CN103946429A - 非氰化物为基础的电化学抛光 - Google Patents

Abstract

一种使用于抛光金属的系统100包括一基座组件102和一电解槽组件130。基座组件102具有一支撑架104，其系安装于一连接组件106。基座组件102更包括一固定圆柱122，其设置有一钩124或类似机制，用于固定一阳极夹具134。使用系统100来抛光金属的程序包括在电解槽组件130的一玻璃烧杯132中提供不含氰化物的退镀溶液，并且将其加热(步骤201)。此外，待抛光的产品利用复数钩138被架设在阳极夹具134上(步骤202)。

Description

非氰化物为基础的电化学抛光

【发明领域】

本发明的具体实施例是关于珠宝制造，而且本发明的具体实施例尤其是但不完全是关于一种在制造珠宝的过程中抛光珠宝的方法。

【发明背景】

珠宝工业目前正在世界各地崛起。对珠宝的需求增加需要珠宝制造业优化制造珠宝的方法，在最短期间内产生更多珠宝，以满足顾客的期望。此外，对珠宝质量施予极大的要求，特别是珠宝产品表面的高反射率。

一般而言，珠宝产品在它被送到市场前会先被抛光(polished)，使得珠宝产品的表面具有精密磨光和高反射率。通常，抛光金属的程序是藉由利用不同种类的棉花、具有化学化合物的磨轮等以人工来进行抛光(buffing)，以得到珠宝产品的镜面抛光(mirror buffing)。

抛光珠宝的另一种现有方法是利用氰化物溶液的电化学抛光的程序。利用氰化物溶液来电化学抛光是藉由电池来进行，此电池包含两个电极，即电性连接且浸入氰化物为基础的溶液(电解质)中的正极(阳极)和负极(阴极)。此外，待被抛光的金属被连接至正极，使得当电流流过电池时，来自正极(阳极)的多余金属被移除且溶解于电解质中。

如上所述的抛光金属的传统方法，其所使用的氰化物电解质是有毒的，因此会使整个制程是有害的，其需要谨慎处理整个抛光程序。而且，由于对含氰化物污泥的处置方案有限、耗时且成本高，对于金属抛光人员而言，残留的氰化物污泥已变得越来越受到关注。再者，若大量生产，则整体时间消耗将高度影响程序的整体效率。又，在电解槽中的离子信道(passage ofions)，使传统的抛光方法造成烟臭(fumes)。在电解槽中产生的烟包含对健康有害的悬浮粒子，而且还可能导致环境问题。

此外，抛光金属的传统方法在抛光复杂形状的珠宝(如具有沟槽的珠宝)方面是无效率的，且这样使得整个程序的一部分是没有效率的。再者，抛光黄金珠宝的传统方法中，在抛光程序期间损失的黄金不能被完全地复原，这导致黄金损失。

因此，在珠宝制造业中需要一种能克服上述缺点的系统，藉此确保更好的效率。此外，还需要一种能更有效地抛光金属的系统。

【发明目的】

本发明的主要目的是提供一种抛光金属的环境友善的系统。

本发明的另一目的是提供一种能用于大量生产的抛光金属的系统。

本发明之再一目的是提供一种能够移除在抛光金属过程期间所产生的有害烟的系统。

本发明又一目的是提供一种抛光金属的系统，其中金属损失被最小化至可忽略量。

【图示简单说明】

本发明图绘在附图中，整篇内容类似的标号字母表示在各图中的相对应组件。从底下的说明以及所附图式，将可更好地了解本发明的具体实施例，其中：

第1图根据本发明的具体实施例，其描绘本发明的抛光金属的系统的透视图；

第2图根据本发明的具体实施例，其描绘抛光金属的程序的流程图；

第3图根据本发明的具体实施例，其描绘的系统能够移除在抛光金属过程期间所产生的有害烟。

【发明的详细说明】

于此所示的实施例及其特征与优点的详细内容，搭配所附图式及以下的说明，参考非用以限制的实施例将有更完整的解释说明。熟知组件和制程技术的说明将被省略，以免不必要地混淆本文的具体实施例。在此所用的实例仅是想要提供一种可理解的方法途径，其可实现具体实施例而且可使本技术领域的人能实现具体实施例。因此，实例不应被用来限制具体实施例的范围。

本说明书的具体实施例提供一种抛光金属的环境友善的系统。此外，本文的具体实施例还提供一种可致能多速传输的电力曳引机。再者，本文的具体实施例提供一种能够移除在抛光金属过程期间所产生的有害烟的系统。现在参考各图，尤其是第1图至第3图，其中类似的标号表示在整篇图中为一致的对应特征，其显示具体实施例。

第1图根据本发明之具体实施例，其描绘抛光金属的系统的透视图。系统100包括基座组件102和电解槽组件130。基座组件102包括支撑架104，其可由木材或其他绝缘材料制成。支撑架104被架设在一连接组件106上。连接组件106从支撑架104延伸到用以移动、旋转和固定系统100至地面的轮子108。另外，基座组件102包括具有第一端112a和第二端112b的支柱112。支柱112的第二端112b是通过延伸件110连接至支撑架104。此外，支柱112的第一端112a是通过突起接头114连接至杆子(shaft)116的第一端116a。杆子116沿着轴向延伸，该轴向垂直于支柱112的轴向，且突起接头使杆子116能沿着轴向如箭头115所指的方向旋转360度。再者，杆子116的第二端116b是通过转子118连接至数个圆柱120。转子118被用来提供复数圆柱120旋转动作，其沿着轴向如箭头119所指的方向旋转。基座组件102更包括固定圆柱(holding cylinder)122，其设置有钩124或类似机制(means)，用来固定阳极夹具134。

此外，电解槽组件130包括玻璃烧杯132，用来装进阳极夹具134、阴极条136、具有恒温器142的加热器及非氰化物为基础的退镀溶液(strippingsolution)(未显示)。阳极夹具134设有位在其顶端134a的钩126或类似机制，用来将阳极夹具134固定至固定圆柱122。又，阳极夹具134位在玻璃烧杯内的部分设有复数个钩138，其配置在一连串列(a sequence of row)中且用来固定待被抛光的产品(未显示)。然而，从本发明的具体实施例的描述可明显看出，阳极夹具134可具有不同设计和结构，也不会阻碍系统100的预期功能。这类具有不同设计和结构的阳极夹具134也在本发明的范围内。此外，电解槽组件130包括复数个阴极条136，其位在阳极夹具134与玻璃烧杯132之间。具有恒温器142的加热器电性连接至控制面板整流单元126，例如，具有恒温器的加热器可藉由缆线128连接至控制面板整流单元。控制面板整流单元被用来控制如电压、温度等的参数，而且还被用来将交流电转换成直流电。

第2图根据本发明的具体实施例，描绘抛光金属的程序200的流程图。在电解槽组件130的玻璃烧杯132中采用不含氰化物的退镀溶液(例如，硫脲为基础的溶液)，并将其加热至摄氏80度(步骤201)。在一具体实施例中，藉由期望数量的蒸馏水、硫脲、还原糖、活化酸及润湿剂的均匀混合，在一适当容器中制备退镀溶液。在一具体实施例中，在玻璃烧杯或类似机制中采用一公升的蒸馏矿泉水。蒸馏水被预热至约摄氏75度。进一步，将65克的硫脲加入至预热过的水，并且搅拌以完全溶解。再进一步，将100克的还原糖加入至硫脲与蒸馏水的混合中。加入还原糖降低了退镀溶液的温度。再者，将40ml的活化酸和约30ml至50ml的润湿剂加入至硫脲、蒸馏水和还原糖的溶液，并且适当地搅拌以均匀混合。应注意，提出上述制备退镀溶液的步骤是被提供用来理解本发明的具体实施例。然而，所述方法中的各种动作，可依说明书所揭露的顺序、或依不同顺序、或可同时进行。此外，在一些具体实施例中，可省略上述方法中列出的一或更多步骤。因此，上述具体实施例以及明显根据本说明书和图的任何修改也是在本发明的范围内。第3图根据本发明的具体实施例，其描绘制备退镀溶液的方法的流程图。

更进一步地，利用复数钩138将待被抛光的产品架设在阳极夹具134上(步骤202)。例如，阳极夹具被设计成一次固定九个待抛光的产品。在一具体实施例中，阳极夹具是钛治具(titanium jig)。然而，应注意从本发明的具体实施例的描述可明显看出，阳极夹具134可具有不同设计和结构，也不会阻碍系统100的预期功能。固定有待被抛光产品的阳极夹具134通过钩124、140被架设在固定圆柱122上。此外，最好由不锈钢板制成的阴极条136被放置在玻璃烧杯132内部，使其位于阳极夹具134与玻璃烧杯132之间。然而，阴极条136能选自任何一种金属，例如钛板(titanium plates)、金板和铂板。阳极的面积和阴极的面积最好维持在1：1的比例。此外，以阴极条136围绕阳极夹具134的方式将阴极条136和阳极夹具134放置于电解槽组件130的玻璃烧杯132中，或者反之亦可。然而，应注意从本发明的具体实施例的描述可明显看出，阳极夹具134和阴极条136可以不同方式位于电解槽组件的玻璃烧杯132中，也不会阻碍系统100的预期功能。此外，阴极条136被连接至负极端，而且阳极夹具134被连接至正极端(步骤203)。

另外，对电解槽组件130施加约15-18伏特的电压大约2分钟(步骤204)。透过控制面板整流单元126来施加、控制并监控电压。此外，当施加期望电压时，阳极夹具被旋转至更接近阴极条。所施加的电压导致蚀刻/移除来自阳极夹具的多余金属，而且经移除/蚀刻的金属沉积在退镀溶液中(步骤205)。在另一具体实施例中，从阳极移除的金属沉积在阴极中。将金属沉积在阴极上的程序是类似于电镀的程序。如此一来，除了抛光作业(其中金属是从产品移除的多余金属，给产品精密磨光)之外，此程序也可使用于电镀操作(其中金属沉积在产品上，给产品精密磨光)。

执行电化学抛光，并且从固定圆柱122移除阳极夹具。支柱114和支撑架116能如上所述沿着各轴旋转，使得阳极夹具136能轻易地被架设在固定圆柱上并且从固定圆柱移除。在进行电化学抛光程序之后，从阳极夹具移除产品，阳极夹具上的抛光产品被替换为下一批未抛光的产品(步骤206)。重复程序(步骤203、204、205及206)，直到抛光所有产品为止。应注意，提出上述抛光金属的步骤是被提供用来理解本发明的具体实施例。然而，所述方法中的各种动作，可依说明书所揭露的顺序、或依不同顺序、或可同时进行。此外，在一些具体实施例中，可省略上述方法中列出的一或更多步骤。因此，上述具体实施例以及明显根据本说明书和图的任何修改也是在本发明的范围内。

此外，使用如上述的非氰化物为基础的电化学抛光方法来抛光多批产品之后，在抛光程序期间从产品移除并沉积于阴极上的多余黄金将剥离至槽的底部。接着从槽中倒出液体来收集黄金，将所收集的黄金之后用水清洗并熔化在炉中，以达到几乎100%的固态黄金回收(步骤207)。在另一具体实施例中，系统100具有阴极条136和阳极夹具134，其比例为1：2。

在另一具体实施例中，系统100包括洗涤器单元(scrubber unit)144。第3图根据本发明的具体实施例，其描绘能够移除在抛光金属过程期间所产生的有害烟143的系统。洗涤器单元144包括球状物(bulb)146和洗涤水148。在一具体实施例中，洗涤水是蒸馏矿泉水。此外，在系统100中设有洗涤器单元144，使得其允许在电镀程序过程期间电解槽组件130中产生的烟143通过。在一具体实施例中，在电解槽组件130中产生的烟143藉由通气孔150通至洗涤器单元144中。洗涤器单元144更包括管件152，其使球状物146与洗涤水148之间能气相交流。在一具体实施例中，在电解槽组件130中产生的烟143包括对环境有害的悬浮粒子。球状物146作为除雾器，而且被设来移除烟143中的酸性物质。洗涤水148被设成经由管件152从球状物146接收烟143。此外，洗涤水148移除烟143中所有悬浮粒子，藉此提供干净空气153。进一步地，干净空气153被排放至大气中。

根据本发明的具体实施例，移除在抛光金属过程期间所产生的有害烟的程序包括供应电力给洗涤器单元144的步骤。在一具体实施例中，洗涤器单元144是由控制面板整流单元126供应电力。再者，在电解槽组件130中的抛光程序开始之前，洗涤器单元144先被供应电力。测量洗涤水148的PH值。此外，若洗涤水148被辨识为酸性，则使用新的蒸馏水作为洗涤水148。另外，进行如方法200所揭露的电化学抛光，在电化学抛光过程期间产生的烟经由通气孔150通至球状物146中。此外，球状物146作为除雾器，且其移除烟中的酸性物质。洗涤水148被设成经由管件152从球状物146接收烟。此外，洗涤水148移除烟中的所有悬浮粒子，藉此提供干净空气153。进一步地，干净空气被排放至大气153中。

以上具体实施例的描述将充分揭示本说明书的实施例的一般特性，他人可在不脱离一般整体概念下，藉由应用现有知识而对特定具体实施例的各种应用进行修改及/或改编，因此，这样的改编和修改应预期被包含在所揭露实施例的均等意义和范围内。也应了解，本说明书所采用的措辞或术语是为了说明而非限制目的。因此，尽管已针对较优选的具体实施例来说明本发明的实施例，但本领域的技术人员，当可以在不违背本发明精神及范围的前提下进行各种变动，其范围是界定在所附的权利要求书中。

Claims (10)

1.一种抛光金属的系统，该系统包含：

一电解槽组件，具有：

一阳极夹具，其连接至正极端，而且被设置用来接收将被抛光的复数金属；

一阴极，其连接至负极端；及

一退镀溶液，其被设置用来使该阳极夹具与该阴极之间的离子移动，

其中该退镀溶液不含氰化物。

2.如权利要求1所述的系统，其中该阳极夹具是选自钛治具。

3.如权利要求1所述的系统，其中该阴极是选自不锈钢。

4.如权利要求1所述的系统，其中该阳极夹具和该阴极的面积维持在1：1的比例。

5.如权利要求1所述的系统，其中该退镀溶液是硫脲为基础的溶液。

6.如权利要求1所述的系统，其中该退镀溶液是硫脲与蒸馏水、还原糖、活化酸及润湿剂至少其中之一者的均匀混合。

7.如权利要求1所述的系统，更包括一洗涤器单元，其与该电解槽组件是以气相交流，其中该洗涤器单元包含：

一球状物，其被设置用来移除在该电解槽组件产生的烟中的酸性物质；及

一洗涤水，其被设置用来移除在该电解槽组件产生的烟中的悬浮粒子。

8.一种抛光金属的方法，该方法包含：

制备一退镀溶液；

预热该退镀溶液；

在该退镀溶液中，提供连接至正极端的阳极和连接至负极端的阴极；及

提供期望电压至阳极和该阴极，

其中

该阳极包括将被抛光的复数金属；及

该退镀溶液不含氰化物。

9.如权利要求8所述的抛光金属的方法，更包括清洗在该抛光金属期间所产生的烟的程序。

10.如权利要求9所述的抛光金属的方法，其中该退镀溶液是硫脲与蒸馏水、还原糖、活化酸及润湿剂至少其中之一者的均匀混合。