碱性铜回收环保设备操作指导书.docx
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碱性铜回收环保设备操作指导书
碱性蚀刻液回用铜回收设备
编写人:
邓景永
操
作
机
维
护
手
册
1.意义…………………………………………………………3
2.设备介绍……………………………………………………3
3.设备原理和流程……………………………………………4
4.调试前准备…………………………………………………5
5.设备的启动、操作及注意事项……………………………7
6.经设备后的一些容液的参数……………………………..10
7.参数检测方法…………………………………………….10
8.蚀刻液循环系统保养细则……………………………..11
附表………………………………………………………….16
1.意义:
"蚀刻废液再生循环及铜回收"项目的实施是利国、利企、利民的环保技术,在珠三角、长三角经济圈及全国都有非常好的示范作用。
中国是人口众多、经济高速发展而资源又非常紧缺的发展中国家,开发和利用再生资源,提高资源的综合利用率,合理利用每一种资源,让有限的资源为人类做出最大的贡献,那么就要发展可循环回收的再生经济。
在企业内部实行清洁生产,也就是企业在生产过程中产生的废料(液)经回收再生后转变为环保资源,为企业创造环保经济。
随着国家《清洁生产促进法》的落实,树立科学发展观,创造人和自然的和谐发展,实现"资源再生,循环经济"的可持续经济发展目标,有着非常重要的意义。
2.设备介绍
在线路板的蚀刻过程中,蚀刻液中的铜离子随着蚀刻液的循环使用而逐渐升高达到饱和,导致蚀刻液失去蚀刻能力而成为废液。
这种一次性的蚀刻液使用方式给电路板生产厂商增加很大生产投入和环保处理成本。
而本设备正是为线路板生产厂商解决这一生产难题。
将失去蚀刻能力的“废蚀刻液”经过处理后,加入适量的药剂,再生成可循环回用的“再生蚀刻子液”,返回车间继续循环使用。
这既省去了购买新子液的成本,还得到高收益的附属产品——高纯度电解铜板,且设备整个过程采用闭路循环系统,外排的废水只有微量。
实现了生产的可循环再生利用、高收益附属产品、微量废水外排的可持续发展要求。
且设备操作简单、维护费用低,深受广大线路板生产商青睐。
3.设备原理和流程
3.1原理:
萃取原理及蚀刻液再生原理:
萃取,Cu(NH3)4Cl2+2HR=CuR2+2NH4Cl+2NH3
反萃,CuR2+H2SO4=CuSO4+2HR
电解原理:
阳极反应,H2O-2e=1/2O2+2H+
阴极反应,Cu2++2e=Cu
碱性蚀刻原理:
CuCl2+4NH3=Cu(NH3)4Cl2
Cu(NH3)4Cl2+Cu=2Cu(NH3)2Cl
2Cu(NH3)2Cl+2NH3+2NH4Cl+1/2O2=2Cu(NH3)4Cl2+H2O
3.2主要流程:
整套设备由一个电箱控制柜、一台整流机、三组电解槽、六个过滤器、四个中转缸、四个混合分离缸、一个废气塔、相应的磁力泵和管路连接储存罐组成。
设备运转包含四大循环系统:
蚀刻液循环、油循环、电解液循环、水洗循环。
蚀刻液循环:
蚀刻机废液收集缸P01旧液储罐P02M1萃取缸自流再生液中转缸P06再生液储罐P10调整缸P11再生子液储罐P12蚀刻机
油循环:
油缸P04M1萃取缸自流M2萃取缸自流M3萃取缸自流M4萃取缸自流油缸
电解液:
AC缸P13M3萃取缸自流电解液中转缸P08AC缸AC缸P07各电解槽自流AC缸
水洗循环:
再生水储罐P03M2、M4萃取缸自流再生水中转缸P05再生水储罐
附:
碱性蚀刻液铜回收环保设备流程介绍图。
4.调试前准备
4.1.清洗安装时缸里的杂物;
4.2.清洗干净后,进行试水,检查各个缸有没有漏水;
4.3.把相应的阀门打开,把各个泵和搅拌打开,检查其运行情况,查看泵是否漏液,搅拌有没有反转等;
4.4.检查各个过滤器的运行情况,查看其是否压力过大等问题,及时做好处理措施,防止损坏;
4.5.检查管道是否漏液;
4.6.检查完各个设备正常工作后,准备下阶段的工作。
4.7.调配电解槽电解液的酸度:
4.7.1先在电解槽加入约8m³干净的自来水;(如有杂物用水瓢捞出来,以防堵泵和管道)
4.7.2把AC缸的循环泵P7开启、打开冷凝水阀门(把阀门开到最大);
4.7.3加入纯度较高的硫酸(约2.8吨、浓度98%),加硫酸时要穿戴好劳保,循环15—20分钟后,取少量到化验室化验,酸度控制在170—220g/L;(一般刚开始先调到170,具体要看反萃取效果来调酸度,在反萃取效果、油液分层效果好的基础上尽量减低酸度。
酸度越高对AB油的影响越大,使用寿命越短)
4.8配稀酸水洗液,往再生水缸加入25Kg98%浓硫酸半桶,加自来水至缸的2/3处,搅拌后取少许稀酸水洗液到化验室化验,把酸度控制在1-9g/L(加硫酸时要穿戴好劳保,小心添加)
4.9启动P01萃取旧液泵、P03水洗泵、P13萃取酸泵把萃取1、2、3、4缸入相应的液体,萃取1缸是蚀刻液、萃取2、4缸是稀酸水洗液、萃取3缸是已配好电解液,加至每个缸的2/3处。
调节好各个缸的液位旋钮,把M2、M3、M4的搅拌打开,然后往萃取1缸加入AB油(萃取油)1400L,让AB油自流到油缸,把各个缸的油液面调节好后。
5.设备的启动、操作及注意事项:
5.1系统各泵的功能:
泵及马达编号
泵浦名称
用途
P01
废液收集泵
从车间收集缸到旧液储罐
P02
旧液泵
从旧液储罐到M1萃取缸
P03
水洗泵
从水洗储罐到M2萃取缸
P04
油泵
从油缸到M1萃取缸
P05
水洗中转泵
从水洗中转缸到水洗储罐
P06
再生液中转泵
再生液中转缸到再生液储罐
P07
AC循环泵
AC缸到各电解槽
P08
电解液中转泵
电解液中转缸到AC缸
P09
氨水添加阀
调整缸氨水添加阀
P10
再生液添加阀
调整缸再生液添加阀
P11
子液中转泵
调整缸到子液储罐
P12
子液添加泵
子液储罐到车间工作缸
P13
酸泵
AC缸到M3萃取缸
F1
搅拌1
萃取缸M1搅拌器
F2
搅拌2
萃取缸M2搅拌器
F3
搅拌3
萃取缸M3搅拌器
F4
搅拌4
萃取缸M4搅拌器
F5
搅拌5
调整缸搅拌
5.2开机前准备工作
5.2.1检查各萃取缸、电解槽、管道中常开或常闭的阀门是否处于常开或常闭状态;
5.2.2检查存储罐、萃取缸、中转缸、点解槽液位是否正常;
5.2.3巡查各设备、仪表是否完好无损;
5.2.4无异常情况下进入预开机。
5.3预开机
5.3.1开启电空箱,闭合总电源开关;
5.3.2开启多空屏幕,输入操作员号和密码,进入操控界面;
5.3.3点击进入【工艺流程】界面,查看设备状态,无异常情况点击右边框返回主页;
5.3.4点击进入【泵浦手动操作界面2】手动启动P01废液收集泵、P05再生液中转泵、P06再生液中转泵、P07AC循环泵、P08电解液中转泵;
5.3.5返回主页,完成预开机。
5.4萃取系统开机
5.4.1查看各中转缸液位无异常下,点击进入【泵浦窗口】;
5.4.2待相应泵浦、搅拌运行后,通过控制变频器相关参数,来控制各萃取缸搅拌的快慢。
手动开启搅拌M1、M2、M3、M4,并打开电控箱第一个变频器至37±3左右(控制M1、M3转速),第二个变频器至26±3左右(控制M2、M4转速);
5.4.3点击手动开启P2萃取液泵、P3萃取水洗泵、P4萃取油泵(油泵开启前要查看油的液位是否道中液位满足启动,防止空转)、P13萃取酸泵,返回主页;
5.4.4检查相对应的四个过滤器压力表,确保泵浦工作状态正常;
5.4.5调节各进液流量,根据现场实际情况按比例调节流量,通过控制各流量计进液阀门,来控制相关药水的流量。
就现在一般操作来说,相关的流量控制为:
蚀刻液:
萃取油=1:
3;萃取油:
电解液=1:
1;水洗:
萃取油=1:
1.5,在起初调试阶段,蚀刻液流量一般开在250L/h左右。
在系统正常运行后,可依据生产需要,适当调大流量。
现场具体参数大小,以现场具体情况来做出相应处理;
5.4.6启动完后,点击【工艺流程】界面,巡查各个设备的运行情况。
5.5电解系统
5.5.1检查各电极之间是否有金属短接,液位是否正常;
5.5.2无异常情况下,手动开启废气塔的风机水泵;
5.5.3温度计测量电解槽溶液的温度,高于50℃先开启电解槽的冷却水阀门,低于30℃以下,不开电解槽的冷却水阀门,防止温度过低CuSO4晶体析出;
5.5.4开整流机之前,先打开整流机的冷却阀门,然后闭合整流机开关,根据铜离子的浓度慢慢调到相应的电流(参考:
电解槽内电解液的控制指标),然后打上稳流开关;
5.5.5每班至少要检测一次各电极电流,并记录整理好;
5.5.6如无异常,电解系统开机完成
5.6调药系统运行
5.6.1点击电控箱主页【参数设置】,点击再生液电磁阀输入适合的时间,返回主页;
5.6.2点击【泵浦窗口】进入界面,手动模式开启P10再生液添加阀,至调整缸2/3处停止P10;
5.6.3从调整缸少许到化验室化验PH值、CI-浓度(要带好口罩、手套等劳保);
5.6.4根据化验结果,加药调至符合特产厂生产车间的使用标准(PH8.3~8.8、Cl-:
170~220g/L,注意:
PH调至9.84左右输送过程氨气会挥发掉一部分),若PH值过低在电控触屏中进入【设置参数】,设置氨水电磁阀的时间,并在【泵浦窗口】开启手动模式P9氨水添加阀,加入适量的氨水;若Cl-浓度过低,根据计算公式得出投加量,1吨再生液调加3L添加剂。
5.6.5再取少许到化验室测PH值、Cl-浓度,最终保证CL-、PH值都达到车间生产要求;
5.6.6搅拌15~20分钟,将其抽至2楼的子液罐。
5.7电解槽内电解液的控制指标:
萃取系统开启后。
电解槽Cu2+会逐渐上升,待电解槽中的含铜量达到25~38g/L时可开启电解槽。
铜含量(g/L)
硫酸含量(g/L)
电流(A)
20~25
190~210
500~800
25~30
190~210
1000~1500
30~40
190~210
1500~1800
>40
190~210
1800~2200
备注:
Cu2+<25g/L不可停止电解,应以低电流电解(电流=500A),一般情况下,Cu2+控制在30g/L左右Cu2+≥45g/L有需要停止蚀刻液再生,进行电解,直至Cu2+=30g/L左右方可恢复再生。
若电解槽内H2SO4含量低于190~210g/L时,要适当的添加硫酸,以保证电解液H2SO4浓度。
5.8设备运行注意事项:
5.8.1按要求调节“YQF-OH-80型碱性蚀刻液回用铜回收设备流量指标”不得随意改动。
5.8.2M1、M2、M3萃取缸内是否有油流失,若发现再生液中转缸、再生水中转缸、中转缸内有油时,应用水勺将油收集倒回M1、M2缸、M3萃取缸。
5.8.3按“电解槽内电解液的控制指标”操作,不得随意变动。
一般情况下,一批铜片电解时间为30天左右,从放铜片即日起应每隔2天检测一次电流。
为了确保阳极钛片和阴极铜片的安全,使电解工序能正常运转,从放铜片即日起每隔7天应将铜片吊出全面检查一遍,防止阴极铜片长刺,避免正、负极短路而击穿阳极钛片。
14天后,应每隔3天将铜片吊出全面检查一遍,将每个缸内最重和最轻的铜片调换一下位置,直至这批铜片电解完毕。
备注:
电解槽监控所得数据应记录在册。
在检查钛片,铜片前,必须要关闭整流器方可操作。
5.8.4电解槽上铜条的接触位应经常用10%左右的H2SO4进行清洗,确保导电性能良好。
5.8.5萃取剂(AB油)是系统的“血液”必须保持清洁,定期检测,了解其状态,一般每周检测2~3次为宜。
铜萃取剂(AB油)的吸铜量控制在10~20g/L。
5.8.6四个萃取缸内,上层都是萃取油,在系统运行时,需防止萃取油通过药水夹带而流失。
观察萃取缸各药水溢流口表面有无油的夹带。
若发现有夹带,需及时调整油层厚度、搅拌速度、药水流量等可控因素,来尽量减少萃取油的流失。
6.经设备再生的蚀刻液必须用蚀板盐、添加剂和液氨调整其pH值和Cl-含量后,使其符合蚀刻的要求方可使用。
样品
取样处
分析项目
控制指针
用后蚀刻液
蚀板机
Cu2+
130~165g/L
CL-
170~210g/L
pH
8.3~8.8
再生蚀刻子液
调整缸过滤器
Cu2+
80~110g/L
CL-
170~210g/L
pH
9.3~9.8
电解液
AC缸
Cu2+
25~38g/L
H2SO4
190~210g/L
油
油缸
吸铜量
10~20g/L
7参数检测方法
7.1Cu检测:
碘量法
取电解液或子液1ml或洗涤液10ml,放入250锥形瓶内,加5-10ml20%硫酸溶液,加20ml10%KI溶液,用0.1mol/lNa2S2O3标准溶液滴定至淡黄色,滴加3-5滴淀粉指示剂(0.5-1%),滴定至蓝色消失,加5ml10%KCNS,若出现蓝色继续滴定至蓝色消失。
记录消耗的Na2S2O3体积Vml
计算:
电解液或子液,V*63.5(g/l);洗涤液,V*6.35(g/l)
7.2H2SO4检测:
中和法
取1ml样品,放入250ml锥形瓶内,加50ml水,滴3滴甲基橙指示剂,用标准1mol/lNaOH溶液滴定橙黄色。
记录Vml
计算:
V*49(g/l)
7.3Cl-检测:
硝酸银法
取5ml,稀释至100ml,再取5ml,再稀释,重铬酸钾7滴,加2毫升10%CH3COOH,用0.1N滴定,淡绿色至红棕色白色沉淀。
记录Vml
计算:
V*35(g/l)
7.4PH检测:
PH计
取30ml样品放入50ml烧杯中,测定温度,调整PH温度与样品一致,测试PH。
(测定前,每天对PH计进行校对2次9.18)
8.蚀刻液循环系统保养细则
一、每天要做好化验及记录的工作(四化验两检测五记录)。
1.化验工作缸蚀刻液、再生液、调节液的Cu2+、CL-、PH及AC缸液的Cu2+含量及H2SO4浓度。
2.检测电解槽中正片、负片之电流值,用温度计每天测试4次电解循环槽的温度,记录并分析。
二、操作要正规化,做到防护到位,安全第一,危险品操作一定要戴防护罩及胶手套。
三、白班,夜班员工交接要清楚。
1.记录要清楚,留言要细致全面。
2.工具箱交接要清楚。
(附主要工具:
直流钳形表量程不低于500A、皮带钳、活动板、镙丝刀和电笔等)。
四、坚持每天清洁系统各部位,不得一律用水冲洗,有些部位是不能用水直冲,而需用布细心清洁:
如水泵,电气部位等。
通常可用酒精作清洁剂,不得用天那水等破坏性强的清洁剂。
(一)、再生系统保养:
1.按要求调节再生系统流量指标,不得随意改动。
2.留意M1、M2、M3萃取缸内是否有油流失,若发再再生液储罐、再生水中转槽、酸中转槽内有油时,应细心地用水勺将油收集倒回相对应的M1、M2、M3萃取缸中,即“哪里来的现哪去”,确保油少耗及其纯洁性。
3.换油过滤器棉芯后,一定要拧紧,开机后,一定要观察一段时间(如10分钟),以防油意外流失。
4.调节好油缸上的红色计量泵,使入水量与抽水量取得平衡。
5.AB油是系统的“血液”,应保持清洁,定期检测,了解其状态,一般每周检测1~2次为宜。
油的吸铜量控制在10~20g/L范围内较好。
(二)、电解系统日常保养
1.一批铜片电解时间一般为25~30天,从放铜片即日起每隔7天将铜片吊出全面检查一遍,如有异常应即时排除。
例如:
(1)若铜板双面若长出铜钉,应敲掉或弄平。
(2)有变形弯曲,应用铁锤把它敲平整。
(3)如果发现铜耳与铜板连接处有腐蚀刻液裂缝。
应立即通知供应商技术人员。
到了14天后,应每隔4天将铜片揪出检查一遍。
将每缸内最重和最轻的铜片调换一下位置,直到这批铜片电解完毕。
2.应每天推测电解槽中正片和负片电次,并作为记录,以监视其电流之变化。
3.电解槽上铜巴的接触要每天用10%左右的的稀H2SO4溶液进行清洗,保持良好的接触性,导电性能强。
注意清洗时应戴面具和胶手套,防止眼睛受伤。
若有稀酸溅入眼内应立即用大量清水冲洗眼睛,严重者立即就医。
4.AC缸中若有漂浮杂物应用水瓢取出,应坚持每天清洁多次。
5.应留心AC缸上的水泵运行是否正常,如发现异常即时把主电箱中的酸泵开关关掉,排除故障后方可开泵。
6.天冷时一定要关闭冷水机,加大点流,AC缸中H2SO4浓度不得低于190g/L,确保温度在42℃左右。
以防相关管道中CuSO4浓度结晶而堵塞,最易结晶的部位有三处:
(1)M3萃取缸中的两块挡板缝隙及M3缸槽底,挡板要经常清洁,M3缸槽底的结晶物(CuSO4·5H2O)可用开水及H2SO4通过漏斗管加入底部中溶去。
(2)M3萃取缸中硫酸铜硫酸溶液的满溢管至酸中转缸,解决方法同
(1)。
(3)酸中转缸及AC缸间的连通管段,排除方法通常是清洗管道后。
必须由管道技工师完成。
7.AC缸中的液温最好控制在45℃以下,因而夏天要开冷水循环。
但温度也不宜太低(如低于30℃),CuSO4低温易结晶从而堵塞相关管道。
因而冬天不要开冷水机。
用温度计每天测试4次并记录。
8.由于抽气系统每天会抽除一些水分,所以要每天观察AC缸中液位,水泵下端的抽水盘鼓不宜露出液面,补水时应适量补充硫酸,确保H2SO4浓度在190~210g/L之间,浓硫酸为危险品,操作前一定要戴好防护罩及胶手套。
(三)、泵系统保养
1.所有的泵都要防止其线圈部位进水,若进水则即时关泵,并用热风机吹干。
2.储罐中液位已达开泵点,而泵未转,则要检查相关点线路及泵自身。
若泵转而不抽液,则说明泵水叶部位进了空气,排除方法是先关断其电源,把泵的出水口中的取样开关打开排出空气后关掉开关开泵试行。
不行就重复一次,直至正常运行。
3.经常用干布清洁泵身,保持泵体的清洁。
(四)整流器的操作
1.通用型整流器在遥控盒上,设有“起动开关,(ON/OFF)”,稳压(CV)/稳流(CC)开关,电压(电流)调节器AdJust及输出电压表V,电流表A及运行指示灯。
2.设备送电前,应检查起动开关在OFF位置,将CV/CC开关拨向所要的工作档位置,(通常工作档位为CV)电位器反时针调到最小处。
3.送电后,将起动开关拨向ON位置,工作指示灯亮,表明电源已启动。
4.缓慢地转动调节器(AdJust),让电压、电流达到工艺所需要的数值。
(此系统主指电流)附上电流和电解槽中Cu2+含量一览表:
銅量(g/L)
硫酸(g/L)
電流
20~25
190~210
800~1000
25~30
190~210
1000~1500
30~40
190~210
1500~1800
>40
190~210
1800~2200
注意:
铜板重时(如180Kg)不宜开大电流(2000A),容易长铜钉而烧坏钛片。
5.准备开机时,应先调小电流至200A左右,才可关机,以保护钛阳极及混流。
6.运行中注意电压,电流的变化。
参考文献:
1.碱性蚀刻液回用铜回收设备指导
2…………………………………
日期:
班次:
姓名:
时间
开机/停机
蚀刻液流量L/min
AB油流量L/min
洗涤液流量L/min
电解液流量L/min
电流(A)
电压
(V)
异常记录
记录人
检测记录
6小时一次
时间
电解液酸度
电解液铜
旧液铜
再生液铜
洗涤液铜
洗涤PH
电流检测:
12小时1次
记录人
E1A-
E1A+
E1B-
E1B+
E2A-
E2A+
E2B-
E2B+
E3A-
E3A+
E3B-
E3B+
01
02
03
04
05
06
07
08
和
子液调配记录
记录人
添加剂L
物料添加
调整前
调整后
NH4Cl/Kg
氨水
Clg/L
PHg/L
Cu2+g/L
Cl-g/L
PH
01
02
03
物料消耗记录
记录
核实
主管
氨水
氯化铵
添加剂
硫酸
AB油
电表数
水表数
片碱
铜片
成品铜
异常处理记录:
时间
取样点
化验人
调
整
缸
Cu2+(g/L)
Cl-(g/L)
PH
电
解
液
Cu2+(g/L)
酸度(g/L)
旧液
Cu2+(g/L)
工
作
缸
Cu2+(g/L)
Cl-(g/L)
PH
萃取1缸
Cu2+(g/L)
萃取3缸
Cu2+(g/L)
水冼缸
Cu2+(g/L)
酸度(g/L)
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- 碱性 回收 环保 设备 操作 指导书