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一种含铜废液旋流电解装置及方法.pdf

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一种 废液 流电 装置 方法
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摘要
申请专利号:

CN201910043446

申请日:

20190117

公开号:

CN109628955A

公开日:

20190416

当前法律状态:

公开

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 公开
IPC分类号: C25C1/12;C23F1/46;C25C7/00 主分类号: C25C1/12;C23F1/46;C25C7/00
申请人: 成都虹华环保科技股份有限公司
发明人: 张晓蓓;张小波;韦建敏
地址: 610000 四川省成都市高新区西芯大道4号
优先权:
专利代理机构: 51218 代理人: 袁英
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法律状态
申请(专利)号:

CN201910043446

授权公告号:

法律状态公告日:

20190416

法律状态类型:

公开

摘要

本发明公开了一种含铜废液旋流电解装置,它包括外壳(1)、气体收集罐(2)、顶盖(3)和阳极棒(4),所述外壳(1)为圆柱状,外壳(1)的顶部为开口,外壳(1)的底部封闭,外壳(1)的上下端部分别开设有出液口(5)和进液口(6),出液口(5)和进液口(6)均与外壳(1)相切,外壳(1)的外部设置有环形壳(7),环形壳(7)与外壳(1)之间形成有环形腔(8),环形壳(7)上设置有连通环形腔(8)的进水口(9)和出水口(10);它还公开了旋流电解的方法。本发明的有益效果是:结构紧凑、溶液流转快速,减少电解浓度差极化,电解效率高,操作简单。

权利要求书

1.一种含铜废液旋流电解装置,其特征在于:它包括外壳(1)、整流电源(17)、气体收集罐(2)、顶盖(3)和阳极棒(4),所述外壳(1)为圆柱状,外壳(1)的顶部为开口,外壳(1)的底部封闭,外壳(1)的上下端部分别开设有出液口(5)和进液口(6),出液口(5)和进液口(6)均与外壳(1)相切,外壳(1)的外部设置有环形壳(7),环形壳(7)与外壳(1)之间形成有环形腔(8),环形壳(7)上设置有连通环形腔(8)的进水口(9)和出水口(10),外壳(1)的外部设置有下法兰盘(11),顶盖(3)的外部设置有上法兰盘(12),顶盖(3)盖合在外壳(1)的开口上,且顶盖(3)的上法兰盘(12)与外壳(1)的下法兰盘(11)之间连接有多根螺栓(13),所述顶盖(3)的底部固设有阳极棒(4),阳极棒(4)伸入于外壳(1)中,阳极棒(4)的外表面上涂覆有涂层,涂层的外表面上包裹有金属网(14),所述顶盖(3)上还开设有出气孔(15),出气孔(15)处经管卡连接有气管(16),气管(16)的另一端与气体收集罐(2)的入口?#21496;?#31649;卡连接,所述顶盖(3)的底表面上?#26500;?#35774;有套设于阳极棒(4)外部的阴极筒(20),阴极筒(20)的侧壁上开设有连通出液口(5)的通槽,阴极筒(20)的底部设有开口,所述顶盖(3)中?#26500;?#35774;有阳极导电柱(18)和阴极导电柱(19),阳极导电柱(18)的底部固设于阳极棒(4)的顶部,阴极导电柱(19)的底部固设于阴极筒(20)的顶部,所述整流电源(17)的正负极端上均连接有导线,一根导线的另一端固设于阳极导电柱(18)的顶部,另一根导线的另一端固设于阴极导电柱(19)的顶部。 2.根据权利要求1所述的一种含铜废液旋流电解装置,其特征在于:所述环形壳(7)?#38468;?#20110;外壳(1)的外壁上。 3.根据权利要求1所述的一种含铜废液旋流电解装置,其特征在于:所述环形壳(7)位于进液口(6)和出液口(5)之间。 4.根据权利要求1所述装置旋流电解含铜废液的方法,其特征在于:它包括以下步骤: S1、接通整流电源(17),正电流经导线、阳极导电柱(18)流入到阳极棒(4)上,负电流经导线、阴极导电柱(19)流入到阴极筒(20)上;通过泵将槽内盛装的含铜废液泵入到进液口(6)中,含铜废液在泵压下进入到外壳(1)中,含铜废液沿着阴极筒(20)的内壁螺旋的向上运动,含铜废液中的阴离子移动到阳极棒(4)的金属网(14)上,阴离子氧化后得到气体,气体在气压?#28388;炒未?#36807;出气孔(15)、气管(16)而进入到气体收集罐(2)中,从而实?#21046;?#20307;的收集,同时含铜废液中的阳离子移动到阴极筒(20)上,得电后还原成单质铜,同时向进水口(9)中通入冷却水,冷却水进入到环形腔(8)中,冷却水与外壳(1)内产生的热量进行热交换,热量加热冷却水,被加热后的冷却水从出水口(10)流出; S2、随着含铜废液的继续上移,含铜废液从出液口(5)流出,由于流出的含铜废液中不含有铜离子而含有大量的氢离子。

说明书


一种含铜废液旋流电解装置及方法
技术领域


本发明涉及含铜废液旋流电解的技术领域,特别是一种含铜废液旋流电解装置及
方法。


背景技术


蚀刻是一种在PCB(印刷电路板(Printed Cricuit Board))、TAB(载带自动键合
(Tape Automated Bonding))、BGA(球栅阵列(Ball Grid Array))、COF(柔性印刷电路板上
的芯片(Chip On Flexible Printed Circuit))、引线框架(Lead frame)等的电子元件及
精密零件的电路形成中,选择性地只留下电路,而去除铜及铜合金的工艺。通常,蚀刻机制
为通过重复先由蚀刻液氧化铜及铜合金的表面而形成金属氧化物,再溶解这些氧化物的过
程来实现的。根据这种蚀刻工艺生成的废含铜废液具有毒性,且含铜废液中还存在大量的
铜离子,若直接将含铜废液排放掉,含铜废液会造成环境污染,且铜离子还可以直接回收利
用,若直接排放掉,还增加了生产成本。 因此人们采用电解的方法来将铜离子还原成单质
铜,回收后的单质铜又可以作为生产电路板的基板,然而这种电解方法要释放大量的热量,
使周围温度环?#25104;?#39640;,进一?#25509;?#21709;工人工作。


发明内容


本发明的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种结构紧凑、充分利用电解热量、
重复利用含铜废液、重新回收铜的含铜废液旋流电解装置及方法。


本发明的目的通过以下技术方案来实现:一种含铜废液旋流电解装置,它包括外
壳、整流电源、气体收集罐、顶盖和阳极棒,所述外壳为圆柱状,外壳的顶部为开口,外壳的
底部封闭,外壳的上下端部分别开设有出液口和进液口,出液口和进液口均与外壳相切,外
壳的外部设置有环形壳,环形壳与外壳之间形成有环形腔,环形壳上设置有连通环形腔的
进水口和出水口,外壳的外部设置有下法兰盘,顶盖的外部设置有上法兰盘,顶盖盖合在外
壳的开口上,且顶盖的上法兰盘与外壳的下法兰盘之间连接有多根螺栓,所述顶盖的底部
固设有阳极棒,阳极棒伸入于外壳中,阳极棒的外表面上涂覆有涂层,涂层的外表面上包裹
有金属网,所述顶盖上还开设有出气孔,出气?#29366;?#32463;管卡连接有气管,气管的另一端与气体
收集罐的入口?#21496;?#31649;卡连接,所述顶盖的底表面上?#26500;?#35774;有套设于阳极棒外部的阴极筒,
阴极筒的侧壁上开设有连通出液口的通槽,阴极筒的底部设有开口,所述顶盖中?#26500;?#35774;有
阳极导电柱和阴极导电柱,阳极导电柱的底部固设于阳极棒的顶部,阴极导电柱的底部固
设于阴极筒的顶部,所述整流电源的正负极端上均连接有导线,一根导线的另一端固设于
阳极导电柱的顶部,另一根导线的另一端固设于阴极导电柱的顶部。


所述环形壳?#38468;?#20110;外壳的外壁上。


所述环形壳位于进液口和出液口之间。


所述装置旋流电解含铜废液的方法,它包括以下步骤:


S1、接通整流电源,正电流经导线、阳极导电柱流入到阳极棒上,负电流经导线、阴极导
电柱流入到阴极筒上;通过泵将蚀刻槽内盛装的含铜废液泵入到进液口中,含铜废液在泵
压下进入到外壳中,含铜废液沿着阴极筒的内壁螺旋的向上运动,含铜废液中的阴离子移
动到阳极棒的金属网上,阴离子氧化后得到气体,气体在气压?#28388;炒未?#36807;出气孔、气管而进
入到气体收集罐中,从而实?#21046;?#20307;的收集,同时含铜废液中的阳离子移动到阴极筒上,得电
后还原成单质铜,同时向进水口中通入冷却水,冷却水进入到环形腔中,冷却水与外壳内产
生的热量进行热交换,热量加热冷却水,被加热后的冷却水从出水口流出;


S2、随着含铜废液的继续上移,含铜废液从出液口流出,由于流出的含铜废液中不含有
铜离子而含有大量的氢离子。


本发明具有以下优点:本发明结构紧凑、溶液流转快速,减少电解浓度差极化,电
解效率高,操作简单。


附图说明


图1 为本发明的结构示意图;


图2 为图1的主剖视图;


图3 为外壳的俯视图;


图中,1-外壳,2-气体收集罐,3-顶盖,4-阳极棒,5-出液口,6-进液口,7-环形壳,8-环
形腔,9-进水口,10-出水口,11-下法兰盘,12-上法兰盘,13-螺栓,14-金属网,15-出气孔,
16-气管,17-整流电源,18-阳极导电柱,19-阴极导电柱,20-阴极筒。


具体实施方式


下面结合附图对本发明做进一步的描述,本发明的保护范围不局限于以下所述:


如图1~3所示,一种含铜废液旋流电解装置,它包括外壳1、整流电源17、气体收集罐2、
顶盖3和阳极棒4,所述外壳1为圆柱状,外壳1的顶部为开口,外壳1的底部封闭,外壳1的上
下端部分别开设有出液口5和进液口6,出液口5和进液口6均与外壳1相切,外壳1的外部设
置有环形壳7,本实施例中所述,环形壳7位于进液口6和出液口5之间,环形壳7?#38468;?#20110;外壳1
的外壁上,环形壳7与外壳1之间形成有环形腔8,环形壳7上设置有连通环形腔8的进水口9
和出水口10,外壳1的外部设置有下法兰盘11,顶盖3的外部设置有上法兰盘12,顶盖3盖合
在外壳1的开口上,且顶盖3的上法兰盘12与外壳1的下法兰盘11之间连接有多根螺栓13,所
述顶盖3的底部固设有阳极棒4,阳极棒4伸入于外壳1中,阳极棒4的外表面上涂覆有涂层,
涂层的外表面上包裹有金属网14。


如图1~2所示,所述顶盖3上还开设有出气孔15,出气孔15处经管卡连接有气管16,
气管16的另一端与气体收集罐2的入口?#21496;?#31649;卡连接,所述顶盖3的底表面上?#26500;?#35774;有套设
于阳极棒4外部的阴极筒20,阴极筒20的侧壁上开设有连通出液口5的通槽,阴极筒20的底
部设有开口,所述顶盖3中?#26500;?#35774;有阳极导电柱18和阴极导电柱19,阳极导电柱18的底部固
设于阳极棒4的顶部,阴极导电柱19的底部固设于阴极筒20的顶部,所述整流电源17的正负
极端上均连接有导线,一根导线的另一端固设于阳极导电柱18的顶部,另一根导线的另一
端固设于阴极导电柱19的顶部。


所述装置旋流电解含铜废液的方法,它包括以下步骤:


S1、接通整流电源17,正电流经导线、阳极导电柱18流入到阳极棒4上,负电流经导线、
阴极导电柱19流入到阴极筒20上;通过泵将蚀刻槽内盛装的含铜废液泵入到进液口6中,含
铜废液在泵压下进入到外壳1中,含铜废液沿着阴极筒20的内壁螺旋的向上运动,含铜废液
中的阴离子移动到阳极棒4的金属网14上,阴离子氧化后得到气体,气体在气压?#28388;炒未?#36807;
出气孔15、气管16而进入到气体收集罐2中,从而实?#21046;?#20307;的收集,同时含铜废液中的阳离
子移动到阴极筒20上,得电后还原成单质铜,同时向进水口9中通入冷却水,冷却水进入到
环形腔8中,冷却水与外壳1内产生的热量进行热交换,热量加热冷却水,被加热后的冷却水
从出水口10流出,从而充分利用了热量,节省了热能;


S2、随着含铜废液的继续上移,含铜废液从出液口5流出,由于流出的含铜废液中不含
有铜离子而含有大量的氢离子,可将含铜废液重新使用,节省生产成本。


以上所述,仅为本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟
悉本领域的技术人?#20445;?#22312;不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述所述技术内容
对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡
是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、
等同变化及修饰,均属于本技术方案的保护范围。


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