CN210916287U - 一种自换热式溶铜造液装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自换热式溶铜造液装置，属于电解铜箔技术领域。该装置包括中间储液罐、预换热组件、硫酸铜运输管、硫酸补偿管、溶铜罐。所述预换热组件包括壳体和换热板，所述壳体固定于所述中间储液罐表面，所述换热板间隔安装在所述壳体内，所述壳体内设置有保温棉，所述硫酸铜运输管一端连通有第一泵，所述第一泵的输出端连通于所述中间储液罐。本实用新型通过预换热组件中的换热板将硫酸铜运输管内硫酸铜溶液携带的热量传递到硫酸补偿管，从而对硫酸补偿管中的硫酸补给液进行加热，实现对热能进行合理的利用，减小热能的浪费，而壳体内设置的保温棉，可以提高壳体内的保温性能，降低热量散失的速率，提高热能传递的效果。

Description

一种自换热式溶铜造液装置

技术领域

本实用新型涉及电解铜箔领域，具体而言，涉及一种自换热式溶铜造液装置。

背景技术

电解铜是以铜原料等为原料，将其在硫酸中溶解，制造硫酸铜水溶液，将硫酸铜水溶液送入生箔机进行电解生成铜箔。

目前在溶铜造液时，硫酸与铜在通入氧气的同时，反应还需要进行加热，其温度通常在65℃～85℃，直接进入污液罐，冷却、多级过滤后进入净液罐；而溶铜时需要补加的硫酸，需要加热，使其达到反应温度，需要耗费大量的蒸汽和能源。这两个过程正好是降温和升温的过程，但是，却没有将其利用，而是降温和升温分开操作，能耗巨大；且从溶铜罐溢流至污液罐的管路较长，虽然管道均为防腐，但高温时，其中的硫酸根离子不可避免的对管路有一定的侵蚀，且将侵蚀的杂质带入污液罐，在后期冷却后多级过滤时，过滤装置负担加重。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种自换热式溶铜造液装置，旨在改善传统溶铜造液系统能耗大，热能利用不充分的问题。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供一种自换热式溶铜造液装置，包括中间储液罐、预换热组件、硫酸铜运输管、硫酸补偿管、溶铜罐。

所述预换热组件包括壳体和换热板，所述壳体固定于所述中间储液罐表面，所述换热板间隔安装在所述壳体内，所述壳体内设置有保温棉，所述硫酸铜运输管一端连通有第一泵，所述第一泵的输出端连通于所述中间储液罐，所述硫酸铜运输管的另一端贯穿所述壳体和所述换热板，所述硫酸补偿管设置于所述壳体内，且所述硫酸补偿管的两端均依次贯穿所述换热板和所述壳体，所述溶铜罐表面连通有硫酸铜出液管，所述硫酸铜出液管一端与所述的穿出壳体和换热板的硫酸铜运输管连通，所述硫酸补偿管一端连通有第二泵，所述第二泵的输出端与所述溶铜罐连通，所述溶铜罐表面连通有输气管、蒸汽进管和出气管，所述溶铜罐上端部螺接有端盖，下端部连通有排泄管。

在本实用新型的一种实施例中，所述中间储液罐的表面连通有污液罐连接管，所述中间储液罐与所述硫酸补偿管之间连通有硫酸罐连管，所述污液罐连接管表面和所述硫酸罐连管表面均设置有阀门。

在本实用新型的一种实施例中，所述换热板的表面开设有与所述硫酸铜运输管相对应的第一通孔，且所述换热板表面开设有所述硫酸补偿管相对应的第二通孔，所述硫酸铜运输管和所述硫酸补偿管分别从对应的所述第一通孔和所述第二通孔内穿过。

在本实用新型的一种实施例中，所述第一通孔的内壁和所述第二通孔的内壁均设置有导热垫圈。

在本实用新型的一种实施例中，所述第一泵的下方设置有支板，所述支板一侧固定在所述中间储液罐表面。

在本实用新型的一种实施例中，所述硫酸铜运输管位于中间储液罐的一端表面设置有温差发电组件，所述温差发电组件包括温差发电片、充电控制器和蓄电池，所述温差发电片两侧分别安装有导热套和降温件，所述导热套另一端固定在所述硫酸铜运输管表面，所述温差发电片输出端电连接于所述充电控制器输入端，所述充电控制器输出端电连接于所述蓄电池的输入端。

在本实用新型的一种实施例中，所述降温件包括外壳和水冷管，所述外壳固定在所述温差发电片表面，所述水冷管安装于所述外壳内，且紧贴着所述温差发电片，所述水冷管表面间隔设置有散热翅片。

在本实用新型的一种实施例中，所述第二泵下方设置有架板，所述架板一侧固定在所述溶铜罐表面。

在本实用新型的一种实施例中，所述输气管、所述蒸汽进管、所述出气管和所述排泄管也均设置有阀门。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过上述设计得到的一种自换热式溶铜造液装置，使用时，硫酸铜运输管将溶铜造液所得硫酸铜溶液输送到中间储液罐内，预换热组件中的换热板可以将硫酸铜运输管内硫酸铜溶液携带的热量传递到硫酸补偿管，从而对硫酸补偿管中的硫酸补给液进行加热，实现对热能进行合理的利用，减小资源的浪费，而预换热组件中的保温棉的设置，可以提高壳体内的保温性能，降低热量散失的速率，提高热能传递的效果；如此一来，仅仅通过添加的中间储液罐和预换热组件，就能初步回收大量热能，且能同时降低高温硫酸铜液体从污液罐进入净液罐时的冷却水用量。还通过创新的温差发电组件的安装，对于初次热交换后的硫酸铜中携带的热量二次利用，进一步降温，使得硫酸铜液体从污液罐进入净液罐时的冷却水用量变得更少，一举数得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型实施方式提供的一种自换热式溶铜造液装置结构示意图；

图2为本实用新型实施方式提供的预换热组件结构示意图；

图3为本实用新型实施方式提供的换热板结构示意图；

图4为本实用新型实施方式提供的图1中A处结构示意图；

图5为本实用新型实施方式提供的温差发电片结构示意图。

图中：100-中间储液罐；110-污液罐连接管；200-预换热组件；210-壳体；220-换热板；221-第一通孔；222-第二通孔；223-导热垫圈；230-保温棉；300-硫酸铜运输管；310-第一泵；311-支板；320-硫酸铜出液管；400-硫酸补偿管；410-硫酸罐连管；420-第二泵；421-架板；500-温差发电组件；510-温差发电片；520-充电控制器；530-蓄电池；540-导热套；550-降温件；551-外壳；552-水冷管；553-散热翅片；600-溶铜罐；610-端盖；620-输气管；630-蒸汽进管；640-出气管；650-排泄管；700-阀门。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

请参阅图1-5，本实用新型提供一种自换热式溶铜造液装置，包括中间储液罐100、预换热组件200、硫酸铜运输管300、硫酸补偿管400、溶铜罐600。

其中，溶铜罐600表面连通有硫酸铜出液管320，硫酸铜出液管320一端与硫酸铜运输管300连通，硫酸补偿管400一端连通有第二泵420，第二泵420的输出端与溶铜罐600连通，溶铜罐600表面连通有输气管620、蒸汽进管630和出气管640，溶铜罐600上端部螺接有端盖610，下端部连通有排泄管650，在具体实施时，硫酸铜出液管320用于将溶铜罐600内溢出的硫酸铜输送到硫酸铜运输管300，通过硫酸补偿管400和第二泵420配合使用，可以通过硫酸罐连管410向溶铜罐600内输送硫酸，通过输气管620用于向溶铜罐600内输送气体，该气体的主要成分应为氧气，而通过蒸汽进管630可以向溶铜罐600内输送蒸汽，提高溶铜罐600内的温度，出气管640的设置，利于溶铜罐600的排气，螺接的端盖610方便拆卸，当端盖610拆除后，可以向溶铜罐600内添加铜原料，排泄管650可以排泄溶铜罐600内的杂物。

硫酸铜运输管300用于将换热后的溶铜造液所得硫酸铜溶液输送到中间储液罐100内，预换热组件200用于将硫酸铜运输管300内硫酸铜溶液携带的热量传递到硫酸补偿管400，从而对硫酸补偿管400内的硫酸补给液进行加热，可以对热能进行合理的利用，减小资源的浪费。

请参阅图1，中间储液罐100的表面连通有污液罐连接管110，污液罐连接管110的设置，方便中间储液罐100内的硫酸铜自流至污液罐中，硫酸补偿管400穿过预换热组件200之后连通有硫酸罐连管410，通过硫酸罐连管410，可以将硫酸补给液经换热后输送到硫酸补偿管400内，污液罐连接管110表面和硫酸罐连管410表面均设置有阀门700。

请参阅图1-3，预换热组件200包括壳体210和换热板220，壳体210固定于中间储液罐100表面，换热板220间隔安装在壳体210内，壳体210内设置有保温棉230，在具体实施时，该换热板220可以由铜、铝等导热性能好的金属制成，从而方便对热能进行传递，保温棉230的设置，可以提高壳体210内的保温性能，降低热量散失的速率，提高热能传递的效果。

在一些具体的实施方式中，换热板220的表面开设有与硫酸铜运输管300相对应的第一通孔221，且换热板220表面开设有硫酸补偿管400相对应的第二通孔222，硫酸铜运输管300和硫酸补偿管400分别从对应的第一通孔221和第二通孔222内穿过，第一通孔221和第二通孔222的设置，使硫酸铜运输管300和硫酸补偿管400可以更加方便的穿过换热板220，利于硫酸铜运输管300和硫酸补偿管400的安装，此外，该换热板220可以由两个规格相同的板件对称焊接组成，而第一通孔221和第二通孔222均可以由规格相同的两个凹槽组成，可以使硫酸铜运输管300和硫酸补偿管400的安装更方便，第一通孔221的内壁和第二通孔222的内壁均设置有导热垫圈223，导热垫圈223的设置，使硫酸铜运输管300和硫酸补偿管400与换热板220的连接更紧密，利于热量的传递。

请参阅图1-5，硫酸铜运输管300一端连通有第一泵310，第一泵310的输出端连通于中间储液罐100，硫酸铜运输管300的另一端贯穿壳体210和换热板220，在具体实施时，硫酸铜运输管300用于将溶铜罐600溶铜造液产生的硫酸铜输送到中间储液罐100内，第一泵310的设置，使硫酸铜液的输送更加方便。

在一些具体的实施方式中，第一泵310的下方设置有支板311，支板311一侧固定在中间储液罐100表面，该支板311用于支撑第一泵310，使第一泵310的安装更稳定。

硫酸铜运输管300位于中间储液罐100的一端表面设置有温差发电组件500，温差发电组件500包括温差发电片510、充电控制器520和蓄电池530，温差发电片510两侧分别安装有导热套540和降温件550，导热套540另一端固定在硫酸铜运输管300表面，温差发电片510输出端电连接于充电控制器520输入端，充电控制器520输出端电连接于蓄电池530的输入端，该导热套540用于将硫酸铜运输管300表面的热量传递给温差发电片510，而降温件550用于对温差发电片510的一侧进行降温，从而使温差发电片510产生温度差，根据赛贝克效应原理，温差发电片510便会产生电能，电能会经由充电控制器520输送到蓄电池530，蓄电池530会对温差发电片510产生的电能进行存储，从而可以将初次热交换之后变温的硫酸铜中含有的热能转化成电能，并进行存储，对硫酸铜运输管300内硫酸铜液剩余的热量进行了合理的利用，降低了能源的浪费；

降温件550包括外壳551和水冷管552，外壳551固定在温差发电片510表面，水冷管552安装于外壳551内，且紧贴着温差发电片510，水冷管552表面间隔设置有散热翅片553，该水冷管552内灌装有冷却液，该冷却液的主要成分为水，从而使水冷管552可以对温差发电片510的一侧进行降温，而散热翅片553的设置，可以加快水冷管552的散热。

请参阅图1-3，硫酸补偿管400设置于壳体210内，且硫酸补偿管400的两端均依次贯穿换热板220和壳体210，在具体实施时，该硫酸补偿管400用于将硫酸补给液输送到溶铜罐600内，从而溶铜罐600进行硫酸补偿，换热板220可以将热能传递给硫酸补偿管400，对硫酸补偿管400内的硫酸进行加热。

在一些具体的实施方式中，第二泵420下方设置有架板421，架板421一侧固定在溶铜罐600表面，架板421的设置，使第二泵420的安装更温度；

输气管620、蒸汽进管630、出气管640和排泄管650也均设置有阀门700，阀门700的设置，利于操作人员可以控制硫酸罐连管410、输气管620、蒸汽进管630、出气管640和排泄管650的启闭。

具体的，该储液罐及溶铜造液装置的工作原理：在使用时，将铜料放入溶铜罐600中，通过输气管620向溶铜罐600内通入压缩空气，空气中的氧与铜料发生反应，生成氧化铜，通过硫酸补偿管400将硫酸输送到溶铜罐600内，硫酸氧化铜反应生成硫酸铜溶液，在反应过程中，通过蒸汽进管630向溶铜罐600内输送蒸汽，提高溶铜罐600内的温度，使溶铜罐600内的温度保持在65℃～85℃之间，使反应可以稳定进行，在连续不断的通入压缩空气后，生成的氧化铜不断被硫酸溶液溶解，生成硫酸铜溶液，在连续不断的向溶铜罐600内输送含硫酸的溶液时，溶铜罐600内部生的硫酸铜增加，通过硫酸铜出液管320溢出，并流入到硫酸铜运输管300内，预换热组件200中的换热板220可以将硫酸铜运输管300内硫酸铜携带的热量传递到硫酸补偿管400，从而对硫酸补偿管400中的硫酸进行加热，使硫酸补偿管400中的硫酸初步加温，减少溶铜罐内加温时的能耗，且可以更好的与氧化铜反应，实现对热能进行合理的利用，减小资源的浪费，而预换热组件200中的保温棉230可以提高壳体210内的保温性能，降低热量散失的速率，提高热能传递的效果。

需要说明的是，第一泵310、第二泵420具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

第一泵310、第二泵420的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自换热式溶铜造液装置，其特征在于，包括中间储液罐（100）；

预换热组件（200），所述预换热组件（200）包括壳体（210）和换热板（220），所述壳体（210）固定于所述中间储液罐（100）表面，所述换热板（220）间隔安装在所述壳体（210）内，所述壳体（210）内设置有保温棉（230）；

硫酸铜运输管（300），所述硫酸铜运输管（300）一端连通有第一泵（310），所述第一泵（310）的输出端连通于所述中间储液罐（100），所述硫酸铜运输管（300）的另一端贯穿所述壳体（210）和所述换热板（220）；

硫酸补偿管（400），所述硫酸补偿管（400）设置于所述壳体（210）内，且所述硫酸补偿管（400）的两端均依次贯穿所述换热板（220）和所述壳体（210）；

溶铜罐（600），所述溶铜罐（600）表面连通有硫酸铜出液管（320），所述硫酸铜出液管（320）一端与所述的穿出壳体（210）和换热板（220）的硫酸铜运输管（300）连通，所述硫酸补偿管（400）一端连通有第二泵（420），所述第二泵（420）的输出端与所述溶铜罐（600）连通，所述溶铜罐（600）表面连通有输气管（620）、蒸汽进管（630）和出气管（640），所述溶铜罐（600）上端部螺接有端盖（610），下端部连通有排泄管（650）。

2.根据权利要求1所述的一种自换热式溶铜造液装置，其特征在于，所述中间储液罐（100）还连接有污液罐连接管（110），所述硫酸补偿管（400）穿出壳体（210）和所述换热板（220）后与硫酸罐连管（410）连接，所述污液罐连接管（110）表面和所述硫酸罐连管（410）表面均设置有阀门（700）。

3.根据权利要求1所述的一种自换热式溶铜造液装置，其特征在于，所述换热板（220）的表面开设有与所述硫酸铜运输管（300）相对应的第一通孔（221），且所述换热板（220）表面开设有所述硫酸补偿管（400）相对应的第二通孔（222），所述硫酸铜运输管（300）和所述硫酸补偿管（400）分别从对应的所述第一通孔（221）和所述第二通孔（222）内穿过。

4.根据权利要求3所述的一种自换热式溶铜造液装置，其特征在于，所述第一通孔（221）的内壁和所述第二通孔（222）的内壁均设置有导热垫圈（223）。

5.根据权利要求1所述的一种自换热式溶铜造液装置，其特征在于，所述第一泵（310）的下方设置有支板（311），所述支板（311）一侧固定在所述中间储液罐（100）表面。

6.根据权利要求1所述的一种自换热式溶铜造液装置，其特征在于，所述硫酸铜运输管（300）表面设置有温差发电组件（500），所述温差发电组件（500）包括温差发电片（510）、充电控制器（520）和蓄电池（530），所述温差发电片（510）两侧分别安装有导热套（540）和降温件（550），所述导热套（540）另一端固定在所述硫酸铜运输管（300）表面，所述温差发电片（510）输出端电连接于所述充电控制器（520）输入端，所述充电控制器（520）输出端电连接于所述蓄电池（530）的输入端。

7.根据权利要求6所述的一种自换热式溶铜造液装置，其特征在于，所述降温件（550）包括外壳（551）和水冷管（552），所述外壳（551）固定在所述温差发电片（510）表面，所述水冷管（552）安装于所述外壳（551）内，且紧贴着所述温差发电片（510），所述水冷管（552）表面间隔设置有散热翅片（553）。

8.根据权利要求1所述的一种自换热式溶铜造液装置，其特征在于，所述第二泵（420）下方设置有架板（421），所述架板（421）一侧固定在所述溶铜罐（600）表面。

9.根据权利要求1所述的一种自换热式溶铜造液装置，其特征在于，所述输气管（620）、所述蒸汽进管（630）、所述出气管（640）和所述排泄管（650）也均设置有阀门（700）。

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