[發明專利]一種利用鋁置換銅的裝置及方法

有效

• 申請號: 201910040827.8
• 申請日: 2019-01-16
• 公開（公告）號: CN109628747B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 張曉蓓;趙興文;張小波
• 申請（專利權）人: 成都虹華環保科技股份有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B15/00;C23F1/46
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本發明公開了一種利用鋁置換銅的裝置，它包括槽體（1）、空壓機（3）和水泵（4），所述槽體（1）的頂部為開口，槽體（1）的底部封閉，且槽體（1）的底部設置有支撐于地面上的重力傳感器（5），開口的頂部設置有蓋板（6），蓋板（6）的頂部開設有單質鋁加入口（7），槽體（1）的左右側壁上分別設置有單向閥A（10）和單向閥B（11），單向閥B（11）位于單向閥A（10）下方，槽體（1）的側壁上還設置有進液口（12）和出液口（13），出液口（13）的一側位于槽體（1）的內壁上焊接有過濾網（14）；它還公開置換銅的方法。本發明的有益效果是：結構緊湊、提高單質銅產量、無需人工稱量蝕刻液、操作簡單。

技術領域

本發明涉及回收銅的技術領域，特別是一種利用鋁置換銅的裝置及方法。

背景技術

蝕刻是一種在PCB板、引線框架(Lead frame)等的電子元件及精密零件的電路形成中，選擇性地只留下電路，而去除銅及銅合金的工藝。根據這種蝕刻工藝生成的廢蝕刻液具有毒性，且蝕刻液中還存在大量的銅離子，若直接將蝕刻液排放掉，蝕刻液會造成環境污染，且銅離子還可以直接回收利用，若直接排放掉，還增加了生產成本。 因此人們采用電解的方法來將銅離子還原成單質銅，回收后的單質銅又可以作為生產電路板的基板。目前回收銅的工藝包括旋流電解法、板式電解法、萃取電解法、置換銅法等，其中置換銅法的步驟是向盛裝有電解液的槽體中加入單質鋁，在加入前先稱量單質鋁，以確保單質鋁的重量與電解液的重量成一定比例，這樣使單質鋁能夠徹底置換出單質銅。然而，蝕刻液的重量由于體積大，難以稱量，給操作人員的操作帶來了困難。此外，投入的單質鋁和生成的單質鋁大量沉淀在槽體底部，鋁并沒有與蝕刻液充分混合，降低了單質銅的析出量，進一步降低了單質銅的產量。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種結構緊湊、提高單質銅產量、無需人工稱量蝕刻液、操作簡單的利用鋁置換銅的裝置及方法。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：一種利用鋁置換銅的裝置，它包括槽體、空壓機和水泵，所述槽體的頂部為開口，槽體的底部封閉，且槽體的底部設置有支撐于地面上的重力傳感器，所述開口的頂部設置有蓋板，蓋板的頂部開設有單質鋁加入口，所述槽體的左右側壁上分別設置有單向閥A和單向閥B，單向閥B位于單向閥A下方，槽體的側壁上還設置有進液口和出液口，出液口的一側位于槽體的內壁上焊接有過濾網，出液口的另一側與水泵的吸水口經管卡連接，所述空壓機的出氣口處連接有三通管，三通管的一端口與單向閥A連接，三通管的另一端口與單向閥B連接；它還包括控制器，所述控制器的輸入接口與重力傳感器的輸出接口電連接。

所述進液口處連接有位于槽體外部的截止閥。

所述進液口位于單向閥B的上方。

所述三通管的兩個端口處分別連接有管道A和管道B，管道A的另一端與單向閥A的另一端連接，管道B的另一端與單向閥B的另一端連接。

所述的裝置利用鋁置換銅的方法，它包括以下步驟：

S1、工人打開截止閥，并向截止閥的入口端泵入蝕刻液，蝕刻液進入到槽體中，當觀察到蝕刻液淹沒到單向閥A時，停止通入蝕刻液；此時重力傳感器稱得槽體內蝕刻液的重量，并將重量信號轉換為電信號傳遞給控制器；

S2、利用電子稱稱取單質鋁的重量，稱得的量與蝕刻液的重量呈一定比例后，工人經單質鋁加入口向槽體中投入單質鋁，鋁投入到蝕刻液后，單質鋁置換出單質銅，此時置換出的單質銅與投放的單質鋁均沉淀在槽體底部；

S3、工人打開空壓機，空壓機產出高壓氣體，高壓氣體經管道A、單向閥A進入到槽體中，而另一部分高壓氣體經管道B、單向閥B進入到槽體中，由于兩股氣流的方向相反，且氣流方向一高一低設置，從而使蝕刻液在槽體內旋轉，從而實現了加快利用單質鋁置換銅；

S4、打開水泵，水泵將蝕刻液從出液口中抽出，液體穿過過濾網而被抽出，而單質銅無法穿過過濾網的網孔而殘留于槽體中。