CN212640640U - 一种利用电解还原法析出并收集海绵金属颗粒的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用电解还原法析出并收集海绵金属颗粒的设备，包括：至少一组由电解槽、电解阳极、电解阴极和电解电源构成的电解装置，用于对含金属离子的电解液进行电解还原，所述的电解槽还设有出料口；所述的电解装置还包括可使所述电解阴极发生振动的振动器机构，以及用于将海绵金属和电解液进行分离的固液分离装置。该设备结构简单，能有效地将溶液中的金属离子还原成海绵金属并进行收集，实现金属离子的回收利用，且收集的过程简单高效，避免阴极板被腐蚀。

Description

一种利用电解还原法析出并收集海绵金属颗粒的设备

技术领域

本发明属于金属回收利用领域，具体涉及一种利用电解还原法析出并收集海绵金属颗粒的设备。

背景技术

电解还原法是一种常见的将溶液中的金属离子还原成固体金属单质的方法，可用于对溶液中的金属离子进行回收处理。

以印刷线路板为例，进行蚀刻工艺过后的蚀刻废液中含有大量的金属离子，而且重金属离子尤为常见(如铜离子等)，如果直接将废液排放不仅会造成资源的浪费，还会对环境造成严重的污染。因此，从环保的角度出发，必须对蚀刻废液中的金属离子进行回收，而印刷线路板的生产量又非常之大，因此寻求一种更安全且成本低地回收金属离子的设备显得非常的重要。

目前采用电解还原法回收蚀刻废液中的金属离子后，得到的固体金属一般分为金属板块和海绵金属颗粒两种形态。其中，为使电析出金属板块，常需向电解液中投入电镀平整剂以得到平整板结的电析金属。而无电镀平整剂的情况下，阴极上电析出较疏松泥粒状的海绵金属颗粒，附着在电解还原的电极板上。现有技术一般采用喷淋或者刮刀的方法将海绵金属剥离。

喷淋的方法是指将电解槽里的液体抽出，使海绵金属颗粒露出液面后利用液体冲刷的方法令其从电极板上脱落，但是这种方式常见的问题是喷淋液常常会冲刷并腐蚀到阴极外露的金属部分造成电解还原设备的损坏；刮刀的方式则是采用刮刀依着阴极表面来回刮使海绵金属脱落，然而这种方法使用的设备结构相对更为复杂，维护难道相对更大，设备造价更高，提高了生产的成本。因此，有必要对现有的电解还原法回收海绵金属的设备进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用电解还原法析出并收集海绵金属颗粒的设备，该设备结构简单，能有效地将溶液中的金属离子还原成海绵金属并进行收集，实现金属离子的回收利用，且收集的过程简单高效，避免阴极板被腐蚀。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种利用电解还原法析出并收集海绵金属颗粒的设备，包括：

至少一组由电解槽、电解阳极、电解阴极和电解电源构成的电解装置，用于对含金属离子的电解液进行电解还原，所述的电解槽还设有出料口；

所述的电解装置还包括可使所述电解阴极发生振动的振动器机构，以及用于将海绵金属和电解液进行分离的固液分离装置。

本实用新型通过电解池原理，对电解液中的金属离子进行还原，还原后形成的海绵金属颗粒附着在所述的电解阴极上，并通过振动器机构使所述的电解阴极发生振动。附着在所述电解阴极上的海绵金属颗粒因振动而脱落至电解槽中。在还原结束后海绵金属颗粒随剩余的电解液从所述的出料口排出，并经过固液分离装置分离后，完成海绵金属颗粒的收集。

本实用新型所述的振动器机构可以是与所述电解阴极直接接触的振动器，也可以是包含振动器和拉杆机构的组合式振动器机构，所述的拉杆机构连接于振动器和电解阴极之间，从而将所述的振动器的振动动作传导至所述的电解阴极上，使所述的电解阴极发生振动。

所述的振动器可以选自偏心轮式和/或盒式振动器等能提供振动动力的装置。

优选地，所述的振动器机构具有振动时间、振动频率、振动幅度和振动强度中一个或多个参数的设定调整功能。

当采用与所述电解阴极直接接触的振动器时，所述的振动器优选为盒式振动器，包括市售的电动振动器和/或气动振动器。当采用气动振动器时，其输出气管优选引出电解液液面之上，以避免输出气体时污染电解液。

所述的固液分离装置可以采用各种常见的固液分离装置，包括但不限于滤纸、滤布、滤板、滤网、压滤机、离心机和装有刮片的输送带式固液分离装置中的一种或多种的组合。所述装有刮片的输送带式固液分离装置优选至少一部分设置于所述电解阴极的下方，将振动脱落到电解槽底的海绵金属颗粒挖带出电解液液面进行收集。优选地，所述的固液分离装置设置于所述电解槽的出料口或通过管道与出料口相连接。

本实用新型还可以在所述的电解槽设置入液口，用于将固液分离后得到的分离电解液和/或待电解还原的电解液加入所述的电解槽中。优选地，所述的固液分离装置的出液口与电解槽的入液口相连接，从而直接将固液分离后得到的分离电解液直接加入到所述的电解槽中，以进入下一轮的电解还原。

本实用新型还可以在所述的电解槽中设置隔膜，从而将所述的电解阳极和电解阴极分隔在两个区域中。

所述的电解槽还可以设置有溢流口，以防止电解槽中的液面超过预设的高度。

为了更方便地收集海绵金属颗粒，所述的电解槽底部设置为V形或其他具有斜面和最低点的形状，所述的出料口设置在最低点处，从而利用重力使脱落至电解槽底部的海绵金属颗粒滑落至出料口中。还可以在电解槽中设置包括管道和泵浦的液体喷压装置，以利用液体喷射的动力将脱落至所述电解槽内的海绵金属颗粒推向所述的出料口，从而加快收集效率。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型通过振动的方式使附着在电解电极板上的海绵金属颗粒受到振动而脱落，替代了传统的喷淋法，避免了因喷淋造成的电解电极的腐蚀损坏；

2.本实用新型比起传统使用刮刀法的设备，结构更简单，降低了成本；

3.本实用新型与现有的喷淋收取电解阴极上海绵金属的方法相比，收取海绵金属颗粒时无需将电解槽里的液体抽出至露出电解阴极，减轻工人劳动强度，减少了工序步骤，提高了回收的效率。

附图说明

以下通过附图对本发明作进一步的说明。

图1实施例1所述的利用电解还原法析出并收集海绵金属颗粒的设备的结构示意图。

图2实施例2所述的利用电解还原法析出并收集海绵金属颗粒的设备的结构示意图。

图3实施例3所述的利用电解还原法析出并收集海绵金属颗粒的设备的结构示意图。

图4实施例4所述的利用电解还原法析出并收集海绵金属颗粒的设备的结构示意图。

附图标记：1-电解槽；2-振动器机构；3-固液分离装置；31-第一输送带；32-第二输送带；4-电解阳极；5-电解阴极；6-出料口；8-入液口；9-喷压装置；10-溢流口；11-电机；12-拉杆；13-隔膜；P-泵浦。

具体实施方式

以下通过具体的实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

如图1所示的用电解还原法析出并收集海绵金属颗粒的设备，包括由电解电源(未示出)和电解槽1以及多组电解阳极4、电解阴极5构成的电解装置，用于对含金属离子的电解液进行电解还原，电解阳极4和电解阴极5通过隔膜13分隔于两个不同的区域中，电解阳极4和电解阴极5分别与电解电源(未示出)的正极和负极相连，所述的电解槽1的底部还设有出料口6；

所述的电解槽1的底部设置为V形，出料口6设置于电解槽1底部的最低点处；

所述的电解装置还包括可使所述电解阴极发生振动的振动器机构2，以及用于将海绵金属和电解液进行分离的固液分离装置3。所述的振动器机构2采用直接与电解阴极5接触的气动盒式振动器，所述的固液分离装置3采用带有滤布和滤板的压滤机，所述固液分离装置3的入料口通过管道与出料口6连接。

使用时，振动器机构2振动，带动电解阴极5振动，使得电解还原后附着在电解阴极5上的海绵金属颗粒脱落，落至电解槽1的底部，V形的底部倾斜使得海绵金属颗粒滑落至出料口6处，然后进入固液分离装置3进行分离。

实施例2

如图2所示的用电解还原法析出并收集海绵金属颗粒的设备，包括由电解电源(未示出)和电解槽1以及多组电解阳极4、电解阴极5构成的电解装置，用于对含金属离子的电解液进行电解还原，且电解阳极4和电解阴极5通过隔膜13分隔开在电解槽1的不同区域中，电解阳极4和电解阴极5分别与电解电源(未示出)的正极和负极相连，所述的电解槽1的底部还设有出料口6，侧壁上沿还设有入液口8和溢流口10。

所述的电解槽1的底部设置为竖直截面为到三角形的几何体形状，出料口6设置于电解槽1底部的最低点处；所述的电解槽1内还设有由管道和泵浦组成的喷压装置9，以利用液体喷射的动力将脱落至所述电解槽1内的海绵金属颗粒推向所述的出料口6。

所述的电解装置还包括可使所述电解阴极发生振动的振动器机构2，以及用于将海绵金属和电解液进行分离的固液分离装置3。所述的振动器机构2采用直接与电解阴极5接触的，具有振动时间、振动频率和振动幅度调整功能的电动盒式振动器，所述的固液分离装置3采用离心机，其内部采用滤布和滤网作为固液分隔物，所述固液分离装置3的入料口通过管道与出料口6连接，固液分离装置3的出液口通过管道与电解槽1的入液口8连接，从而直接将固液分离后得到的分离电解液直接加入到所述的电解槽1中，以进入下一轮的电解还原。

使用时，振动器机构2振动，带动电解阴极5振动，使得电解还原后附着在电解阴极5上的海绵金属颗粒脱落，落至电解槽1的底部，V形的底部倾斜使得海绵金属颗粒滑落至出料口6处，然后进入固液分离装置3进行分离。分离完成后，分离液在泵浦的作用下从入液口8直接回流至电解槽1中，进行下一轮的电解还原。

实施例3

如图3所示的用电解还原法析出并收集海绵金属颗粒的设备，包括由电解电源(未示出)和电解槽1以及多组电解阳极4、电解阴极5构成的电解装置，用于对含金属离子的电解液进行电解还原，电解阳极4和电解阴极5置于电解槽1中，电解阳极4和电解阴极5分别与电解电源(未示出)的正极和负极相连，所述的电解槽1的侧面还设有出料口6；

所述的电解槽1的底部设置为竖直截面为倒梯形的几何体形状；

所述的电解装置还包括可使所述电解阴极发生振动的振动器机构2，以及用于将海绵金属和电解液进行分离的固液分离装置3。

所述的振动器机构2采用带动力偏心轮和拉杆12组成的组合式振动器机构，拉杆12同时与带动力偏心轮和电解阴极5连接，从而将带动力偏心轮的振动动力传导至电解阴极5，使电解阴极5发生振动；所述的固液分离装置3采用装有刮片的输送带式固液分离装置，包括带有刮片的第一输送带31和第二输送带32，第一输送带31和第二输送带32设置在电解槽1中，第一输送带31水平设置在电解阴极5的下方，第二输送带32倾斜设置在第一输送带31的一端，且第二输送带32的顶端露出电解槽1的液面。

在使用时，振动器机构2振动，带动电解阴极5振动，使得电解还原后附着在电解阴极5上的海绵金属颗粒脱落，所述的第一输送带3运动使其刮片将落至电解槽1底部的海绵金属颗粒刮起，然后将海绵金属颗粒输送至靠近第二输送带32的一端，倒落至第二输送带上，再由第二输送带输送出液面以上，落至出料口6处进行收集。

实施例4

如图4所示的用电解还原法析出并收集海绵金属颗粒的设备，包括由电解电源(未示出)和电解槽1以及多组电解阳极4、电解阴极5构成的电解装置，用于对含金属离子的电解液进行电解还原，电解阳极4和电解阴极5置于电解槽1中，电解阳极4和电解阴极5分别与电解电源(未示出)的正极和负极相连，所述的电解槽1的侧面还设有出料口6；

所述的电解装置还包括可使所述电解阴极发生振动的振动器机构2，以及用于将海绵金属和电解液进行分离的固液分离装置3。

所述的振动器机构2采用盒式振动器和拉杆12组成的组合式振动器机构，拉杆12同时与盒式振动器和电解阴极5连接，从而将盒式振动器的振动动力传导至电解阴极5，使电解阴极5发生振动；所述的固液分离装置3采用装有刮片的输送带式固液分离装置，包括带有刮刀的第一输送带31，所述的第一输送带31包括水平段和倾斜段，所述第一输送带31的水平段设置在电解阴极5的下方，倾斜段的顶端露出电解槽1的液面。

在使用时，振动器机构2振动，带动电解阴极5振动，使得电解还原后附着在电解阴极5上的海绵金属颗粒脱落，所述的输送带31运动使其刮片将落入电解槽1底部的海绵金属颗粒刮起，然后通过倾斜段将海绵金属颗粒输送出液面以上，落至出料口6处进行收集。

需要指出的是，上述实施例仅是对本发明的进一步说明，而不是限制，本领域技术人员在与本实用新型技术方案的相当的含义和范围内的任何调整或改变，都应认为是包括在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种利用电解还原法析出并收集海绵金属颗粒的设备，其特征在于，包括：

至少一组由电解槽、电解阳极、电解阴极和电解电源构成的电解装置，用于对含金属离子的电解液进行电解还原，所述的电解槽还设有出料口；

所述的电解装置还包括可使所述电解阴极发生振动的振动器机构，以及用于将海绵金属和电解液进行分离的固液分离装置。

2.根据权利要求1所述的利用电解还原法析出并收集海绵金属颗粒的设备，其特征在于，所述的振动器机构采用与所述电解阴极直接接触的振动器；或包含振动器和拉杆机构的组合式振动器机构，所述的拉杆机构连接于振动器和电解阴极之间，从而将所述的振动器的振动动作传导至所述的电解阴极上，使所述的电解阴极发生振动。

3.根据权利要求2所述的利用电解还原法析出并收集海绵金属颗粒的设备，其特征在于，所述的振动器选自偏心轮式和/或盒式振动器能提供振动动力的装置。

4.根据权利要求2所述的利用电解还原法析出并收集海绵金属颗粒的设备，其特征在于，当采用与所述电解阴极直接接触的振动器时，所述的振动器为盒式振动器，包括市售的电动振动器和/或气动振动器；当采用气动振动器时，其输出气管引出电解液液面之上，以避免输出气体时污染电解液。

5.根据权利要求1所述的利用电解还原法析出并收集海绵金属颗粒的设备，其特征在于，所述的固液分离装置选自包括滤纸、滤布、滤板、滤网、压滤机、离心机和装有刮片的输送带式固液分离装置中的一种或多种的组合。

6.根据权利要求5所述的利用电解还原法析出并收集海绵金属颗粒的设备，其特征在于，所述装有刮片的输送带式固液分离装置至少一部分设置于所述电解阴极的下方，将振动脱落到电解槽底的海绵金属颗粒挖带出电解液液面进行收集。

7.根据权利要求1所述的利用电解还原法析出并收集海绵金属颗粒的设备，其特征在于，所述的电解槽设置入液口，用于将固液分离后得到的分离电解液和/或待电解还原的电解液加入所述的电解槽中；所述的电解槽还设置有溢流口，以防止电解槽中的液面超过预设的高度。

8.根据权利要求1所述的利用电解还原法析出并收集海绵金属颗粒的设备，其特征在于，在所述的电解槽中设置隔膜，从而将所述的电解阳极和电解阴极分隔在两个区域中。

9.根据权利要求1～8任一项所述的利用电解还原法析出并收集海绵金属颗粒的设备，其特征在于，所述的电解槽底部设置为V形或其他具有斜面和最低点的形状，所述的出料口设置在最低点处，从而利用重力使脱落至电解槽底部的海绵金属颗粒滑落至出料口中。

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