废液收集罐1的顶部还设置有电路板架12，电路板架12可拆卸地连接在废液收集罐1的外壁上。废液可以从废液入口11输入到废液收集罐1中。同时，废液收集罐1的顶部可以利用电路板架12收集镀镍后电路板上残留的镀镍液，避免镀镍液滴落对环境造成污染。 [0045] 优选地，如图2、图3所示，电路板架12包括框架及位于框架内的多个放置板13，多个放置板13倾斜设置于框架两侧内壁上，放置板13的下端设有挡板14，放置板13与挡板14连接处设有集液槽15。电路板放置在放置板13上，电路板上残留的镀镍液沿倾斜的放置板13向挡板14方向流动，经集液槽15收集至废液收集槽1中。[0046] 更优选地，杂质吸附室21通过纱网24与离子交换室22连接，纱网24下方设有过滤板25，过滤板25位于杂质吸附室21与离子交换室22连接处的上方预处理槽2与第一管路5连接。滤板25可以有效滤除进入杂质吸附室21的废液中的杂质，废液从杂质吸附室21底部向上溢流由网片24进入离子交换室22进行镍离子的吸附富集。[0047]在本实用新型的另一优选实施例中，如图4所示，电解反应槽3底部连接第一支管61，阳极31位于电解反应槽3的中心区域且为轴向延伸的柱状结构，阳极31外侧设有阳极套33，阳极套33外周设有围绕阳极套33的丝网篮34，阴极32位于丝网篮34内。
阳极31和阴极32采用柱状设计，可以有效节省电解反应槽3的体积，含有镍离子的再生液可以从金属丝篮34的孔隙中渗透出来，与阴极32接触，产生电解还原反应，提高电解效率。[0048]优选的，金属丝篮34包括同轴设置的内网和外网，内网和外网形成底部封闭、顶部敞开的圆柱形结构。此时，阴极32可以从上方开口取出，用于更换或收集金属镍，操作方便。[0049]更优选的，阴极32为钛丝，阴极32呈现三维空间网络结构。此时，阴极32具有较大的比表面积，可以实现镍的快速沉积。具体的，阳极31为钛钌阳极，使电解还原反应更加稳定。 [0050] 本实用新型的另一优选实施例中，所述二次磷处理槽4内设有加热管42及位于加热管42内的加热丝，加热管42呈螺旋状分布于二次磷处理槽4内腔内，加热丝与控制器电连接。当利用催化反应去除二次磷处理槽4内的二次磷物质时，螺旋状加热管42可使二次磷废液受热更加快速均匀，提高二次磷处理的效率。[0051] 优选的，二次磷处理槽4的底部为倾斜结构，倾斜结构的端部设有排料口43，当二次磷处理过程中产生絮凝沉淀时，便于收集沉淀物并从排料口43排出。
[0052] 在本实用新型的一个相对优化的实施例中，该电路板化学镀镍回收装置包括废液收集槽1、预处理槽2、电解反应槽3和二次磷化处理槽4。废液收集槽1的侧壁上设有废液入口11，顶部设有可开启和关闭的顶板。废液收集槽1的顶部还设有可拆卸连接在废液收集槽1外壁上的电路板架12。电路板架12包括框架和位于框架内的多个放置板13。多个放置板13倾斜设置在框架上。在两侧内壁上，在放置板13的向下端设有挡板14，在放置板13与挡板14连接处设有集液槽15； 预处理罐2的底部通过第一管路5与废液收集罐1相连，预处理罐2内从下至上设置有杂质吸附室21和离子交换室22，离子交换室22内设置有阳离子交换树脂，杂质吸附室21与离子交换室22通过纱网24相连，纱网24的下方设置有滤板25，滤板25位于预处理罐2与第一管路5相连的上方，预处理罐2的底部设置有进液口23，顶部设置有第二管路6； 所述第二管路6包括第一支管61、位于所述第一支管61上的第一阀门62、第二支管63以及位于所述第二支管63上的第二阀门64，电解反应罐3的底部与所述第一支管61相连，所述阳极31位于电解反应罐3的中央区域且呈轴向延伸的柱状结构，所述阳极31的外侧设置有阳极套管33，所述阳极套管33的外周设置有围绕所述阳极套管33的金属网篮34，所述金属网篮34包括同轴设置的内网和外网，所述内网和外网形成底部封闭、顶部敞开的圆柱体结构，所述阴极32位于所述圆柱体结构内，所述阴极32为钛丝且呈三维空间网状结构； 次级磷处理罐4连接到第二个分支63.加热管42和位于加热管42内的加热电线在二次磷处理池中提供4.加热管42螺旋形，分布在二次磷孔的内部腔内4.二次磷液的底部4.倾斜的端口4是一个倾斜的端口4是一个倾斜的端口。
[0053] The board in the above , when in use, opens the top plate of the waste tank 1, the - board on the plate 13, so that the on the board can be into the waste tank 1; opens the pump 51 and the valve 64, the first valve 62, and the waste by the waste tank 1 into the of the tank 2 the first 5 to enter the 21, after the in the waste are by the plate 25, the waste the gauze 24 to enter the ion 22, and ion with the resin to and the heavy metal in the waste , and the from the . 此时，含有二磷的废物液从第二管道6的第二个分支63进入二次磷处理罐4，诸如次级磷的降解剂，催化剂和pH调节剂等试剂从液体注入41中添加了液体液体液体供应液的温度，从液体注入端口41中添加了液体注射端口。 TIC反应，通过催化反应去除下磷的物质。 after the - waste is in the ion 22 and the tank 4, the valve 64 is , and the first valve 62 is , and the acid the ion 22 from the inlet 23 of the tank 2, and the ions in the resin are and to a ions, and then the tank 3 the first 61 of the 6, and the power of the anode 31 and the 32 are on for an , and is on the of the 32 in the form of a metal , and the heavy metal is .
[0054]从上面的描述中可以看出，电路板的镀金镀金恢复装置输入了通过第一个管道5的废液液体收集的废液液体收集的废物液体，该液体收集到预处理的储罐2，利用第一个管道5，利用杂物室21在废物液体中消除了不可或缺的液体通过离子交换室中的废液中的金属镍有效地分开了镍和次级磷，并且可以分别进行有效的回收治疗，即包含二级磷的废物液体从第二个 6的第二个分支63中进入第二个磷的第二个分支，从洗脱剂以获得含有镍离子的再生液体，并通过第二管道6的第一个分支61进入电解反应罐3以进行电动，恢复重金属镍，并在化学镍镀层的废水中同时回收次级磷和金属镍，镍单物质恢复速率很高，设备结构很简单，而设备的结构很简单。镀金池，但也可以利用电路板12收集保留在电路板上的镍镀层液体，以避免损坏镍镀液的滴注电路板的生产环境，电解板3的阳极31被设计为轴向延伸的柱子延伸的柱子，以及在轴承台上的31号电池篮子33反应罐3并提高电解的效率。 阴极32的三维空间网络结构具有较大的特异性表面积，以实现镍的快速沉积。
本发明的首选体现与随附的图纸相结合，但本发明的技术概念并不是在本发明的技术概念中。组合也应视为本发明所披露的内容，属于本发明的保护范围。