一种电镀溶液的更新处理和循环再利用方法与流程

本发明涉及电镀溶液处理和更新，特别是涉及一种电镀溶液的更新处理和循环再利用方法。

背景技术：

1、电镀生产过程中因光剂分解和干膜溶解物等，导致电镀溶液中的toc持续上升，toc超标后不仅会引起镀层粗糙、针孔、电流效率和深度能力降低等问题，而且还会出现延展性能降低，可能导致孔铜断裂不可估量的风险。总有机碳(toc)是以碳的含量表示水中有机物的总量，结果以碳(c)的质量浓度(mg/l)表示。toc 是电镀液中有机杂质的重要指标，因此电镀液处理效果的好坏可以用 toc值来反应。

2、常规对电镀溶液的处理方法有：

3、1、采用碳处理，即采用加双氧水加热加碳粉过滤的方法，利用活性炭的微孔孔径以及比表面积大，通过其物理以及化学吸附进行有机物的去除，此种方法在碳芯消耗量大，成本高。而且碳处理电镀药水降解toc,需要将电镀药水抽到反应槽内，处理周期长，一般半年才做一次碳处理，且药水体积大，少的几十吨多则数百吨，碳处理反应槽占地太大非常不方便。做碳处理时需要加双氧水和碳粉，电镀液会有所膨胀，碳粉吸附完后需要大量清水清洗，会有大量废水排放和固废产生。

4、2、李再强在《电镀涂覆 plating coating》中公开了一种新的在线碳处理工艺及装置的研究_2023 no.3 ，新工艺采用的活性炭吸附剂进行电磁脉冲改性，使活性炭拥有纳米及微孔结构，获取更大的比表面积；同时得到的活性炭粉浸透性好，对有机物的吸附能力强；改性后的高效活性炭粉刚性好，密度更小。此方法还是没有脱离活性碳吸附处理工艺，只是将活性炭进行了电磁脉冲改性，虽然处理效率提高了，但上述第一种方法的问题依旧存在。

5、3、重新配置新的电镀药水用来替换高toc电镀液的方法，会造成大量化学原料的浪费和电镀废水的排放。

6、因此，研究一种电镀溶液的更新处理和循环再利用方法具有重要意义。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种电镀溶液的更新处理和循环再利用方法，该方法需实现以下目的：成本低，处理时间短，toc去除效果好，处理后的电镀溶液可以直接循环回到电镀工艺中进行再利用。

2、针对此发明目的，本发明的技术方案是：

3、一种电镀溶液的更新处理和循环再利用方法，包括电镀槽，将电镀槽与电解槽的阳极区连通，电镀槽内的电镀液进入电解槽阳极区电解降解toc，然后再通过第二过滤设备过滤回到电镀槽完成循环；所述电解槽分为阳极区和阴极区，阳极区和阴极区之间通过离子膜隔开；所述阳极区的阳极板为掺硼金刚石电极或亚氧化钛电极等其它高析氧电位电极。

4、优选的，所述阴极区与第一过滤设备连通。

5、优选的，所述电镀槽内的电镀液的成分为：cuso4.5h2o:60-90g/l、 h2so4:180-240g/l 、cl:40-80ppm。

6、优选的，电解槽阴极区药水为稀硫酸，质量浓度在3%~10%。

7、优选的，电解槽阳极区控制电流密度为50~100ma/cm2，阳极区单元槽电压为4~6v。

8、优选的，电解槽阳极区采用梯度电流密度的方式控制电流密度，具体为：toc≥2000时控制电流密度为100ma/cm2，2000≥toc≥1000时时控制电流密度为80ma/cm2，1000≥toc≥500时时控制电流密度为60ma/cm2。

9、优选的，处理装置包括电镀缸和电解槽，所述电极槽通过离子膜隔开成电解阳极区和电解阴极区，所述电镀缸与电解阳极区连通，所述电解阳极区通过第二过滤装置与电镀缸连通。

10、优选的，处理装置还包括第一过滤装置，所述电解阴极区与第一过滤装置连通。

11、进一步的，可以采用以下装置进行处理：一种电镀溶液的更新处理和循环再利用装置，包括电镀缸，还包括电解槽，所述电极槽通过离子膜隔开成电解阳极区和电解阴极区，所述电镀缸与电解阳极区连通，所述电解阳极区通过第二过滤装置与电镀缸连通。

12、优选的，还包括第一过滤装置，所述电解阴极区与第一过滤装置连通。

13、优选的，所述电解槽内设有交错放置的阳极板和阴极板，所述槽体通过膜隔板分隔为电解阳极区和电解阴极区，所述电解槽两侧分别设有阳极溢流槽和阴极溢流槽，电解阴极区与阴极溢流槽连通，且阴极溢流槽与第一过滤装置相连；所述电解阳极区与阳极溢流槽连通，且阳极溢流槽与第二过滤装置相连，第二过滤装置和电镀缸相连。

14、优选的，所述膜隔板包括：

15、u型卡槽，所述电解槽内固接有多组u型卡槽，所述u型卡槽分别设置在电解槽的两侧和底部；

16、膜板骨架，各组u型卡槽之间均固定安装有膜板骨架，所述模板骨架与u型卡槽密封连接；

17、离子膜，所述膜板骨架的一侧放有离子膜；

18、固定板，所述膜板骨架放有离子膜的一侧设有固定板。

19、优选的，所述膜隔板还包括：密封垫片，所述u型卡槽内侧对称设有密封垫片，所述膜板骨架两侧与密封垫片贴合。

20、优选的，所述离子膜选自均相阳离膜、均相阴离子膜、异相阳离子膜或异相阴离子膜。

21、优选的，所述阳极板为掺硼金刚石电极或亚氧化钛电极，所述的阴极板为镍电极或镍合金电极或铂电极。

22、优选的，所述电解阳极区上设有阳极溢流口与阳极溢流槽连通，所述电解阴极区上设有阴极溢流孔与阴极溢流槽连通；优选的，所述电解槽顶部安装有用于传输电流的阳极导电棒和阴极导电棒。

23、优选的，所述电解槽外侧设有阴极循环进水口和阴极排空接口，电解阴极区内设有阴极循环进水管及底部有排空管道。

24、优选的，所述电解槽外侧设有阳极循环进水管，所述阳极循环进水管延伸至电解阳极区底部，阳极循环进水管和电镀缸相连；优选的，所述阳极循环进水管上设有单元阳极循环进水调节阀，所述单元阳极循环进水调节阀可对阳极液位及流量进行调整。优选的，所述电解槽一侧设有废气排放孔，废气过废气排放孔到废气外排接口进入废气吸收塔处理；进一步优选的所述电解阳极区设有cod在线监测仪。

25、下面对本发明做进一步解释和说明：

26、本发明电解法降解toc工艺原理：电解法降解toc采用高析氧电位电极为阳极来电化学氧化技术降解有机物，电化学氧化技术降解有机物的途径包括直接氧化和间接氧化。直接氧化是通过有机物污染物吸附在阳极表面以电子转移形式实现有机物的氧化去除；间接氧化是通过在阳极表面产生羟基自由基等强氧化剂来实现有机污染物的氧化去除。本工艺采用离子膜电解法电解，即阳极为电镀液，阴极为稀硫酸溶液。阴阳极之间用离子膜隔开，能有效的防止电镀液中的铜离子被电解沉积出来。电镀缸的电镀液进入电解槽阳极区，在阳极把有机物降解为二氧化碳和水，有效的较低toc，再通过过滤后回到电镀槽。阴极区为稀硫酸，阴极板主要析氢气，会沉积少量铜粉过滤过来。

27、与现有技术相比，本发明的优势包括：

28、本发明的处理方法无药水损失，toc降解更彻底，能达到低于200ppm以下，和新配置的药水没有区别。

29、本发明的处理设备占地非常小，过程简单，时间更短。

30、本发明的处理方法无碳粉污染，不会产生其它污染源。普通碳处理连续处理2~3次后，再次处理效果不明显，只能报废重新配置新的药水，而本发明的方法没有此缺陷。

31、本发明的方法只有微量的金属离子（铜离子）的析出，不会影响电镀液的主要成分含量，处理后的电镀液可以直接循环再利用。

32、以下结合附图和具体实施方式对本发明的详细结构作进一步描述。