CN112853406A - 一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的装置及方法 - Google Patents

一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112853406A
CN112853406A CN202110001122.2A CN202110001122A CN112853406A CN 112853406 A CN112853406 A CN 112853406A CN 202110001122 A CN202110001122 A CN 202110001122A CN 112853406 A CN112853406 A CN 112853406A
Authority
CN
China
Prior art keywords
microwave
printed circuit
electrode
circuit board
port
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110001122.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112853406B (zh
Inventor
何春林
赵健
李�杰
藤田豊久
韦悦周
苏秀娟
马少健
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangxi University
Original Assignee
Guangxi University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangxi University filed Critical Guangxi University
Priority to CN202110001122.2A priority Critical patent/CN112853406B/zh
Publication of CN112853406A publication Critical patent/CN112853406A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112853406B publication Critical patent/CN112853406B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C1/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的装置及方法,该装置包括磁控管、微波反射腔体、环形器、单模波导、微波功率检测计、控制面板、尾气吸收盒、温度变送器、密封盖、溶出反应槽、反应腔、电解槽、连接架、阴电极、阳电极、格栅板、卸料盖、电解液、电解电源和微波屏蔽罩;微波可强化电解产生Cl2的效率和量,促进反应的进行,微波屏蔽罩、密封盖、反应腔可隔离Cl2和微波,避免对环境和人体造成危害;尤其是对废印刷电路板的金属粉、镀有金银等稀贵金属的装饰品、稀贵金属催化剂等具有很好的电解浸出特性;本发明强化Cu、Ni、Zn、Au、Ag、Fe、Al、Sn、Pb等金属溶出,浸出率高达98%以上,微波强化整个浸出过程极大缩短了浸出时间。

Description

一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的装置及方法
技术领域
本发明属于金属提取装置技术领域,具体涉及一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的装置及方法。
背景技术
稀贵金属作为一种重要物资资源,被广泛应用于航空航天、国防军工、电子信息、新材料、化工、装备制造等领域,但是,随着现代工业的快速发展,资源开发速度快,资源总量日益减少,稀贵金属资源问题尤为突出,因此,二次资源的回收和循环利用成为可持续发展的方向,以1t废印刷电路板为例,当利用率达99%时,可提取400g黄金,200kg铜以及700kg聚酯,显然,实现这些稀贵金属的无害化、高值化回收利用,可极大填补我国稀贵金属资源缺口,促进我国稀贵金属资源可持续发展。
目前后期处理方法有常用传统方法,如焚化法、摇床分离法、湿法浸出等,以及改进方法、新技术方法,如温和提取技术、微生物浸出技术等,这些方法对稀贵金属的溶出采用氰化钠、氰化钾等毒性强的药剂,不仅对环境,对人体健康都有危害,而微波辅助浸出和电化学浸出呈现高效、低能耗、环境友好等特性,电化学提取法不仅可以处理废印刷电路板中的有色金属及稀贵金属,还表现出电能利用率高、环境友好、药剂无污染等优点,将微波和电化学联合应用时微波实现对电极的活化作用,提高传质速率,整体上促进反应的进行,这无疑是给回收废印刷电路板中的有价金属提供了一个新技术方法。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的装置,磁控管发生的微波可强化电解产生Cl2的效率和量,促进反应的进行,微波屏蔽罩、密封盖、反应腔可隔离Cl2和微波,避免对环境和人体造成危害;尤其是对废印刷电路板的金属粉、镀有金银等稀贵金属的装饰品、稀贵金属催化剂等具有很好的电解浸出特性。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的装置,包括环形器,所述环形器的端口一和端口二分别朝向单模波导的前后两端,所述单模波导的前端固定安装有磁控管,所述环形器的端口三连接有微波反射腔体,所述环形器后方的单模波导上固定安装有微波功率检测计,所述单模波导的后端固定连接反应腔的侧面,所述反应腔的顶部通过螺栓固定连接有密封盖,所述密封盖上垂直开设有适配安装温度变送器、阴电极、阳电极的通孔,所述密封盖的顶面放置有尾气吸收盒,所述密封盖的上侧罩装有微波屏蔽罩,所述反应腔的内部设有电解槽,所述电解槽的底部开设有螺纹连接卸料盖的内螺纹通孔,所述电解槽的内部通过连接架固定安装有溶出反应槽,所述溶出反应槽的内部滑动安装有格栅板,所述电解槽的内部容装有电解液,所述阴电极、阳电极电性连接电解电源,所述温度变送器、微波功率检测计、磁控管电性连接控制面板。
优选的,所述单模波导为前端封闭的空心金属管结构,所述单模波导的侧面开设有固定安装磁控管和微波功率检测计的内螺纹通孔;微波功率检测计可对经环形器和单模波导传递的微波反射情况进行检测。
优选的,所述反应腔的前端面开设有焊接连接单模波导的末端的通孔,所述反应腔为顶端开口的方形槽结构,所述密封盖为长宽与反应腔的长宽相同的方形板结构,所述微波屏蔽罩的顶面开设有适配安装温度变送器的通孔;密封盖和反应腔可起到密封作用,避免电解过程中产生的Cl2挥发至环境中,微波屏蔽罩可起到屏蔽作用,防止微波泄露。
优选的,所述电解槽的高度小于反应腔的高度,所述连接架的一端焊接连接电解槽的内壁,所述连接架的另一端通过管夹固定溶出反应槽的外侧面,所述溶出反应槽为玻璃/塑料/常规玻璃/石英玻璃制成的顶端开口的圆管型结构;溶出反应槽耐腐蚀易清理,能够在电解环境中长久的使用。
优选的,所述溶出反应槽的底端开设有直径小于格栅板的直径1-10cm的槽口,所述阳电极的电极棒穿过格栅板,所述格栅板上方的溶出反应槽的内部设有废印刷电路碎片,所述阳电极、阴电极为铂片电极、石墨电极、钛电极中的一种,所述阳电极的面积是3×3cm,所述阴电极的面积是1×1cm,所述阳电极、阴电极的厚度为0.05cm,所述阳电极、阴电极之间的直线距离为3-5cm,所述电解液为NaCl和无机酸按比例配置的溶液/NaCl水溶液/盐酸溶液/氯化铁溶液/氯化铜溶液/H2O2溶液;阳电极、阴电极通电后,电解浸入在电解液中的废印刷电路板粉末金属。
优选的,所述环形器的导通方向为端口一至端口二、由端口二至端口三、由端口三至端口一;微波开启后,微波可强化电解产生Cl2的效率和量,且由于Cl2上浮搅动废印刷电路板碎末,可促进反应的进行,提高提取效果。
优选的,所述尾气吸收盒为容装有NaOH溶液的盒体;电解液电解产生的Cl2气体与尾气吸收盒中的NaOH反应生成的氯化钠溶液可作为电解液循环使用。
优选的,所述阳电极置于格栅板的下方且与格栅板固定连接,所述格栅板为有机玻璃/塑料/陶瓷等/制成的孔径为1-2mm的圆板型结构;格栅板可起到隔离放置废印刷电路碎片的作用,且格栅板可随阳电极上下活动,便于后续卸料。
优选的,所述卸料盖位于溶出反应槽的垂直下方;操作人员可拧下卸料盖排出电解溶液物料、收集电解沉积金属。
一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的方法,包括以下步骤:
(1)将废印刷电路板上的元器件剥离干净,用切割机将预处理后的废印刷电路板切割成若干个方形小块,并将之放入粉碎机进行粉碎,废印刷电路板处理成粉末样品;
(2)配置电解液;
(3)称取适量粉末样品,置于溶出反应槽中格栅板上方,将阳极穿过格栅板放入到装有电解液的电解槽;
(4)接通电源进行微波强化电解,设置直流电源的电流为0.5-1.5A,设置微波功率为100-1400W,进行电解15-30min后取出样品过滤,烘干称重后化验分析金属含量,计算金属浸出率。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:微波功率检测计可对经环形器和单模波导传递的微波反射情况进行检测;密封盖和反应腔可起到密封作用,避免电解过程中产生的Cl2挥发至环境中,微波屏蔽罩可起到屏蔽作用,防止微波泄露;溶出反应槽耐腐蚀易清理,能够在电解环境中长久的使用;阳电极、阴电极通电后,电解浸入在电解液中的废印刷电路板粉末金属;微波开启后,微波可强化电解产生Cl2的效率和量,且由于Cl2上浮搅动废印刷电路板碎末,可促进反应的进行,提高提取效果;电解液电解产生的Cl2气体与尾气吸收盒中的NaOH反应生成的氯化钠溶液可作为电解液循环使用;格栅板可起到隔离放置废印刷电路碎片的作用,且格栅板可随阳电极上下活动,便于后续卸料;操作人员可拧下卸料盖排出电解溶液物料、收集电解沉积金属。本发明强化Cu、Ni、Zn、Au、Ag、Fe、Al、Sn、Pb等金属溶出,浸出率高达98%以上,微波强化整个浸出过程极大缩短了浸出时间。
该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明的结构示意图;
图中:1、磁控管;2、微波反射腔体;3、环形器;4、单模波导;5、微波功率检测计;6、控制面板;7、尾气吸收盒;8、温度变送器;9、密封盖;10、溶出反应槽;11、反应腔;12、电解槽;121、连接架;13、阴电极;14、阳电极;15、格栅板;16、卸料盖;17、电解液;18、电解电源;19、微波屏蔽罩。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1,本发明提供以下技术方案:一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的装置,包括环形器3,所述环形器3的端口一和端口二分别朝向单模波导4的前后两端,所述单模波导4的前端固定安装有磁控管1,所述环形器3的端口三连接有微波反射腔体2,所述环形器3后方的单模波导4上固定安装有微波功率检测计5,所述单模波导4的后端固定连接反应腔11的侧面,所述反应腔11的顶部通过螺栓固定连接有密封盖9,所述密封盖9上垂直开设有适配安装温度变送器8、阴电极13、阳电极14的通孔,所述密封盖9的顶面放置有尾气吸收盒7,所述密封盖9的上侧罩装有微波屏蔽罩19,所述反应腔11的内部设有电解槽12,所述电解槽12的底部开设有螺纹连接卸料盖16的内螺纹通孔,所述电解槽12的内部通过连接架121固定安装有溶出反应槽10,所述溶出反应槽10的内部滑动安装有格栅板15,所述电解槽12的内部容装有电解液17,所述阴电极13、阳电极14电性连接电解电源18,所述温度变送器8、微波功率检测计5、磁控管1电性连接控制面板6。
具体的,所述单模波导4为前端封闭的空心金属管结构,所述单模波导4的侧面开设有固定安装磁控管1和微波功率检测计5的内螺纹通孔;微波功率检测计5可对经环形器3和单模波导4传递的微波反射情况进行检测。
具体的,所述反应腔11的前端面开设有焊接连接单模波导4的末端的通孔,所述反应腔11为顶端开口的方形槽结构,所述密封盖9为长宽与反应腔11的长宽相同的方形板结构,所述微波屏蔽罩19的顶面开设有适配安装温度变送器8的通孔;密封盖9和反应腔11可起到密封作用,避免电解过程中产生的Cl2挥发至环境中,微波屏蔽罩19可起到屏蔽作用,防止微波泄露。
具体的,所述电解槽12的高度小于反应腔11的高度,所述连接架121的一端焊接连接电解槽12的内壁,所述连接架121的另一端通过管夹固定溶出反应槽10的外侧面,所述溶出反应槽10为玻璃/塑料/常规玻璃/石英玻璃制成的顶端开口的圆管型结构;溶出反应槽10耐腐蚀易清理,能够在电解环境中长久的使用。
具体的,所述溶出反应槽10的底端开设有直径小于格栅板15的直径1-10cm的槽口,所述阳电极14的电极棒穿过格栅板15,所述格栅板15上方的溶出反应槽10的内部设有废印刷电路碎片,所述阳电极14、阴电极13为铂片电极、石墨电极、钛电极中的一种,所述阳电极14的面积是3×3cm,所述阴电极13的面积是1×1cm,所述阳电极14、阴电极13的厚度为0.05cm,所述阳电极14、阴电极13之间的直线距离为3-5cm。
具体的,所述环形器3的导通方向为端口一至端口二、由端口二至端口三、由端口三至端口一;微波开启后,微波可强化电解产生Cl2的效率和量,且由于Cl2上浮搅动废印刷电路板碎末,可促进反应的进行,提高提取效果。
具体的,所述尾气吸收盒7为容装有NaOH溶液的盒体;电解液17电解产生的Cl2气体与尾气吸收盒7中的NaOH反应生成的氯化钠溶液可作为电解液循环使用。
具体的,所述阳电极14置于格栅板15的下方且与格栅板15固定连接,所述格栅板15为有机玻璃/塑料/陶瓷等/制成的孔径为1-2mm的圆板型结构;格栅板15可起到隔离放置废印刷电路碎片的作用,且格栅板15可随阳电极14上下活动,便于后续卸料。
具体的,所述卸料盖16位于溶出反应槽10的垂直下方;操作人员可拧下卸料盖16排出电解溶液物料、收集电解沉积金属。
一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的方法,包括以下步骤:
(1)用电焊笔、钳子、剪刀等工具将废印刷电路板上的元器件剥离干净,用切割机将预处理后的废印刷电路板切割成若干个方形小块,并将之放入粉碎机进行粉碎,废印刷电路板处理成粉末样品;
(2)配置电解液,取80ml浓硫酸、20ml 质量分数为37.5%的双氧水、15g氯化纳配置成500ml的电解溶液;
(3)称取15g粉末样品,置于溶出反应槽中格栅板上方,将阳极穿过格栅板放入到装有电解液的电解槽;
(4)接通电源进行微波强化电解,设置直流电源的电流为0.6A,设置微波功率为100W,进行电解20min后取出样品过滤,烘干称重后化验分析金属含量,计算金属浸出率。
称取已经烘干的1g废印刷电路板金属粉末,检测其中的各种金属离子的含量;结果显示Cu、Ni、Zn、Au、Ag、Fe、Al、Sn、Pb等金属浸出率高达98-99%以上。
实施例2
请参阅图1,本发明提供以下技术方案:一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的装置,包括环形器3,所述环形器3的端口一和端口二分别朝向单模波导4的前后两端,所述单模波导4的前端固定安装有磁控管1,所述环形器3的端口三连接有微波反射腔体2,所述环形器3后方的单模波导4上固定安装有微波功率检测计5,所述单模波导4的后端固定连接反应腔11的侧面,所述反应腔11的顶部通过螺栓固定连接有密封盖9,所述密封盖9上垂直开设有适配安装温度变送器8、阴电极13、阳电极14的通孔,所述密封盖9的顶面放置有尾气吸收盒7,所述密封盖9的上侧罩装有微波屏蔽罩19,所述反应腔11的内部设有电解槽12,所述电解槽12的底部开设有螺纹连接卸料盖16的内螺纹通孔,所述电解槽12的内部通过连接架121固定安装有溶出反应槽10,所述溶出反应槽10的内部滑动安装有格栅板15,所述电解槽12的内部容装有电解液17,所述阴电极13、阳电极14电性连接电解电源18,所述温度变送器8、微波功率检测计5、磁控管1电性连接控制面板6。
具体的,所述单模波导4为前端封闭的空心金属管结构,所述单模波导4的侧面开设有固定安装磁控管1和微波功率检测计5的内螺纹通孔;微波功率检测计5可对经环形器3和单模波导4传递的微波反射情况进行检测。
具体的,所述反应腔11的前端面开设有焊接连接单模波导4的末端的通孔,所述反应腔11为顶端开口的方形槽结构,所述密封盖9为长宽与反应腔11的长宽相同的方形板结构,所述微波屏蔽罩19的顶面开设有适配安装温度变送器8的通孔;密封盖9和反应腔11可起到密封作用,避免电解过程中产生的Cl2挥发至环境中,微波屏蔽罩19可起到屏蔽作用,防止微波泄露。
具体的,所述电解槽12的高度小于反应腔11的高度,所述连接架121的一端焊接连接电解槽12的内壁,所述连接架121的另一端通过管夹固定溶出反应槽10的外侧面,所述溶出反应槽10为玻璃/塑料/常规玻璃/石英玻璃制成的顶端开口的圆管型结构;溶出反应槽10耐腐蚀易清理,能够在电解环境中长久的使用。
具体的,所述溶出反应槽10的底端开设有直径小于格栅板15的直径1-10cm的槽口,所述阳电极14的电极棒穿过格栅板15,所述格栅板15上方的溶出反应槽10的内部设有废印刷电路碎片,所述阳电极14、阴电极13为铂片电极、石墨电极、钛电极中的一种,所述阳电极14的面积是3×3cm,所述阴电极13的面积是1×1cm,所述阳电极14、阴电极13的厚度为0.05cm,所述阳电极14、阴电极13之间的直线距离为3-5cm。
具体的,所述环形器3的导通方向为端口一至端口二、由端口二至端口三、由端口三至端口一;微波开启后,微波可强化电解产生Cl2的效率和量,且由于Cl2上浮搅动废印刷电路板碎末,可促进反应的进行,提高提取效果。
具体的,所述尾气吸收盒7为容装有NaOH溶液的盒体;电解液17电解产生的Cl2气体与尾气吸收盒7中的NaOH反应生成的氯化钠溶液可作为电解液循环使用。
具体的,所述阳电极14置于格栅板15的下方且与格栅板15固定连接,所述格栅板15为有机玻璃/塑料/陶瓷等/制成的孔径为1-2mm的圆板型结构;格栅板15可起到隔离放置废印刷电路碎片的作用,且格栅板15可随阳电极14上下活动,便于后续卸料。
具体的,所述卸料盖16位于溶出反应槽10的垂直下方;操作人员可拧下卸料盖16排出电解溶液物料、收集电解沉积金属。
一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的方法,包括以下步骤:
(1)用电焊笔、钳子、剪刀等工具将废印刷电路板上的元器件剥离干净,用切割机将预处理后的废印刷电路板切割成若干个方形小块,并将之放入粉碎机进行粉碎,废印刷电路板处理成粉末样品;
(2)配置电解液,取50ml浓硫酸、30ml 质量分数为37.5%的双氧水、30g氯化铜配置成500ml的电解溶液;
(3)称取15g粉末样品,置于溶出反应槽中格栅板上方,将阳极穿过格栅板放入到装有电解液的电解槽;
(4)接通电源进行微波强化电解,设置直流电源的电流为0.8A,设置微波功率为150W,进行电解20min后取出样品过滤,烘干称重后化验分析金属含量,计算金属浸出率。
称取已经烘干的1g废印刷电路板金属粉末,检测其中的各种金属离子的含量;结果显示Cu、Ni、Zn、Au、Ag、Fe、Al、Sn、Pb等金属浸出率高达99%以上。
本发明的工作原理及使用流程:
以Cu为例,分析电解浸出金属的原理:
电解通电后电极发生的反应如下:
阳极:2Cl-==Cl2+2e-
阴极:Cu2++2e-==Cu
电解产生的氯气在溶液中的反应:
Cl2(g)== Cl2(aq)
Cl2(aq)+H2O==HCl+HOCl
Cl2(aq)+Cl-== Cl3 -
溶液中废印刷电路板Cu发生的反应:
Cu+Cl2(aq)== Cu2++2Cl-
Cu+ Cl3-== Cu2++3Cl-
Cu2+ + Cu = 2Cu+
Cu + H2O2 + 2H+ == Cu2+ + 2H2O
Cu+ +nCl-==CuCln (n-1)-
2CuCln (n-1)- +2H+ + H2O2 == 2Cu2+ + 2H2O +2nCl-
2Cu + 2H+ + 4Cl- + H2O2 == 2[Cu(Cl2)]- + 2H2O
Cu + 2H+ + 4Cl- + H2O2 == [Cu(Cl4)]- + 2H2O
电解产生的Cl2、 Cl3 -可以废弃电路板中的Cu发生反应溶出,Cu2+进一步氧化铜促进浸出,出Cu+ 与Cl- 发生络合反应,形成络离子CuCln (n-1)- ,被稳定浸出。络离子CuCln (n -1)-也可以继续氧化发生式的反应。Cl-和生成的Cu2+可以加速金属铜从废旧线路板中的浸出,在电解过程中微波也可以加速Cl2的产生和金属浸出反应过程。
使用流程:操作人员首先将阳电极14的电极线穿过格栅板15使阳电极14置于格栅板15的下方,并使用扎带或其他工具将阳电极14与格栅板15固定连接,随后将格栅板15水平放入溶出反应槽10的底部,随后使用管卡将溶出反应槽10固定安装在电解槽12的内部;
随后操作人员将调配好的电解液17缓慢倒入电解槽12中,将阴电极13、阳电极14的电极线穿过密封盖9上开设的通孔,使用螺栓将密封盖9固定连接反应腔11,然后电性连接电解电源18、阴电极13、阳电极14,之后把微波屏蔽罩19外罩在密封盖9的上方,将温度变送器8的探头垂直插入微波屏蔽罩19和密封盖9上的通孔,使温度变送器8的探头底端没入电解液17中;
通过控制面板6开启磁控管1,期间检查微波是否泄漏,微波泄漏仪检测无微波泄漏后,开启电解电源18的电源,开始进行微波强化电解过程,磁控管1发生的微波经环形器3的端口一至端口二,在单模波导4的导引下进入电解槽12中,强化阴电极13、阳电极14电解产生Cl2的效率和量,产生Cl2的浮力上浮搅动废印刷电路板碎末和微波强化反应的进行,挥发的Cl2上升与尾气吸收盒7中的NaOH反应生成的氯化钠溶液可作为电解液循环使用,电解过程中,微波功率检测计5检测的微波反射信号和温度变送器8检测的电解液17的温度值发送至控制面板6进行处理,操作人员通过控制面板6控制工艺条件;
反应结束后,操作人员关闭磁控管1和阴电极13、阳电极14的电源,将微波屏蔽罩19取下,然后拿出尾气吸收盒7,拆卸下密封盖9,使用硅胶软管虹吸抽取电解液17,然后拆卸取出溶出反应槽10,将溶出反应槽10内的废料取出,随后操作人员可将只余有电解沉积金属的电解槽12从反应腔11中拿出,然后打开电解槽12底部的卸料盖16,将电解沉积金属收集起来。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的装置,其特征在于:包括环形器(3),所述环形器(3)的端口一和端口二分别朝向单模波导(4)的前后两端,所述单模波导(4)的前端固定安装有磁控管(1),所述环形器(3)的端口三连接有微波反射腔体(2),所述环形器(3)后方的单模波导(4)上固定安装有微波功率检测计(5),所述单模波导(4)的后端固定连接反应腔(11)的侧面,所述反应腔(11)的顶部通过螺栓固定连接有密封盖(9),所述密封盖(9)上垂直开设有适配安装温度变送器(8)、阴电极(13)、阳电极(14)的通孔,所述密封盖(9)的顶面放置有尾气吸收盒(7),所述密封盖(9)的上侧罩装有微波屏蔽罩(19),所述反应腔(11)的内部设有电解槽(12),所述电解槽(12)的底部开设有螺纹连接卸料盖(16)的内螺纹通孔,所述电解槽(12)的内部通过连接架(121)固定安装有溶出反应槽(10),所述溶出反应槽(10)的内部滑动安装有格栅板(15),所述电解槽(12)的内部容装有电解液(17),所述阴电极(13)、阳电极(14)电性连接电解电源(18),所述温度变送器(8)、微波功率检测计(5)、磁控管(1)电性连接控制面板(6)。
2.根据权利要求1所述的一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的装置,其特征在于:所述单模波导(4)为前端封闭的空心金属管结构,所述单模波导(4)的侧面开设有固定安装磁控管(1)和微波功率检测计(5)的内螺纹通孔。
3.根据权利要求1所述的一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的装置,其特征在于:所述反应腔(11)的前端面开设有焊接连接单模波导(4)的末端的通孔,所述反应腔(11)为顶端开口的方形槽结构,所述密封盖(9)为长宽与反应腔(11)的长宽相同的方形板结构,所述微波屏蔽罩(19)的顶面开设有适配安装温度变送器(8)的通孔。
4.根据权利要求1所述的一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的装置,其特征在于:所述电解槽(12)的高度小于反应腔(11)的高度,所述连接架(121)的一端焊接连接电解槽(12)的内壁,所述连接架(121)的另一端通过管夹固定溶出反应槽(10)的外侧面,所述溶出反应槽(10)为玻璃/塑料/常规玻璃/石英玻璃制成的顶端开口的圆管型结构。
5.根据权利要求1所述的一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的装置,其特征在于:所述溶出反应槽(10)的底端开设有直径小于格栅板(15)的直径1-10cm的槽口,所述阳电极(14)的电极棒穿过格栅板(15),所述格栅板(15)上方的溶出反应槽(10)的内部设有废印刷电路碎片,所述阳电极(14)、阴电极(13)为铂片电极、石墨电极、钛电极中的一种,所述阳电极(14)的面积是3×3cm,所述阴电极(13)的面积是1×1cm,所述阳电极(14)、阴电极(13)的厚度为0.05cm,所述阳电极(14)、阴电极(13)之间的直线距离为3-5cm,所述电解液(17)为NaCl和无机酸按比例配置的溶液/NaCl水溶液/盐酸溶液/氯化铁溶液/氯化铜溶液/H2O2溶液。
6.根据权利要求1所述的一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的装置,其特征在于:所述环形器(3)的导通方向为端口一至端口二、由端口二至端口三、由端口三至端口一。
7.根据权利要求1所述的一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的装置,其特征在于:所述尾气吸收盒(7)为容装有NaOH溶液的盒体。
8.根据权利要求1所述的一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的装置,其特征在于:所述阳电极(14)置于格栅板(15)的底部且与格栅板(15)固定连接,所述格栅板(15)为有机玻璃/塑料/陶瓷等/制成的孔径为1-2mm的圆板型结构。
9.根据权利要求1所述的一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的装置,其特征在于:所述卸料盖(16)位于溶出反应槽(10)的垂直下方。
10.一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的方法,其特征在于:采用如权利要求1-9任一所述的微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的装置,包括以下步骤:
(1)将废印刷电路板上的元器件剥离干净,用切割机将预处理后的废印刷电路板切割成若干个方形小块,并将之放入粉碎机进行粉碎,废印刷电路板处理成粉末样品;
(2)配置电解液(17);
(3)称取适量粉末样品,置于溶出反应槽(10)中格栅板(15)上方,将阳极穿过格栅板(15)放入到装有电解液(17)的电解槽(12);
(4)接通电源进行微波强化电解,设置直流电源的电流为0.5-1.5A,设置微波功率为100-1400W,进行电解15-30min后取出样品过滤,烘干称重后化验分析金属含量,计算金属浸出率。
CN202110001122.2A 2021-01-04 2021-01-04 一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的装置及方法 Active CN112853406B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110001122.2A CN112853406B (zh) 2021-01-04 2021-01-04 一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110001122.2A CN112853406B (zh) 2021-01-04 2021-01-04 一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112853406A true CN112853406A (zh) 2021-05-28
CN112853406B CN112853406B (zh) 2023-06-09

Family

ID=76001038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110001122.2A Active CN112853406B (zh) 2021-01-04 2021-01-04 一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112853406B (zh)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5045160A (en) * 1987-09-28 1991-09-03 Recytec S.A. Process for the electrochemical separation of metal mixtures and metal alloys
US20080118421A1 (en) * 2006-09-20 2008-05-22 Hw Advanced Technologies, Inc. Method and means for using microwave energy to oxidize sulfidic copper ore into a prescribed oxide-sulfate product
CN101620202A (zh) * 2008-06-30 2010-01-06 华东师范大学 一种微波-电化学快速检测重金属装置及其用途
CN101671085A (zh) * 2009-10-15 2010-03-17 同济大学 一种处理废水的微波电化学方法及其装置
CN201942725U (zh) * 2010-12-16 2011-08-24 惠州市鼎晨实业发展有限公司 一种废线路板的贵金属多级提纯加工成套设备
CN102441553A (zh) * 2010-10-12 2012-05-09 深圳市格林美高新技术股份有限公司 一种从贵金属电子废料回收贵金属的方法及设备
CN105297077A (zh) * 2015-12-03 2016-02-03 陈梦君 一种废弃印刷线路板中金属的回收方法
CN105986284A (zh) * 2016-06-03 2016-10-05 福建工程学院 一种从废弃线路板快速回收高纯金属铜的装置及方法
CN207227507U (zh) * 2017-09-18 2018-04-13 云南民族大学 一种微波流化浸出装置
CN110373548A (zh) * 2019-08-29 2019-10-25 云南龙蕴科技环保股份有限公司 一种废电路板湿法脱锡工艺
CN111172400A (zh) * 2020-01-23 2020-05-19 北京工业大学 废线路板全组分微波快速消解与贵金属离子液体萃取方法
CN212051677U (zh) * 2020-03-26 2020-12-01 泸西县扩铂贵金属有限公司 一种贵金属分级电解系统

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5045160A (en) * 1987-09-28 1991-09-03 Recytec S.A. Process for the electrochemical separation of metal mixtures and metal alloys
US20080118421A1 (en) * 2006-09-20 2008-05-22 Hw Advanced Technologies, Inc. Method and means for using microwave energy to oxidize sulfidic copper ore into a prescribed oxide-sulfate product
CN101620202A (zh) * 2008-06-30 2010-01-06 华东师范大学 一种微波-电化学快速检测重金属装置及其用途
CN101671085A (zh) * 2009-10-15 2010-03-17 同济大学 一种处理废水的微波电化学方法及其装置
CN102441553A (zh) * 2010-10-12 2012-05-09 深圳市格林美高新技术股份有限公司 一种从贵金属电子废料回收贵金属的方法及设备
CN201942725U (zh) * 2010-12-16 2011-08-24 惠州市鼎晨实业发展有限公司 一种废线路板的贵金属多级提纯加工成套设备
CN105297077A (zh) * 2015-12-03 2016-02-03 陈梦君 一种废弃印刷线路板中金属的回收方法
CN105986284A (zh) * 2016-06-03 2016-10-05 福建工程学院 一种从废弃线路板快速回收高纯金属铜的装置及方法
CN207227507U (zh) * 2017-09-18 2018-04-13 云南民族大学 一种微波流化浸出装置
CN110373548A (zh) * 2019-08-29 2019-10-25 云南龙蕴科技环保股份有限公司 一种废电路板湿法脱锡工艺
CN111172400A (zh) * 2020-01-23 2020-05-19 北京工业大学 废线路板全组分微波快速消解与贵金属离子液体萃取方法
CN212051677U (zh) * 2020-03-26 2020-12-01 泸西县扩铂贵金属有限公司 一种贵金属分级电解系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN112853406B (zh) 2023-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cocchiara et al. Dismantling and electrochemical copper recovery from Waste Printed Circuit Boards in H2SO4–CuSO4–NaCl solutions
CN101914785B (zh) 一种回收银铜合金废料中银和铜的方法
CN106785174A (zh) 一种基于电化学法从锂离子电池正极废料中浸出和回收金属的方法
CN205911384U (zh) 一种废旧电池放电装置
CN104775034A (zh) 一种采用离子液体浸出分步回收废旧印制线路板中金属的方法
CN103682510A (zh) 用于废旧锂电池放电的电解液及放电方法
CN109022795A (zh) 一种碱性电化学脱除废弃印制线路板上元器件的方法及其专用装置
CN104263939A (zh) 一种从底层电镀铜/镍材料中回收稀贵/惰性金属的方法
CN101381817A (zh) 一种从废旧锂离子电池中直接回收、生产电积钴的方法
CN112853406B (zh) 一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的装置及方法
CN107475538A (zh) 用柠檬酸和硫代硫酸钠回收废旧钴酸锂电池正极材料中有价金属的方法
CN202705502U (zh) 一种实验室银回收装置
CN104562094A (zh) 一种有色金属电积用梯度复合阳极的制备方法
CN102268692B (zh) 海绵铜直接电解生产阴极铜的方法
CN215404581U (zh) 一种微波强化电化学溶出废印刷电路板金属的装置
CN101550560A (zh) 一种硫酸铜电解法剥除电镀飞靶夹头残铜的方法
Elsherief Effects of cobalt, temperature and certain impurities upon cobalt electrowinning from sulfate solutions
CN203307434U (zh) 一种酸性蚀刻废液的再生处理系统
CN206052186U (zh) 穿孔铜箔生箔机
CN104947155A (zh) 基于电化学法从废旧电路板中回收铜制备高纯高强度铜箔的工艺
US20150027881A1 (en) Long-acting composite-basket anode combination device
CN206502876U (zh) 一种湿法冶金用网栅型铅基多元合金阳极
CN113061727B (zh) 一种聚乙二醇-柠檬酸溶剂用于选择性浸出废旧钴酸锂电池中金属成分的方法
CN214300285U (zh) 一种应用于电化学电解废印刷电路板溶出金属的装置
CN104018188A (zh) 从电子元器件废腿中回收铜、钢和焊锡工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant