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一种利用铝置换铜的装置及方法.pdf

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一种 利用 置换 装置 方法
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摘要
申请专利号:

CN201910040827

申请日:

20190116

公开号:

CN109628747A

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: C22B7/00;C22B15/00;C23F1/46 主分类号: C22B7/00;C22B15/00;C23F1/46
申请人: 成都虹华环保科技股份有限公司
发明人: 张晓蓓;赵兴文;张小波
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:

CN201910040827

授权公告号:

法律状态公告日:

20190416

法律状态类?#20572;?/td>

公开

摘要

本发明公开了一种利用铝置换铜的装置,它包括槽体(1)、空压机(3)和水泵(4),所述槽体(1)的顶部为开口,槽体(1)的底部封闭,且槽体(1)的底部设置有支撑于地面上的重力传感器(5),开口的顶部设置有盖板(6),盖板(6)的顶部开设有单质铝加入口(7),槽体(1)的左右侧壁上分别设置有单向阀A(10)和单向阀B(11),单向阀B(11)位于单向阀A(10)下方,槽体(1)的侧壁上?#32929;?#32622;有进液口(12)和出液口(13),出液口(13)的一侧位于槽体(1)的内壁上焊接有过滤网(14);它还公开置换铜的方法。本发明的有益效果是:结构紧凑、提高单质铜产量、无需人工称量蚀刻液、操作简单。

权利要求书

1.一种利用铝置换铜的装置,其特征在于:它包括槽体(1)、空压机(3)和水泵(4),所述槽体(1)的顶部为开口,槽体(1)的底部封闭,且槽体(1)的底部设置有支撑于地面上的重力传感器(5),所述开口的顶部设置有盖板(6),盖板(6)的顶部开设有单质铝加入口(7),所述槽体(1)的左右侧壁上分别设置有单向阀A(10)和单向阀B(11),单向阀B(11)位于单向阀A(10)下方,槽体(1)的侧壁上?#32929;?#32622;有进液口(12)和出液口(13),出液口(13)的一侧位于槽体(1)的内壁上焊接有过滤网(14),出液口(13)的另一侧与水泵(4)的吸水口经管卡连接,所述空压机(3)的出气口处连接有三通管(15),三通管(15)的一端口与单向阀A(10)连接,三通管(15)的另一端口与单向阀B(11)连接;它还包括控制器,所述控制器的输入接口与重力传感器(5)的输出接口电连接。 2.根据权利要求1所述的一种利用铝置换铜的装置,其特征在于:所述进液口(12)处连接有位于槽体(1)外部的截止阀(16)。 3.根据权利要求1所述的一种利用铝置换铜的装置,其特征在于:所述进液口(12)位于单向阀B(11)的上方。 4.根据权利要求1所述的一种利用铝置换铜的装置,其特征在于:所述三通管(15)的两个端口处分别连接有管道A(17)和管道B(18),管道A(17)的另一端与单向阀A(10)的另一端连接,管道B(18)的另一端与单向阀B(11)的另一端连接。 5.根据权利要求1所述的装置利用铝置换铜的方法,其特征在于:它包括以下步骤: S1、工人打开截止阀(16),并向截止阀(16)的入口端泵入蚀刻液,蚀刻液进入到槽体(1)中,当观察到蚀刻液淹没到单向阀A(10)?#20445;?#20572;止通入蚀刻液;此时重力传感器(5)称得槽体(1)内蚀刻液的重量,并将重量信号转换为电信号传递给控制器; S2、利用电子称称取单质铝的重量,称得的量与蚀刻液的重量呈一定比例后,工人经单质铝加入口(7)向槽体(1)中?#24230;?#21333;质铝,铝?#24230;?#21040;蚀刻液后,单质铝置换出单质铜,此时置换出的单质铜与投放的单质铝均沉淀在槽体(1)底部; S3、工人打开空压机(3),空压机(3)产出高压气体,高压气体经管道A(17)、单向阀A(10)进入到槽体(1)中,而另一部分高压气体经管道B(18)、单向阀B(11)进入到槽体(1)中,由于两股气流的方向相反,且气流方向一高一低设置,从而使蚀刻液在槽体(1)内旋转,从而实现了加快利用单质铝置换铜; S4、打开水泵(4),水泵(4)将蚀刻液从出液口(13)中抽出,液体穿过过滤网(14)而被抽出,而单质铜无法穿过过滤网(14)的网孔而残留于槽体(1)中。

说明书


一种利用铝置换铜的装置及方法
技术领域


本发明涉及回收铜的技术领域,特别是一种利用铝置换铜的装置及方法。


背景技术


蚀刻是一种在PCB板、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。根据这种蚀刻工艺生成的废蚀刻液
具有毒性,且蚀刻液中还存在大量的铜离子,若直接将蚀刻?#21495;?#25918;掉,蚀刻液会造成环境污
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。目前回
收铜的工艺包括旋流电解法、板式电解法、萃取电解法、置换铜法等,其中置换铜法的步骤
是向盛装有电解液的槽体中加入单质铝,在加入前先称量单质铝,以确保单质铝的重量与
电解液的重量成一定比例,这样使单质铝能够彻底置换出单质铜。然而,蚀刻液的重量由于
体积大,难以称量,给操作人员的操作带来了困?#36873;?#27492;外,?#24230;?#30340;单质铝和生成的单质铝大
量沉淀在槽体底部,铝并没有与蚀刻液充?#21482;?#21512;,?#26723;?#20102;单质铜的析出量,进一步?#26723;?#20102;单
质铜的产量。


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、提高单质铜产量、无
需人工称量蚀刻液、操作简单的利用铝置换铜的装置及方法。


本发明的目的通过以下技术方案来实现:一种利用铝置换铜的装置,它包括槽体、
空压机和水泵,所述槽体的顶部为开口,槽体的底部封闭,且槽体的底部设置有支撑于地面
上的重力传感器,所述开口的顶部设置有盖板,盖板的顶部开设有单质铝加入口,所述槽体
的左右侧壁上分别设置有单向阀A和单向阀B,单向阀B位于单向阀A下方,槽体的侧壁上还
设置有进液口和出液口,出液口的一侧位于槽体的内壁上焊接有过滤网,出液口的另一侧
与水泵的吸水口经管卡连接,所述空压机的出气口处连接有三通管,三通管的一端口与单
向阀A连接,三通管的另一端口与单向阀B连接;它还包括控制器,所述控制器的输入接口与
重力传感器的输出接口电连接。


所述进液口处连接有位于槽体外部的截止阀。


所述进液口位于单向阀B的上方。


所述三通管的两个端口处分别连接有管道A和管道B,管道A的另一端与单向阀A的
另一端连接,管道B的另一端与单向阀B的另一端连接。


所述的装置利用铝置换铜的方法,它包括以下步骤:


S1、工人打开截止阀,并向截止阀的入口端泵入蚀刻液,蚀刻液进入到槽体中,当观察
到蚀刻液淹没到单向阀A?#20445;?#20572;止通入蚀刻液;此时重力传感器称得槽体内蚀刻液的重量,
并将重量信号转换为电信号传递给控制器;


S2、利用电子称称取单质铝的重量,称得的量与蚀刻液的重量呈一定比例后,工人经单
质铝加入口向槽体中?#24230;?#21333;质铝,铝?#24230;?#21040;蚀刻液后,单质铝置换出单质铜,此时置换出的
单质铜与投放的单质铝均沉淀在槽体底部;


S3、工人打开空压机,空压机产出高压气体,高压气体经管道A、单向阀A进入到槽体中,
而另一部分高压气体经管道B、单向阀B进入到槽体中,由于两股气流的方向相反,且气流方
向一高一低设置,从而使蚀刻液在槽体内旋转,从而实现了加快利用单质铝置换铜;


S4、打开水泵,水泵将蚀刻液从出液口中抽出,液体穿过过滤网而被抽出,而单质铜无
法穿过过滤网的网孔而残留于槽体中。


本发明具有以下优点:本发明结构紧凑、提高单质铜产量、无需人工称量蚀刻液、
操作简单。


附图说明


图1 为本发明的结构示意图;


图中,1-槽体, 3-空压机,4-水泵,5-重力传感器,6-盖板,7-单质铝加入口, 10-单向
阀A,11-单向阀B,12-进液口,13-出液口,14-过滤网,15-三通管,16-截止阀,17-管道A,18-
管道B。


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所示,一种利用铝置换铜的装置,它包括槽体1、空压机3和水泵4,所述槽体1的顶
部为开口,槽体1的底部封闭,且槽体1的底部设置有支撑于地面上的重力传感器5,所述开
口的顶部设置有盖板6,盖板6的顶部开设有单质铝加入口7,所述槽体1的左右侧壁上分别
设置有单向阀A10和单向阀B11,单向阀B11位于单向阀A10下方,槽体1的侧壁上?#32929;?#32622;有进
液口12和出液口13,进液口12位于单向阀B11的上方,出液口13的一侧位于槽体1的内壁上
焊接有过滤网14,出液口13的另一侧与水泵4的吸水口经管卡连接,所述空压机3的出气口
处连接有三通管15,三通管15的一端口与单向阀A10连接,三通管15的另一端口与单向阀
B11连接;它还包括控制器,所述控制器的输入接口与重力传感器5的输出接口电连接。


如图1所示,所述进液口12处连接有位于槽体1外部的截止阀16,所述三通管15的
两个端口处分别连接有管道A17和管道B18,管道A17的另一端与单向阀A10的另一端连接,
管道B18的另一端与单向阀B11的另一端连接。


如图1所示,所述的装置利用铝置换铜的方法,它包括以下步骤:


S1、工人打开截止阀16,并向截止阀16的入口端泵入蚀刻液,蚀刻液进入到槽体1中,当
观察到蚀刻液淹没到单向阀A10?#20445;?#20572;止通入蚀刻液;此时重力传感器5称得槽体1内蚀刻液
的重量,并将重量信号转换为电信号传递给控制器;


S2、利用电子称称取单质铝的重量,称得的量与蚀刻液的重量呈一定比例后,工人经单
质铝加入口7向槽体1中?#24230;?#21333;质铝,铝?#24230;?#21040;蚀刻液后,单质铝置换出单质铜,此时置换出
的单质铜与投放的单质铝均沉淀在槽体1底部;


S3、工人打开空压机3,空压机3产出高压气体,高压气体经管道A17、单向阀A10进入到
槽体1中,而另一部分高压气体经管道B18、单向阀B11进入到槽体1中,由于两股气流的方向
相反,且气流方向一高一低设置,从而使蚀刻液在槽体1内旋转,蚀刻液旋转方向如图1中箭
头所示,从而防止铝沉淀,增大铝与蚀刻液的接触面积,从而提高铜的析出量,提高了铜的
产量,从而实现了加快利用单质铝置换铜;


S4、打开水泵4,水泵4将蚀刻液从出液口13中抽出,液体穿过过滤网14而被抽出,排出
的蚀刻液又可以重复利用,而单质铜无法穿过过滤网14的网孔而残留于槽体1中,工人只需
用铲子将沉淀在槽体1底部的单质铜铲出,即可回收铜,回收的铜又可以重新用于生产电路
板用。


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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