CN201465670U - 铜铝复合汇流排的回收工艺设备 - Google Patents
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Abstract
为了能够高效率地从铜铝复合汇流排料头废料中分离出铜和铝，本实用新型提供了一种铜铝复合汇流排的回收工艺设备，包括通过管道依次连通的槽底高度依次降低的种板槽、至少一只后序电解槽和循环过滤热交换槽，所述种板槽与循环过滤热交换槽也通过管道连通，所述循环过滤热交换槽具有过滤器、热交换器及动力泵，该工艺设备由所有管道和所述动力泵构成电解液循环系统，所述种板槽和所述后序电解槽串联供电并且分别设置有挂置阴极板的阴极导电棒和用于挂置铜铝复合汇流排料头废料的阳极导电棒。利用本实用新型提供的铜铝复合汇流排的回收工艺设备，回收效率高，成本低，特别适于从铜铝复合汇流排料头废料中回收铜和铝。
Description
技术领域
本实用新型涉及铜铝复合汇流排的回收工艺设备，具体来讲，涉及一种从铜铝复合汇流排料头废料中回收铜和铝的设备。
背景技术
铜铝复合汇流排是外层为铜，内芯为铝的一种载流导体。它充分利用了铜表面接触电阻小，抗氧化性能强的特点和铝重量轻、价格低的优势。载流量和机械性能接近于铜排，同等规格价格是铜排的50％-60％。使用在电气设备中由它本身重量引起的弯曲应力比铜排小，使用寿命更长。因此深受电气设备生产企业的青睐。用它取代铜排做电气设备中的载流导体年可为国家节约数十万吨铜材，为电气设备生产企业降低成本300多亿元，具有显著的经济效益和社会效益，具有较大的节能空间。在国家十一五规划纲要及十一五资源综合利用指导意见以及产业结构调整指导目录中都把“有色金属复合材料的开发和应用”列入了鼓励支持的方向，目前该产品已推向市场，有很广阔的前景。
铜和铝都是贵重金属，尤其铜材在全世界范围藏量稀少，不允许有任何浪费，如果铜铝复合汇流排不能回收，不但造成资源的重大浪费，而且使用成本增大，严重阻碍了铜铝复合汇流排的推广应用。铜铝复合材料在复合界面有结合层，不像单种金属回收容易，要使铜、铝分离，且不降低原材料纯度、回收成本要低，是比较困难的。目前尚未见到相关报导和有关资料。
实用新型内容
为了能够高效率地从铜铝复合汇流排料头废料中分离出铜和铝，本实用新型提供了一种铜铝复合汇流排的回收工艺设备。
本实用新型提供的铜铝复合汇流排的回收工艺设备包括通过管道依次连通的槽底高度依次降低的种板槽、至少一只后序电解槽和循环过滤热交换槽，所述种板槽与循环过滤热交换槽也通过管道连通，所述循环过滤热交换槽具有过滤器、热交换器及动力泵，该工艺设备由所有管道和所述动力泵构成电解液循环系统，所述种板槽和所述后序电解槽串联供电并且分别设置有挂置阴极板的阴极导电棒和用于挂置铜铝复合汇流排料头废料的阳极导电棒。
较佳地，该工艺设备具有二只后序电解槽。
所述种板槽可以具有由304不锈钢制成的阴极板。
所述电解液循环系统可以设置有调节流速的阀，以调节电解液的循环流速。
较佳地，所述种板槽和所述后序电解槽分别设置有N排阴极板挂置装置和N+1排铜铝复合汇流排料头废料挂置装置，其中N为大于1的整数。
铜铝复合汇流排料头废料挂置装置可以设置有多个由ASTM-A240-316L不锈钢制成的挂钩组成。
该工艺设备还可以具有中和槽、清洗槽，可以使用高频开关电源作为供电系统。
利用本实用新型提供的铜铝复合汇流排的回收工艺设备，回收效率高，成本低，分离后的铜、铝保持原材料纯度不变，铜的回收率＞99.9％，铝的回收率95％以上。
附图说明
图1为本实用新型提供的铜铝复合汇流排的回收工艺设备的示意图；
图2为循环过滤热交换槽的结构示意图。
图中，1-种板槽，2-第一后序电解槽，3-循环过滤热交换槽，4-过滤器，5-热交换器，6-动力泵。
具体实施方式
下面通过本实用新型的铜铝复合汇流排的回收工艺设备的具体实施方式并结合使用方式对本实用新型进行进一步说明。
如图1所示，该铜铝复合汇流排的回收工艺设备包括通过管道依次连通的槽底高度依次降低的种板槽1、二只后序电解槽(图1中仅用数字标记表示了第一后序电解槽2，第二后序电解槽高度稍低，紧邻第一后序电解槽2)和循环过滤热交换槽3，种板槽1与循环过滤热交换槽3也通过管道连通。如图3所示，述循环过滤热交换槽3具有过滤器4、热交换器5及动力泵6。动力泵6可以为磁力泵。
该工艺设备由所有管道和动力泵6构成电解液循环系统，在循环系统中由阀调整流速，流量为5-10L/min。种板槽1和后序电解槽串联供电并且分别设置有挂置阴极板的阴极导电棒和用于挂置铜铝复合汇流排料头废料的阳极导电棒。
其中种板槽1中阴极为种板，用304不锈钢板制成。阳极为工件，即铜铝复合汇流排料头废料。
其中后序电解槽中阴极板为在种板槽阴极上已回收的铜板，阳极为工件，即铜铝复合汇流料头废料。
在上述每个电解槽内设置N排阳极板和N+1排阴极板。阳极为在导电棒上挂上若干个挂钩组成，挂钩根据工件大小，用ASTM-A240-316L不锈钢制成不同形状，工件按不同规格，不同长度分类挂在专用挂钩上。阴极为在导电棒上挂上阴极板。阴极板面积大于阳极面积。阴极和阳极之间的距离为80mm左右。
在上述电解槽内加入电解液，电解液由工业级CUSO4.5H2O、98％H2SO4、HCI、玻璃水及自来水配置而成，液面高于工件。
在上述电解槽两侧边装有阴、阳极导电板，各槽之间串联供电，通以直流电进行电解，每槽电压0.2-0.3V，电流按工件面积，每平方米200-250A计算，槽液温度由循环过滤热交换槽中热交换器调节控制在15-30℃。
在种板槽阴极上铜层厚度达0.5mm左右时，取出作为后序电解槽内的阴极板。在后序电解槽阴极板当铜层厚度达到2mm左右时，取出滤干，在中和槽内中和后放入清洗槽清洗，取出晾干入库。
利用本实用新型提供的铜铝复合汇流排料头废料回收工艺设备，回收效率高，成本低，分离后的铜、铝保持原材料纯度不变，铜的回收率＞99.9％，铝的回收率95％以上。
可以利用本实用新型提供的铜铝复合汇流排的回收工艺设备，根据每天需回收废料的重量和给定的比重换算为体积和表面积，再计算出需要的电解槽组数来建生产线.可以依照如下设置进行组建.每一组设置四个槽，一个种板槽，两个后序电解槽，一个循环过滤热交换槽.种板槽和后序电解槽结构型式一致，区别在于种板槽的阴极板是用304不锈钢板制成，而后序电解槽的阴极板是种板槽内阴极上已电解形成的铜板.阳极都是工件，即铜铝复合汇流排的料头，废料.循环过滤热交换槽内有八个过滤器、一个热交换器、一个耐酸磁力泵，设置四个槽高度并用管道连接，形成循环系统.槽内电解液由工业极CUSO4.5HO2、98％H2SO4.HCI、玻璃水等原料配制，电解液比重为1.178。在每个槽的两侧边设置有阴、阳极导电板，各槽之间串联供电，由高频开关电源(0-12V)给各电解槽供电，每槽电压0.2-0.3V，电流按工件表面积计算和调节。每平方米200-250A。合上开关电源即开始电解，当种板槽内阴极上铜层厚度达0.5mm左右时取下，继续电解，取下的铜板挂在后序电解槽的阴极板上继续电解，直至厚度达2mm左右时，取下滤干收入中和槽中和后再放入清洗槽漂洗，晾干后入库。阳极上工件铜已充分电解后剩余铝排时取下，放入清洗槽漂洗，晾干、入库。整个电解过程连续进行。
实例：
工件(铜铝复合汇流排料头、废料)铜层截面占整体截面的比例为15％-20％，比重3.83-3.94。设计24小时电解1吨废料的回收生产线。
设计参数如下：阴极板宽度800mm，高度150mm，阳极工件按宽度、长度大致分类，比较长的料头切成150mm以下，挂满整个阳极。整条生产线由18个电解槽分成6组，每组配置一个循环过滤热交换槽。此外，设置一个中和槽和二个清洗槽。共计27个槽。槽体由10mm厚耐酸塑料板焊接制成，长2m(加侧边及过滤器间共计2.36m)宽900mm(加两侧边共计1060mm)。种板槽深330mm，后序电解槽深220mm，各槽之间由外径∮19mm耐酸高强塑料管热熔焊接连接。每槽底部焊接放阳极泥管道。管道中阀门用耐酸阀，每槽两边各设置2个1000目过滤器。阴、阳极导电棒，导电板及各槽之间连接导电板全用不同规格铜铝复合排制成。循环过滤槽中设置8个2000目过滤器、1个热交换器、1个耐酸磁力泵。直流电源采用DT-20000-12V高频开关电源。每个电解槽设置25块阴极，24块阳极。
准备工作：
1、将工件按规格、长短分类(面积接近)挂在电解槽阳极挂钩上。
2、将阴极不锈钢板擦净，四周涂上绝缘漆。
合上电源开关，电解开始，通电十几小时后，阴极板上铜层沉积厚度达0.4-0.5mm时，将种板从溶液中取出，换上新的不锈钢阴极板，继续电解。取出的种板放入小车滤干，将其上铜层从边缘处整块剥离下来，挂在后序电解槽阴极棒上进行电解。经过十多个小时电解后，阴极板上铜层达到2mm左右时，取出滤干放入2％中和槽内数分钟，取出滤干再放入清洗槽内清洗、晾干、入库。阳极上工件经过充分电解后成为铝排时将其取出放入小车内晾干入库。电解工作连续进行。当槽内电解液低于液面时，按电解液调整方法及时处理。槽液温度控制在15-30℃，由循环过滤热交换槽内热交换器控制。为使铜离子分布均匀，减少阳极泥，槽内液体要保持流动性，流量为5-10L/min。由循环系统中的阀来调整流速。
阳极泥的处理：用沉淀的方法使阳极泥沉淀浓缩，用专具器具装好待处理。
中和槽沉淀物的处理：当沉淀物达到一定量时，打开阀门，放出沉淀物于容器内，让其继续沉淀，然后把沉淀物上层碱水抽出放入中和槽内继续使用，剩余沉淀物加酸中和，PH值达到6-9时，用足量的水稀释直到符合二类二级标准排放.
Claims (7)
1.铜铝复合汇流排的回收工艺设备，其特征在于，该工艺设备包括通过管道依次连通的槽底高度依次降低的种板槽、至少一只后序电解槽和循环过滤热交换槽，所述种板槽与循环过滤热交换槽也通过管道连通，所述循环过滤热交换槽具有过滤器、热交换器及动力泵，该工艺设备由所有管道和所述动力泵构成电解液循环系统，所述种板槽和所述后序电解槽串联供电并且分别设置有挂置阴极板的阴极导电棒和用于挂置铜铝复合汇流排料头废料的阳极导电棒。
2.根据权利要求1所述的工艺设备，其特征在于，该工艺设备具有二只后序电解槽。
3.根据权利要求1或2所述的工艺设备，其特征在于，所述种板槽具有由304不锈钢制成的阴极板。
4.根据权利要求1或2所述的工艺设备，其特征在于，所述电解液循环系统设置有调节流速的阀。
5.根据权利要求1或2所述的工艺设备，其特征在于，所述种板槽和所述后序电解槽分别设置有N排阴极板挂置装置和N+1排铜铝复合汇流排料头废料挂置装置，其中N为大于1的整数。
6.根据权利要求1或2所述的工艺设备，其特征在于，阳极导电棒上设置有多个由ASTM-A240-316L不锈钢制成的挂钩。
7.根据权利要求1或2所述的工艺设备，其特征在于，该工艺设备还具有中和槽、清洗槽和高频开关电源。
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