本实用新型涉及印制电路板生产技术，具体地，涉及一种电路板化学镀镍回收装置。
背景技术：
化学镀镍又称为无电解镀镍或自催化镀镍，是通过溶液中适当的还原剂使镍离子在金属表面靠自催化的还原作用而进行的镍沉积过程。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，可以避免铜金之间的相互扩散引起的电路板可焊性差和使用寿命短的缺陷，同时，镍层也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，经过一系列的环境迁移转化最终进入食物链，对人类健康产生了严重的威胁。目前，将含化学镀镍废水资源化和无害化处理已经成为电路板行业的环保理念，由于电解法具有污染低、金属以单质形式被回收、金属回收纯度高等特点，因此受到关注。此外，以次磷酸盐为还原剂的化学镀镍溶液，老化而被排放的废液中，除含高浓度的镍离子外，还含有大量的次磷酸盐，磷是导致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排放标准要求很高。而采用单独的电解技术，无法同时处理镀镍废水中的次磷和金属镍。
技术实现要素：
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，能够同时回收处理化学镀镍废水中的次磷和金属镍，结构简单、镍单质回收率高。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种电路板化学镀镍回收装置，包括废液收集罐、预处理罐、电解反应罐和次磷处理罐，所述预处理罐的底部通过第一管路与所述废液收集罐连通，所述第一管路上设有液泵，所述预处理罐内由下至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，所述预处理罐的底部设有进液口、顶部设有第二管路，所述电解反应罐内设有阳极和阴极，所述次磷处理罐的底部设有药液主入口；其中，所述第二管路包括第一支路、位于所述第一支路上的第一阀门、第二支路和位于所述第二支路上的第二阀门，所述电解反应罐与所述第一支路连通，所述次磷处理罐与所述第二支路连通。
作为一种优选方式，所述废液收集罐的侧壁设有废液入口、顶部设有能够打开和关闭的顶板，所述废液收集罐的顶部还设有与该废液收集罐的外壁可拆卸连接的电路板架。
优选地，所述电路板架包括框架和位于所述框架内的多个置物板，所述多个置物板倾斜设置在所述框架两侧的内壁上，所述置物板向下的一端设有挡板，所述置物板与所述挡板的连接处设有集液槽。
更优选地，所述杂质吸附室与所述离子交换室通过纱网连接，所述纱网的下方设有滤网板，所述滤网板位于所述预处理罐与所述第一管路的连接处的上方。
作为另一种优选方式，所述电解反应罐的底部与所述第一支路连通，所述阳极位于所述电解反应罐内中心区域且呈轴向延伸的柱状结构，所述阳极的外侧套设有阳极套，所述阳极套的外周设有环绕该阳极套的铁丝网篮，所述阴极位于所述铁丝网篮内。
优选地，所述铁丝网篮包括同轴设置的内网和外网，所述内网和所述外网形成底端封闭、上端开口的筒形结构。
更优选地，所述阴极为钛丝，所述阴极呈三维空间网络结构。
具体地，所述阳极为钛钌阳极。
作为又一种优选方式，所述次磷处理罐内设有加热管和位于所述加热管内部的加热丝，所述加热管呈螺旋状并分布在所述次磷处理罐的内腔内。
优选地，所述次磷处理罐的底部呈倾斜状结构，所述倾斜状结构的末端设有出料口。
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，将废液收集罐收集到的化学镀镍废液经第一管路输入预处理罐，经杂质吸附室除去废液中的杂质后向上溢流进入离子交换室进行离子交换以吸附富集废液中重金属镍，将镍与次磷进行有效的分离，含有次磷的废液从第二管路的第二支路进入次磷处理罐内进行次磷处理实现磷的回收利用，再将洗脱液从预处理罐的进液口进入离子交换室，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，并经第二管路的第一支路进入电解反应罐内进行电还原，回收重金属镍，实现同时回收处理化学镀镍废水中的次磷和金属镍，镍单质回收率高，设备结构简单。
在本实用新型的优选实施方式中，废液收集罐不仅可以用于收集或存储化学镀镍池中产生的大量废液，同时能够利用电路板架收集电路板上残留的镀镍液，避免镀镍液的滴落对电路板的生产环境造成破坏；电解反应罐的阳极设计为轴向延伸的柱状结构，并以阳极外周的铁丝网篮作为阴极的载体，有效节省电解反应罐的体积，提高电解的效率，阴极的三维空间网络结构具有较大的比表面积，实现镍的快速沉积；次磷处理罐内的螺旋状加热管可使得次磷废液的加热更加快速、均匀，提升次磷处理的效率。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1是本实用新型中电路板化学镀镍回收装置的一种具体实施方式的结构示意图；
图2是本实用新型中电路板架的一种具体实施方式的结构示意图；
图3是图2中a部位的局部放大图；
图4是本实用新型中电解反应罐的一种具体实施方式的结构示意图。
附图标记说明
1废液收集罐11废液入口
12电路板架13置物板
14挡板15集液槽
2预处理罐21杂质吸附室
22离子交换室23进液口
24纱网25滤网板
3电解反应罐31阳极
32阴极33阳极套
34铁丝网篮4次磷处理罐
41药液注入口42加热管
43出料口5第一管路
51液泵6第二管路
61第一支路62第一阀门
63第二支路64第二阀门
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
首先需要说明的是，在本实用新型下述技术方案的描述中，采用的方位词术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指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实用新型的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量，因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或更多个所述特征。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“安装”、“固定”应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
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和次磷处理罐4，预处理罐2的底部通过第一管路5与废液收集罐1连通，第一管路5上设有液泵51，预处理罐2内由下至上设有杂质吸附室21和离子交换室22，离子交换室22内设有阳离子交换树脂，预处理罐2的底部设有进液口23、顶部设有第二管路6，电解反应罐3内设有阳极31和阴极32，次磷处理罐4的底部设有药液注入口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和位于第二支路63上的第二阀门64，电解反应罐3与第一支路61连通，次磷处理罐4与第二支路63连通。
需要说明的是，本实用新型中废液收集罐可以是与化学镀镍池直接通过管路连接，也可以是仅用于镀镍废液的收集储存；阳极31和阴极32配置有相应的导线和电源，液泵51、电源、第一阀门62和第二阀门64可分别与控制器电连接；废液入口11、进液口23、药液注入口41和出料口43分别设置与控制器电连接的阀门或者密封盖。本实用新型中，涉及的控制器和软件均采用现有技术。
通过本实用新型的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51和第二阀门64，关闭第一阀门62，将废液收集罐1收集到的化学镀镍废液经第一管路5输入预处理罐2的底部进入杂质吸附室21，经杂质吸附室21除去废液中的杂质后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，以吸附富集废液中重金属镍，将镍与次磷进行有效的分离，此时，含有次磷的废液从第二管路6的第二支路63进入次磷处理罐4内进行次磷处理实现磷的回收利用；废液经离子交换室22处理完全进入次磷处理罐4后，关闭第二阀门64，打开第一阀门62，将洗脱液(例如浓盐酸或者浓硫酸)从预处理罐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，再经第二管路6的第一支路61进入电解反应罐3内进行电还原，回收重金属镍，实现同时回收处理化学镀镍废水中的次磷和金属镍。
本实用新型中次磷处理罐4可以采用催化反应去除次磷物质，次磷去除剂、催化剂、ph调节剂等试剂可从药液注入口41加入。此外，次磷处理罐4中也可设置电极和相应的电源，采用电化学催化氧化降解废液中的次磷，待次磷氧化成正磷后，从药液注入口41加入沉淀剂，使得正磷在废液中沉淀，回收废液中的磷。
在本实用新型的一个优选实施例中，废液收集罐1的侧壁设有废液入口11、顶部设有能够打开和关闭的顶板，废液收集罐1的顶部还设有与该废液收集罐1的外壁可拆卸连接的电路板架12。废液可从废液入口11输入废液收集罐1内，同时，废液收集罐1的顶部可利用电路板架12收集镀镍后的电路板上残留的镀镍液，避免镀镍液的滴落对环境造成破坏。
优选地，如图2和图3所示，电路板架12包括框架和位于框架内的多个置物板13，多个置物板13倾斜设置在框架两侧的内壁上，置物板13向下的一端设有挡板14，置物板13与挡板14的连接处设有集液槽15。将电路板置于置物板13上，电路板上残留的镀镍液沿倾斜的置物板13向挡板14处流动，并经集液槽15收集至废液收集罐1内。
更优选地，杂质吸附室21与离子交换室22通过纱网24连接，纱网24的下方设有滤网板25，滤网板25位于预处理罐2与第一管路5的连接处的上方。滤网板25可对进入杂质吸附室21的废液进行有效的杂质过滤，废液从杂质吸附室21的底部向上溢流从纱网24进入离子交换室22内进行镍离子吸附富集。
在本实用新型的另一个优选实施例中，如图4所示，电解反应罐3的底部与第一支路61连通，阳极31位于电解反应罐3内中心区域且呈轴向延伸的柱状结构，阳极31的外侧套设有阳极套33，阳极套33的外周设有环绕该阳极套33的铁丝网篮34，阴极32位于铁丝网篮34内。将阳极31和阴极32采用柱式的设计，能够有效节省电解反应罐3的体积，含有镍离子的再生液可从铁丝网篮34的孔隙渗入与阴极32接触发生电还原反应，提高电解的效率。
优选地，铁丝网篮34包括同轴设置的内网和外网，内网和外网形成底端封闭、上端开口的筒形结构。此时，阴极32可从上端开口取出进行更换或收集金属镍，操作方便。
更优选地，阴极32为钛丝，阴极32呈三维空间网络结构，此时阴极32具有较大的比表面积，能够实现镍的快速沉积。具体地，阳极31为钛钌阳极，使得电还原反应更加稳定。
在本实用新型的又一个优选实施例中，次磷处理罐4内设有加热管42和位于加热管42内部的加热丝，加热管42呈螺旋状并分布在次磷处理罐4的内腔内。加热丝与控制器电连接，在次磷处理罐4中采用催化反应去除次磷物质时，呈螺旋状的加热管42可使得次磷废液的加热更加快速、均匀，提升次磷处理的效率。
优选地，次磷处理罐4的底部呈倾斜状结构，倾斜状结构的末端设有出料口43，在次磷处理过程中产生絮凝沉淀时，便于收集沉淀物，并从出料口43排出。
在本实用新型的一个相对优化的实施例中，电路板化学镀镍回收装置包括废液收集罐1、预处理罐2、电解反应罐3和次磷处理罐4，废液收集罐1的侧壁设有废液入口11、顶部设有能够打开和关闭的顶板，废液收集罐1的顶部还设有与该废液收集罐1的外壁可拆卸连接的电路板架12，电路板架12包括框架和位于框架内的多个置物板13，多个置物板13倾斜设置在框架两侧的内壁上，置物板13向下的一端设有挡板14，置物板13与挡板14的连接处设有集液槽15；预处理罐2的底部通过第一管路5与废液收集罐1连通，预处理罐2内由下至上设有杂质吸附室21和离子交换室22，离子交换室22内设有阳离子交换树脂，杂质吸附室21与离子交换室22通过纱网24连接，纱网24的下方设有滤网板25，滤网板25位于预处理罐2与第一管路5的连接处的上方，预处理罐2的底部设有进液口23、顶部设有第二管路6；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和位于第二支路63上的第二阀门64，电解反应罐3的底部与第一支路61连通，阳极31位于电解反应罐3内中心区域且呈轴向延伸的柱状结构，阳极31的外侧套设有阳极套33，阳极套33的外周设有环绕该阳极套33的铁丝网篮34，铁丝网篮34包括同轴设置的内网和外网，内网和外网形成底端封闭、上端开口的筒形结构，阴极32位于筒形结构内，阴极32为钛丝且呈三维空间网络结构；次磷处理罐4与第二支路63连通，次磷处理罐4内设有加热管42和位于加热管42内部的加热丝，加热管42呈螺旋状并分布在次磷处理罐4的内腔内，次磷处理罐4的底部呈倾斜状结构，倾斜状结构的末端设有出料口43。
上述实施例提供的电路板化学镀镍回收装置，使用时，打开废液收集罐1的顶板，将镀镍后的电路板置于置物板13上，以能够将电路板上残留的镀镍液回收至废液收集罐1内；打开液泵51和第二阀门64，关闭第一阀门62，将废液收集罐1收集到的化学镀镍废液经第一管路5输入预处理罐2的底部进入杂质吸附室21，经滤网板25除去废液中的杂质后向上溢流经纱网24进入离子交换室22内，与阳离子交换树脂进行离子交换，以吸附富集废液中的重金属镍，将镍与次磷进行有效的分离，此时，含有次磷的废液从第二管路6的第二支路63进入次磷处理罐4内，从药液注入口41加入次磷去除剂、催化剂、ph调节剂等试剂，打开加热丝的电源，对次磷处理罐4内的液体进行加热，达到催化反应的温度，利用催化反应去除次磷物质；镀镍废液经离子交换室22处理完全进入次磷处理罐4后，关闭第二阀门64，打开第一阀门62，将洗脱液浓盐酸从预处理罐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，再经第二管路6的第一支路61进入电解反应罐3，打开阳极31和阴极32的电源进行电还原反应，镍以金属单质的形式沉积在阴极32的表面，回收重金属镍。
由上描述可以看出，本实用新型的电路板化学镀镍回收装置，将废液收集罐1收集到的化学镀镍废液经第一管路5输入预处理罐2，利用杂质吸附室21除去废液中的杂质，避免对后续次磷和镍的处理产生影响，同时通过离子交换室22吸附富集废液中的重金属镍，将镍与次磷进行有效的分离，可分别进行有效的回收处理，即含有次磷的废液从第二管路6的第二支路63进入次磷处理罐4内进行次磷处理实现磷的回收利用，被吸附的镍利用洗脱液进行洗脱再生，得到含有镍离子的再生液，并经第二管路6的第一支路61进入电解反应罐3内进行电还原，回收重金属镍，实现同时回收处理化学镀镍废水中的次磷和金属镍，镍单质回收率高，设备结构简单。
在本实用新型的优选实施方式中，废液收集罐1不仅可以用于收集或存储化学镀镍池中产生的大量废液，同时能够利用电路板架12收集电路板上残留的镀镍液，避免镀镍液的滴落对电路板的生产环境造成破坏；电解反应罐3的阳极31设计为轴向延伸的柱状结构，并以阳极31外周的铁丝网篮34作为阴极32的载体，有效节省电解反应罐3的体积，提高电解的效率，阴极32的三维空间网络结构具有较大的比表面积，实现镍的快速沉积；次磷处理罐4内的螺旋状加热管42可使得次磷废液的加热更加快速、均匀，提升次磷处理的效率。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。
1.一种电路板化学镀镍回收装置，其特征在于，包括废液收集罐(1)、预处理罐(2)、电解反应罐(3)和次磷处理罐(4)，所述预处理罐(2)的底部通过第一管路(5)与所述废液收集罐(1)连通，所述第一管路(5)上设有液泵(51)，所述预处理罐(2)内由下至上设有杂质吸附室(21)和离子交换室(22)，所述离子交换室(22)内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)内设有阳极(31)和阴极(32)，所述次磷处理罐(4)的底部设有药液注入口(41)；
其中，所述第二管路(6)包括第一支路(61)、位于所述第一支路(61)上的第一阀门(62)、第二支路(63)和位于所述第二支路(63)上的第二阀门(64)，所述电解反应罐(3)与所述第一支路(61)连通，所述次磷处理罐(4)与所述第二支路(63)连通。
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，所述废液收集罐(1)的侧壁设有废液入口(11)、顶部设有能够打开和关闭的顶板，所述废液收集罐(1)的顶部还设有与该废液收集罐(1)的外壁可拆卸连接的电路板架(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，所述电路板架(12)包括框架和位于所述框架内的多个置物板(13)，所述多个置物板(13)倾斜设置在所述框架两侧的内壁上，所述置物板(13)向下的一端设有挡板(14)，所述置物板(13)与所述挡板(14)的连接处设有集液槽(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，所述杂质吸附室(21)与所述离子交换室(22)通过纱网(24)连接，所述纱网(24)的下方设有滤网板(25)，所述滤网板(25)位于所述预处理罐(2)与所述第一管路(5)的连接处的上方。
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，所述电解反应罐(3)的底部与所述第一支路(61)连通，所述阳极(31)位于所述电解反应罐(3)内中心区域且呈轴向延伸的柱状结构，所述阳极(31)的外侧套设有阳极套(33)，所述阳极套(33)的外周设有环绕该阳极套(33)的铁丝网篮(34)，所述阴极(32)位于所述铁丝网篮(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，所述铁丝网篮(34)包括同轴设置的内网和外网，所述内网和所述外网形成底端封闭、上端开口的筒形结构。
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)呈三维空间网络结构。
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中任意一项所述的电路板化学镀镍回收装置，其特征在于，所述次磷处理罐(4)内设有加热管(42)和位于所述加热管(42)内部的加热丝，所述加热管(42)呈螺旋状并分布在所述次磷处理罐(4)的内腔内。
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，所述次磷处理罐(4)的底部呈倾斜状结构，所述倾斜状结构的末端设有出料口(43)。
技术总结