CN109628747A - 一种利用铝置换铜的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
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）的侧壁上还设置有进液口（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。
Description
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，若直接将蚀刻液排放掉，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难。此外，投入的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分混合，降低了单质铜的析出量，进一步降低了单质铜的产量。
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时，停止通入蚀刻液；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投入单质铝，铝投入到蚀刻液后，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的侧壁上还设置有进液口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时，停止通入蚀刻液；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中投入单质铝，铝投入到蚀刻液后，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员，在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。
Claims (5)
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）的侧壁上还设置有进液口（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）时，停止通入蚀刻液；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）中投入单质铝，铝投入到蚀刻液后，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。
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