CN117966247A - 一种电解抛光液净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电解抛光液净化装置，涉及净化装置的技术领域，包括电解装置和多袋过滤器，电解装置通过管路和阀门与多袋过滤器连通，电解装置中设置有金属离子电解去除模块，所述金属离子电解去除模块能够使有害金属离子形成沉淀多袋过滤器能够过滤电解液中的颗粒杂质和沉淀物，电解装置和多袋过滤器上均设置有进液口和出液口。本发明通过引入电解装置和自流入多袋式过滤器的过滤，有效分离和去除电解液中的大颗粒物、油污和有害离子，减少对后续流程的干扰，显著延长了电解液的使用寿命并保持了良好的电解效果从而实现更高效、环保且成本效益的电解工艺。

Description

一种电解抛光液净化装置

技术领域

本发明涉及净化装置的技术领域，特别是涉及一种电解抛光液净化装置。

背景技术

工业表面处理中，很多铁基材、不锈钢基材、铜基材、铝合金基材等制品，为了清洗干净产品表面的氧化层，取代人工或者机械抛光工序，而采用电化学抛光的方法，实现制品表面及内腔的光亮度，美观效果。电化学抛光也称为电解抛光，电解抛光是以被抛工件为阳极，不溶性金属为阴极，两极同时浸入到电解槽中，通以直流电而产生有选择性的阳极溶解来去除工件表面的细微毛刺，从而达到工件表面光亮度增大的效果。

电解抛光工艺主要成分为：60～80％浓磷酸与20～40％浓硫酸，少量的铬酸及添加剂组成，抛光液具有强酸性及粘度大的特性。以不锈钢电解为例，电解过程中，作为阳极的制品溶解大量的三价铬离子、铁离子、镍离子，以及少量的锰离子、硅、积碳等物质，在电解液中部分形成磷酸铁、膦酸镍、磷酸铬、磷酸锰等沉淀物质以及硅、积碳等物质，混合在溶液中，导致溶液的粘度逐渐增加，导电性能逐步下降，最终导致溶液失效而必须更新或者部分更新才能恢复电解抛光效果。同时硅沉淀、积碳沉淀都会影响整个溶液的粘度及导电性能。再者，溶液中的三价铬含量上升，会影响电解液的性能，导致低电位抛光效果差。同时由于电解液中含有硫酸根，镍、铁、三价铬等离子与硫酸根形成可溶性的金属盐，这部分可溶性金属盐在溶液中会引发电解抛光的性能下降与不良效果。

如果电化学抛光对于前面除油过程控制并不严格，制品的油污也会大量的带入电解抛光槽，进一步影响抛光效果。现有技术一种新式电化学抛光装置及其方法中，装置包括电解槽、电解液、石墨电极、铂金电极、加热磁力搅拌器、温度感应器和磁力转子等。在这个系统中，石墨电极和铂金电极的对齐方式是关键，它确保了工件抛光面各部分的电场和粘性膜厚度一致。此外，通过加热磁力搅拌器和磁力转子的配合使用，可以加速电解液的流动并促进离子扩散，从而提高工件表面抛光的均匀性，显著提升工件的表面质量。此外，此方案还包括一种特定的电化学抛光方法，涉及电解液的配制、电化学抛光工艺参数的调整、待抛光工件的预处理、电化学抛光处理以及抛光后的清洗步骤。

在电解行业中，处理和维护电解抛光的电解液的质量是一个重要而挑战性的任务。电解液在使用过程中会逐渐累积有害的离子和杂质，如重金属离子和油污，这不仅降低了电解的效率和质量，而且增加了化学废物处理的难度和成本。现有电解液处理技术中主要有以下几个缺点：溶液粘度和导电性能逐渐下降，电解过程中产生的磷酸盐和其他沉淀物质(如磷酸铁、膦酸镍、磷酸铬等)混合在溶液中，使溶液的粘度增加，导电性能下降，这种逐步积累的问题最终导致溶液失效，需要更换或部分更新才能恢复电解抛光效果；电解液中三价铬含量上升影响性能，三价铬的积累不仅影响电解液的性能，还会导致低电位抛光效果变差；含硫酸根的电解液问题，镍、铁、三价铬等离子与硫酸根形成的可溶性金属盐，可能会影响电解抛光的性能和效果。因此，如何有效控制电解液中有害物质的积累，以延长电解液的寿命并保持其高效的电解抛光性能是本领域亟需解决的一个技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电解抛光液净化装置，以解决上述现有技术存在的问题，使电解液中有害物质的积累减少，延长电解液的寿命并保持其高效的电解抛光性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种电解抛光液净化装置，包括电解装置和多袋过滤器，所述电解装置通过管路和阀门与所述多袋过滤器连通，所述电解装置中设置有金属离子电解去除模块，所述金属离子电解去除模块能够使有害金属离子形成沉淀所述多袋过滤器能够过滤电解液中的颗粒杂质和沉淀物，所述电解装置和所述多袋过滤器上均设置有进液口和出液口。

优选的，所述电解装置的电解槽内设置有一导流板，所述导流板将所述电解槽分隔为一级电解区、二级电解区和集油区，所述一级电解区和二级电解区内均设置有所述金属离子电解去除模块，所述电解槽的下端侧壁上设置有所述进液口和出液口，所述进液口通过泵体和阀门与电解液进液管连通，所述电解槽的底部设置有至少一个排污口。

优选的，所述导流板为T型且上端设置有U型的流通槽，所述二级电解区分别与所述一级电解区和所述集油区通过所述流通槽连通；所述一级电解区的下端设置有进液口、底板上设置有一个所述排污口，所述二级电解区的上端和下端分别设置有一个出液口、底板上设置有一个所述排污口，上端的所述出液口与所述多袋过滤器的进液口连通，下端的所述出液口用于排液，所述排污口用于排出沉淀物。

优选的，所述集油区为所述电解槽上端一侧的外扩区，所述外扩区底板的深度为10cm-20cm且低于所述电解液的液面1-2cm、宽度为10cm-20cm，且所述底板上设置有排油口。

优选的，所述金属离子电解去除模块包括素烧筒、支撑板和电极组件，所述电极组件包括阳极板组件和阴极板组件，所述支撑板设置于所述电解槽的上端口，所述支撑板上设置有若干个卡接孔，每个所述卡接孔中卡接有一个所述素烧筒，每个所述素烧筒内容纳有一个阴极板组件的阴极板或者一个所述阳极板组件的阳极板，所述素烧筒的端口高于电解液的液面且内部充满磷酸溶液。

优选的，所述阳极板组件和所述阴极板组件均包括电极板的导电铜排，所述阴极板或者阳极板挂设于所述导电铜排上，所述导电铜排的两端通过卡槽固定于所述电解槽的上端，所述阳极板包括不溶性电极，所述阴极板包括金属电极；所述素烧筒的材质包括陶瓷。

优选的，所述多袋过滤器包括带有顶盖的容器和滤袋，所述容器的中部设置有一限位板，所述限位板上设置有若干个安装孔，所述滤袋的下端贯穿所述安装孔、上端卡接于所述安装孔的上表面，所述限位板上设置有压板，所述压板通过螺栓与所述限位板连接且所述进液口和所述排污口分别位于所述限位板的两侧。

优选的，所述滤袋内设置有过滤材质，所述过滤材质包括从下至上分层次设置的活性炭、硅藻土和石英砂，且所述石英砂的粒径不相同。

优选的，所述顶盖通过法兰盘和螺栓连接于所述容器的顶部，所述顶盖上设置有检测口和排气口，所述检测口上连接有压力表。

优选的，所述容器的底部设置有通气口、出液口和反冲洗口，所述反冲洗口通过管路和阀门与电解液进液管连通。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明通过引入多级式固体颗粒物收集袋和自流入多袋式过滤器的过滤，有效分离和去除电解液中的大颗粒物、油污和有害离子，减少对后续流程的干扰，显著延长了电解液的使用寿命并保持了良好的电解效果从而实现更高效、环保且成本效益的电解工艺。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中电解抛光液净化装置的原理示意图；

图2为本发明实施例中电解装置的结构示意图；

图3为本发明实施例中电解装置的内部结构示意图；

图4为本发明实施例中电解槽的结构示意图；

图5为本发明实施例中电解槽的俯视结构示意图；

图6为本发明实施例中电极组件的结构示意图；

图7为本发明实施例中素烧筒的结构示意图；

图8为本发明实施例中多袋过滤器的结构示意图；

图9为本发明实施例中多袋过滤器的局部结构示意图；

图10为本发明实施例中多袋过滤器的内部结构示意图；

其中：1-电解装置，2-多袋过滤器，3-电解槽，4-导流板，5-流通槽，6-阴极板，7-阳极板，8-导电铜排，9-卡槽，10-素烧筒，11-一级电解区，12-二级电解区，13-集油区，14-排油口，15-进液口，16-出液口，17-排污口，18-泵体，19-阀门，20-容器，21-顶盖，22-限位板，23-滤袋，24-螺栓，25-压板，26-检测口，27-压力表，28-通气口，29-反冲洗口，30-排气口，31-支撑板。

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付出创造性劳动的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。

本发明的目的是提供一种电解抛光液净化装置，以解决现有技术存在的问题，使电解液中有害物质的积累减少，延长电解液的寿命并保持其高效的电解抛光性能。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1至图10所示：本实施例提供了一种电解抛光液净化装置，包括电解装置1和多袋过滤器2，电解装置1通过管路和阀门19与多袋过滤器2连通，电解装置1中设置有金属离子电解去除模块，金属离子电解去除模块能够使有害金属离子形成沉淀，多袋过滤器2能够过滤电解液中的颗粒杂质和沉淀物，电解装置1和多袋过滤器2上均设置有进液口15和出液口16。其中，多袋过滤器2上进液口15与电解装置1的出液口16通过泵体18和阀门19连通，便于控制进液流量。

作为一种可选方案，本实施例中电解装置1的电解槽3内设置有一导流板4，导流板4将电解槽3分隔为一级电解区11、二级电解区12和集油区13，一级电解区11和二级电解区12内均设置有金属离子电解去除模块，电解槽3的下端侧壁上设置有进液口15和出液口，进液口15通过泵体18和阀门19与电解液进液管连通，电解槽3的底部设置有至少一个排污口17。阀门19优选耐腐蚀的电磁阀，便于电动控制。设置两级电解区，可以延长金属离子的处理时间，进一步减少有害金属离子。

作为一种可选方案，本实施例中导流板4为T型且上端设置有U型的流通槽5，二级电解区12分别与一级电解区11和集油区13通过流通槽5连通；一级电解区11的下端设置有进液口15、底板上设置有一个排污口17，二级电解区12的上端和下端分别设置有一个出液口16、底板上设置有一个排污口17，上端的出液口16与多袋过滤器的进液口15通过一延伸至二级电解区底部的管路连通，下端的出液口16用于排液，排污口17用于排出沉淀物，使液体由一级电解区11的下端进入，向上从流通槽5流入二级电解区12，漂浮的油液再由二级电解区12进入集油区。其中，导流板4的高度低于电解槽3槽口及导流板4总高的8cm-10cm，一级电解区11与二级电解区12之间的流通槽5的深度约为导流板4总高的2/3，二级电解区12与集油区13之间的流通槽5的深度约低于导流板4的顶部10cm左右，电解液会先在电解区进行电解，然后通过流通槽5进入二级电解区12，二级电解区12内的电解液上层会进入集油区，下层经过大颗粒过滤模块过滤由电解槽3底部的出液口16流至多袋过滤器2。

作为一种可选方案，本实施例中集油区13为电解槽3上端一侧的外扩区，外扩区底板的深度为10cm-20cm且低于电解液的液面1-2cm、宽度为10cm-20cm，且底板上设置有排油口14。由于油与水的比重不同(油轻于水)，油分在静止状态下自然漂浮至水面，基于液体密度差异的原理，可使得油和水自然分离，而油污通过隔油板15上的缺口进入集油区13，并最终从排油口14排出，从而保持电解液的有效性，因此，集油区13设置于电解槽3上端的一个平台上，一般将电解液控制在高于集油区13底板1-2mm，便于及时排出油液。

作为一种可选方案，本实施例中金属离子电解去除模块包括素烧筒10、支撑板31和电极组件，电极组件包括阳极板组件和阴极板组件，支撑板31设置于电解槽3的上端口，支撑板31上设置有若干个卡接孔，每个卡接孔中卡接有一个素烧筒10，素烧筒10的上端口卡接在卡接孔中、下端悬空，每个素烧筒10内容纳有一个阴极板组件的阴极板6或者一个阳极板组件的阳极板7，素烧筒10的端口高于电解液的液面且内部充满磷酸溶液，素烧筒10的材质优选陶瓷，相当于陶瓷膜结构。在处理过程中，在电解槽3的槽壁和导流板4围起的区域中会充满电解液，而素烧筒10中充满磷酸溶液且不能与电解液混合。当电极组件电解磷酸溶液时，小分子金属离子(六价铬大分子离子和磷酸分子不能穿透素烧筒10)穿过素烧筒10进入磷酸溶液中，并在素烧筒10内与磷酸溶液形成磷酸类二价离子盐及三价离子盐而沉淀下来，达到去除或者减少这类有害离子在电解液中的积累，从而延长电解液的寿命，降低企业对于电解抛光相应的化工材料的消耗；同时，三价铬离子穿透素烧筒壁进入素烧筒10，而电解液中的六价铬化合物无法穿透而保留在电解液中，从而降低电解液三价铬对于电解液的污染副作用，保证电解液的性能与电解效果，从而延长电解液的寿命，降低企业对于电解抛光相应的化工材料的消耗。

作为一种可选方案，本实施例中阳极板组件和阴极板组件均包括电极板的导电铜排8，阴极板6或者阳极板7挂设于导电铜排8上，导电铜排8的两端通过卡槽9固定于电解槽3的上端，导电铜排8用于连接相应的电源，阳极板7包括不溶性电极，阴极板6包括金属电极；素烧筒10的材质包括陶瓷。本实施例中不溶性阳极可以是石墨阳极板、铅板，石墨阳极板会逐渐溶于电解液中，同时石墨会吸附一部分电解液中的有机物，达到净化电解液中有机物的效果。

作为一种可选方案，本实施例中多袋过滤器2包括带有顶盖21的容器20和滤袋23，容器20的中部设置有一限位板22，限位板22上设置有若干个安装孔，滤袋23的下端贯穿安装孔、上端卡接于安装孔的上表面，限位板22上设置有压板25，压板25通过螺栓24与限位板22连接，容器2017的底部设置有排污口17，且进液口15和出液口16分别位于限位板22的两侧。多袋式过滤器进一步提高了过滤精度，可以充分过滤掉电解液中的颗粒杂质和沉淀物，减少了电解液的粘度问题。其中，多袋过滤器2可以是圆形结构，也可以是方形结构。

作为一种可选方案，本实施例中滤袋23内设置有过滤材质，过滤材质包括从下至上分层次设置的活性炭、硅藻土和石英砂，且石英砂的粒径不相同，添加有不同质量的活性炭、石英砂、助滤剂等过滤材料，以保证良好的过滤沉淀及颗粒物的效果。

作为一种可选方案，本实施例中顶盖21通过法兰盘和螺栓连接于容器20的顶部，顶盖21上设置有一个检测口26和一个排气口30，检测口26上连接有压力表27，容器20的底部设置有通气口28、出液口16和反冲洗口29，反冲洗口29通过管路和阀门与电解液进液管连通。其中压力表27用于监测容器20内部的压力，以判断其是否发生堵塞，便于及时开启反冲洗口29对过滤袋23进行反冲洗，可通过泵体18将清水从反冲洗口29进入容器20中，将杂质跟着清水从进液口15排出至电解槽3中，并由多级式固体颗粒物收集袋13过滤，剩余杂质沉淀后从电解槽3的排污口17排出。出液口16用于通过管路连通电解池，将经过过滤的电解液重新流入电解池中，重复利用。其中，通气口28在反洗过程中通入压缩空气，对多袋式过滤罐进行空气搅拌，有助于反洗过滤袋及滤材的反洗效果。

本实施例旨在解决现有电化学抛光技术中的一些问题，主要是针对溶液粘度和导电性能的逐渐下降，以及电解液中有害离子(特别是三价铬)的积累问题；通过引入电解装置1和多袋式过滤器，有效地减少了电解液中有害离子沉淀物和颗粒杂质的积累，特别是通过素烧筒10和电极组件的设计，实现了对二价金属离子、三价铬离子的有效分离和去除；此外，多袋式过滤器的组合进一步提高了过滤效果，有效去除了大颗粒物和沉淀物，减少了电解液的粘度问题，从而延长了电解液的使用寿命、稳定性与电解品质，并提高了电解抛光的效果和效率，可以有效维持电解液的性能，减少企业经常更换电解液的难题，降低企业的运营成本，并对环境产生较小的影响，为电解行业带来重要的技术进步。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种电解抛光液净化装置，其特征在于：包括电解装置和多袋过滤器，所述电解装置通过管路和阀门与所述多袋过滤器连通，所述电解装置中设置有金属离子电解去除模块，所述金属离子电解去除模块能够使有害金属离子形成沉淀，所述多袋过滤器能够过滤电解液中的颗粒杂质和沉淀物，所述电解装置和所述多袋过滤器上均设置有进液口和出液口。

2.根据权利要求1所述的电解抛光液净化装置，其特征在于：所述电解装置的电解槽内设置有一导流板，所述导流板将所述电解槽分隔为一级电解区、二级电解区和集油区，所述一级电解区和二级电解区内均设置有所述金属离子电解去除模块，所述电解槽的下端侧壁上设置有所述进液口和出液口，所述进液口通过泵体和阀门与电解液进液管连通，所述电解槽的底部设置有至少一个排污口。

3.根据权利要求2所述的电解抛光液净化装置，其特征在于：所述导流板为T型且上端设置有U型的流通槽，所述二级电解区分别与所述一级电解区和所述集油区通过所述流通槽连通；所述一级电解区的下端设置有进液口、底板上设置有一个所述排污口，所述二级电解区的上端和下端分别设置有一个出液口、底板上设置有一个所述排污口，上端的所述出液口与所述多袋过滤器的进液口连通，下端的所述出液口用于排液，所述排污口用于排出沉淀物。

4.根据权利要求2所述的电解抛光液净化装置，其特征在于：所述集油区为所述电解槽上端一侧的外扩区，所述外扩区底板的深度为10cm-20cm且低于所述电解液的液面1-2cm、宽度为10cm-20cm，且所述底板上设置有排油口。

5.根据权利要求1所述的电解抛光液净化装置，其特征在于：所述金属离子电解去除模块包括素烧筒、支撑板和电极组件，所述电极组件包括阳极板组件和阴极板组件，所述支撑板设置于所述电解槽的上端口，所述支撑板上设置有若干个卡接孔，每个所述卡接孔中卡接有一个所述素烧筒，每个所述素烧筒内容纳有一个阴极板组件的阴极板或者一个所述阳极板组件的阳极板，所述素烧筒的端口高于所述电解液的液面且内部充满磷酸溶液。

6.根据权利要求5所述的电解抛光液净化装置，其特征在于：所述阳极板组件和所述阴极板组件均包括电极板的导电铜排，所述阴极板或者阳极板挂设于所述导电铜排上，所述导电铜排的两端通过卡槽固定于所述电解槽的上端，所述阳极板包括不溶性电极，所述阴极板包括金属电极；所述素烧筒的材质包括陶瓷。

7.根据权利要求1所述的电解抛光液净化装置，其特征在于：所述多袋过滤器包括带有顶盖的容器和滤袋，所述容器的中部设置有一限位板，所述限位板上设置有若干个安装孔，所述滤袋的下端贯穿所述安装孔、上端卡接于所述安装孔的上表面，所述限位板上设置有压板，所述压板通过螺栓与所述限位板连接，所述容器的底部设置有排污口，且所述进液口和所述排污口分别位于所述限位板的两侧。

8.根据权利要求7所述的电解抛光液净化装置，其特征在于：所述滤袋内设置有过滤材质，所述过滤材质包括从下至上分层次设置的活性炭、硅藻土和石英砂，且所述石英砂的粒径不相同。

9.根据权利要求7所述的电解抛光液净化装置，其特征在于：所述顶盖通过法兰盘和螺栓连接于所述容器的顶部，所述顶盖上设置有检测口和排气口，所述检测口上连接有压力表。

10.根据权利要求7所述的电解抛光液净化装置，其特征在于：所述容器的底部设置有通气口、出液口和反冲洗口，所述反冲洗口通过管路和阀门与所述电解液的进液管连通，所述电解装置与所述多袋过滤器连通的管路通过三通设置设置有一反冲洗排污管。