CN105463504B - 一种电解分离铜和焊锡混合物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电解分离铜和焊锡混合物的方法，所述方法是将铜和焊锡混合物放置在阳极容器里，将阳极容器放入电解槽中，使铜和焊锡混合物与电解电源的正极相连，阴极与电解电源的负极相连，进行铜的电解，使混合物中的铜电解为电解铜，使混合物中的焊锡残留在阳极容器中，从而实现铜与焊锡的分离；所述阳极容器的容器壁上设有用于电解液流通的孔道。本发明方法解决了铜和焊锡混合物的回收利用难题，采用的直接电解分离方法避免了对环境的污染，具有节省能源、降低成本、环保、易于规模化等优点。

Description

一种电解分离铜和焊锡混合物的方法

技术领域

本发明涉及一种金属混合物的分离技术，具体说，是涉及一种电解分离铜和焊锡混合物的方法。

背景技术

现在随着人民生活水平的不断提高，废旧家电的量也越来越大，废旧家电的回收技术也越来越多，其中一种方法就是采用粉碎的方法，将废旧线路板破碎后进行分离回收。粉碎后可以从中分离得到铜和焊锡混合物，但这种混合物目前难以直接回收利用。只有将其中的焊锡和铜分离后才能得到有效地回收利用。虽然现有技术中也有相关的焊锡回收分离技术，如中国专利局于2013年5月22日公开的专利申请号为201110364496.7、发明名称为《焊锡回收的分离装置》的发明公开了一种分离装置，但该发明只能将与元器件混在一起的焊锡分离开，无法将铜从混合物中分离出来，更无法将焊锡和铜分开。焊锡和铜混合在一起的状态非常复杂，特别是焊锡粉和铜粉混合在一起，由于两者的比重比较接近，两者的比例和含量又千差万别，采用此种装置无法实现焊锡和铜的分离。因此，现在急需一种操作方便、成本低廉、环保的分离铜和焊锡混合物的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种节省能源、成本低、工艺简单的电解分离铜和焊锡混合物的方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电解分离铜和焊锡混合物的方法，所述方法是将铜和焊锡混合物放置在阳极容器里，将阳极容器放入电解槽中，使铜和焊锡混合物与电解电源的正极相连，阴极与电解电源的负极相连，进行铜的电解，使混合物中的铜电解为电解铜，使混合物中的焊锡残留在阳极容器中，从而实现铜与焊锡的分离；所述阳极容器的容器壁上设有用于电解液流通的孔道。

作为优选方案，在所述阳极容器上安装有振动装置。

作为优选方案，在所述电解槽的底部设有穿孔，所述阳极容器的底部通过穿孔穿出电解槽的底部，在穿出的阳极容器底部设有用于放出阳极容器里被分离的焊锡的出料口。

作为优选方案，在出料口设有过滤装置。

作为优选方案，所述阳极容器被竖直隔离成二个或二个以上分隔室。

作为优选方案，按时间差给分隔室添加铜与焊锡的混合物料，使分隔室间的电解不同步进行。

作为优选方案，在所述阳极容器的中部设置有导电极板。

作为优选方案，所述的导电极板的面积与阳极容器的内截面面积相适配。

作为优选方案，所述的导电极板采用铜板外包裹钛或钛合金。

作为优选方案，若所述阳极容器为不溶阳极材料时，在阳极容器的外壁设有用于隔离阳极与阴极的绝缘网。

作为优选方案，所述的不溶阳极材料为钛或钛合金。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1)节省能源：由于在整个精炼过程中没有熔化工艺，可以节省一半以上的能源；

2)没有污染：由于在整个精炼过程中没有熔化金属碎料的工艺，没有污染排放；

3)节省成本：在分离过程中没有添加任何化学药品，同时减少了熔化工艺，降低了一半以上的成本。

附图说明

图1是实施例1提供的一种阳极容器的截面结构示意图；

图2是实施例2提供的一种阳极容器的侧面结构示意图。

图中：1、电解槽；2、阳极容器；3、分隔室；4、出料口；5、电解槽底部；6、铜和焊锡混合物；7、导电极板；8、电解电源正极。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细阐述：

本发明所述的一种电解分离铜和焊锡混合物的方法，是将铜和焊锡混合物放置在阳极容器里，将阳极容器放入电解槽中，使铜和焊锡混合物与电解电源的正极相连，阴极与电解电源的负极相连，进行铜的电解，使混合物中的铜电解为电解铜，使混合物中的焊锡残留在阳极容器中，从而实现铜与焊锡的分离；所述阳极容器的容器壁上设有用于电解液流通的孔道。由于铜的电极电位与焊锡中的锡和铅不同，在电解时铜先进行电解，而锡铅不电解，只能存在于阳极泥中。当将铜和焊锡混合物放置在阳极容器里，通上电解电源后，铜变成铜离子进入到电解液中，在阴极上析出，成电解铜。而焊锡在有铜的条件下不能被电解，仍然呈焊锡状态，将铜电解后将焊锡从电解槽中取出，从而实现了铜与焊锡的分离。所述阳极容器的容器壁上设有用于电解液流通的孔道，可以让电解液通过而里面的铜却不能通过，保证了铜能在阳极容器里进行电解分离。

作为优选方案，在所述阳极容器上安装有振动装置，通过振动作用，使阳极容器内的铜和焊锡的混合物料更密实，以提高电解效率。

作为优选方案，在所述电解槽的底部设有穿孔，所述阳极容器的底部通过穿孔穿出电解槽的底部，在穿出的阳极容器底部设有用于放出阳极容器里被分离的焊锡的出料口。这种结构可以当铜电解结束后，方便地将其中剩余的焊锡从电解槽中分离出来。

作为优选方案，在出料口设有过滤装置，通过过滤装置可以将焊锡从电解液中分离出来。

作为优选方案，所述阳极容器被竖直隔离成二个或二个以上分隔室。在刚开始电解时，由于铜的量较多，电解可以正常地进行。但是，随着电解的进行，阳极容器里铜的量越来越少，电解的产量和效率就会越来越低。通过将阳极容器竖直隔离成二个或二个以上分隔室，按时间差给分隔室添加铜与焊锡的混合物料，使分隔室间的电解不同步进行。这样，其中一个分隔室里面的铜被电解消耗得差不多时，但另外的分隔室里的铜仍然保持有一定的量，从而保证了电解的正常进行。

作为优选方案，在所述阳极容器的中部设置有导电极板。虽然铜和焊锡都具备导电功能，但是，颗粒间的电阻要远大于整块的金属，所以在阳极容器的中部设置有导电极板可以提高导电效率，降低电阻，从而提高电解效率。

作为优选方案，所述的导电极板的面积与阳极容器的内截面面积相适配；因为根据欧姆定律，电阻的大小与面积成正比，因此当导电极板的面积与阳极容器的内截面面积相适配时，有效导电面积更大，电阻更小，电解效率更高。

作为优选方案，所述的导电极板采用铜板外包裹钛或钛合金。因为一般的金属导电率不如铜，但采用铜作为导电极板时，铜会参与电解，在铜板外包裹钛或钛合金，既利用了铜的良好的导电性能，又利用了钛或钛合金的耐腐蚀性特点。

作为优选方案，若所述阳极容器为不溶阳极材料时，在阳极容器的外壁设有用于隔离阳极与阴极的绝缘网。采用本发明进行的电解不同于现有的电解方式，本发明的阳极在电解过程中不会变薄，为了提高电解效率，降低槽电压，尽量地保持阳极容器与阴极之间的距离；但距离太近又容易短路，通过设置绝缘网，可以减少极板之间的距离同时又不会短路。

作为优选方案，所述的不溶阳极材料为钛或钛合金。因为采用金属材料做阳极容器可以减少电阻，提高电解效率，但一般的金属会在电解过程中腐蚀，采用钛或钛合金做阳极容器可以防止在电解过程中的腐蚀。

实施例1

图1为本实施例提供的一种阳极容器的截面结构示意图，由图1可见：阳极容器2安装在电解槽1里，阳极容器2中设有多个分隔室3(本实施例示出了四个分隔室)。其中阳极容器2从电解槽底部5穿出，每个分隔室3的下面均设有用于排出电解后剩余焊锡及阳极泥的出料口4。按时间差给分隔室3添加铜和焊锡的混合物6，使分隔室3间的电解不同步进行。

实施例2

图2为本实施例提供的一种阳极容器的侧面结构示意图，由图2可见：在阳极容器2的中部设有导电极板7，导电极板7的面积与阳极容器2的截面积相适配。导电极板7与电解电源正极8相连。阳极容器2的底部是出料口4，当阳极容器2里的铜被电解完后，打开出料口4，将里面残留的焊锡放出，再重新加入铜和焊锡混合物6，从而可保证电解过程的正常进行。

最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电解分离铜和焊锡混合物的方法，其特征是：所述方法是将铜和焊锡混合物放置在阳极容器里，将阳极容器放入电解槽中，使铜和焊锡混合物与电解电源的正极相连，阴极与电解电源的负极相连，进行铜的电解，使混合物中的铜电解为电解铜，使混合物中的焊锡残留在阳极容器中，从而实现铜与焊锡的分离；所述阳极容器的容器壁上设有用于电解液流通的孔道，且所述阳极容器被竖直隔离成二个或二个以上分隔室，按时间差给分隔室添加铜与焊锡的混合物料，使分隔室间的电解不同步进行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：在所述阳极容器上安装有振动装置。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：在所述电解槽的底部设有穿孔，所述阳极容器的底部通过穿孔穿出电解槽的底部，在穿出的阳极容器底部设有用于放出阳极容器里被分离的焊锡的出料口。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征是：在出料口设有过滤装置。

5.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征是：在所述阳极容器的中部设置有导电极板。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征是：所述的导电极板的面积与阳极容器的内截面面积相适配。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征是：所述的导电极板采用铜板外包裹钛或钛合金。

8.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征是：若所述阳极容器为不溶阳极材料时，在阳极容器的外壁设有用于隔离阳极与阴极的绝缘网。