KR20120129730A

KR20120129730A - Copper eleminating system for Anodizing Treatment of Metal

Info

Publication number: KR20120129730A
Application number: KR1020110077993A
Authority: KR
Inventors: 손치호
Original assignee: 주식회사 삼원알텍
Priority date: 2011-08-05
Filing date: 2011-08-05
Publication date: 2012-11-28
Also published as: KR101311274B1

Abstract

PURPOSE: A system for treating dissolved copper produced during a metal anodizing process is provided to prevent the reduction of service life of electrolyte and reduce maintenance costs for electrolyte by preventing the concentration variation of electrolyte. CONSTITUTION: A system for treating dissolved copper produced during a metal anodizing process comprises a first nitric acid dissolving bath(200), a second motor pump(210), a vaporizing bath(220), a cooling bath(230), a third motor pump(240), and a first opening and closing valve(260). The first nitric acid dissolving bath stores nitric acid solution for dissolving copper of a cathodic mesh plate(116). The second motor pump forcibly circulates the nitric acid in the first nitric acid dissolving bath. The vaporizing bath heats the nitric acid solution drawn in by the second motor pump with steam to separate copper. The cooling bath cools the steam in the vaporizing bath to condense the steam. The third motor pump recovers the condensed nitric acid solution to a nitric acid solution supply tank(250). The first opening and closing valve controls the injection of nitric acid solution of the nitric acid solution supply tank into the first nitric acid dissolving bath.

Description

Copper eleminating system for anodizing treatment of metal

본 발명은 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 금속의 아노다이징 처리에 사용되는 전해액에서 용존 구리를 효과적으로 제거하여 전류밀도와 전해액을 일정하게 유지시켜줌은 물론 전해액 내에 황산을 투입하지 않고서도 용존 구리를 제거하여 전해액의 수명을 연장하고 그로 인해 전해액의 유지비용을 줄일 수 있는 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a system for treating dissolved copper generated during anodizing of metals, and more particularly, to effectively remove dissolved copper from an electrolyte used for anodizing of metals, thereby maintaining a constant current density and electrolyte. Of course, the present invention relates to a treatment system for dissolved copper generated during anodizing of metals which can extend the life of the electrolyte by removing dissolved copper without introducing sulfuric acid into the electrolyte and thereby reduce the maintenance cost of the electrolyte.

일반적으로 아노다이징(Anodizing; 양극산화)은 금속이나 부품 등을 양극에 걸고 희석-산의 전해액에서 전해하면, 양극에서 발생하는 산소에 의해서 소지금속과 대단한 밀착력을 가진 산화피막(산화알루미늄: Al₂O₃)이 형성된다. 양극산화라고 하는 것은 양극(Anode)과 산화(Oxidizing)의 합성어(Ano-dizing)이다. 또한, 전기도금에서 금속부품을 음극에 걸고 도금하는 것과는 차이가 있다. 양극산화의 가장 대표적인 소재는 알루미늄(Al)이고, 그 외에 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 하프늄(Hf), 니오븀(Nb) 등의 금속소재에도 아노다이징 처리를 하고 있다. 최근에는 마그네슘과 티타늄 소재의 아노다이징 처리도 점차 그 용도가 늘어나는 추세이다.In general, anodizing is anodizing (metal oxide: Al ₂ O) which has great adhesion with base metal by oxygen generated at the anode when metal or parts are electrolytically deposited on the anode and electrolyzed in a dilute-acid electrolyte. ₃ ) is formed. Anodization is a compound word of anode and oxidation (anodizing). In addition, there is a difference from plating a metal part on a cathode in electroplating. The most representative material of anodization is aluminum (Al), and in addition, it is anodized to metal materials such as magnesium (Mg), zinc (Zn), titanium (Ti), tantalum (Ta), hafnium (Hf), and niobium (Nb). Processing. Recently, the anodizing treatment of magnesium and titanium materials is also increasingly used.

알루미늄 소재의 표면에 산화피막을 처리하는 아노다이징(Anodizing on Aluminum Alloys)은 알루미늄을 양극에서 전해하면 알루미늄 표면이 반은 침식이 되고, 반은 산화알루미늄 피막이 형성된다. 알루미늄 아노다이징(양극산화)은 다양한 전해(처리)액의 조성과 농도, 첨가제, 전해액의 온도, 전압, 전류 등에 따라 성질이 다른 피막을 형성시킬 수 있다.Anodizing on aluminum alloys, which treat anodized aluminum on the surface of aluminum, results in half the erosion of aluminum and a half of the aluminum oxide. Aluminum anodizing (anodic oxidation) can form a film having different properties depending on the composition and concentration of various electrolyte (treatment), additives, temperature, voltage, current, and the like of the electrolyte.

상기 양극산화피막의 특성으로서, 피막은 치밀한 산화물로 내식성이 우수하고, 장식성 외관을 개선하며, 양극피막은 상당히 단단하여 내마모성이 우수하고, 도장 밀착력을 향상시키며, 본딩(Bonding) 성능을 개선하고, 윤활성을 향상시키며, 장식목적의 특유한 색상을 발휘하고, 도금의 전처리가 가능하며, 표면손상을 탐색할 수 있다.As the characteristics of the anodized film, the film is a dense oxide excellent corrosion resistance, improve the decorative appearance, the anodized film is quite hard, excellent wear resistance, improve the coating adhesion, improve the bonding (bonding) performance, It improves lubricity, displays unique colors for decorative purposes, enables pretreatment of plating, and detects surface damage.

특히 양극경질산화(Hard Anodizing)의 특징은 알루미늄의 합금특성에 의한 저온([0005] 또는 상온) 전해는 H₂SO₄용액에 저온 전해방법으로서 보통 양극산화 피막 보다는 내식성, 내마모성, 절연성이 있는 견고한 피막이며, 적어도 30㎛이상이면 경질이라 할 수 있다. 알루미늄 금속표면을 전기, 화학적 방법을 이용하여 알루미나 세라믹으로 변화시켜 주는 공법이다. 이 공법을 적용하게 되면 알루미늄 금속 자체가 산화되어 알루미나 세라믹으로 변화되며 알루미늄 표면의 성질을 철강보다 강하고 경질의 크롬도금보다 내마모성이 우수하다. 도금이나 도장(코팅)처럼 박리되지 않으며 변화된 알루미나 세라믹표면은 전기절연성(1,500V)이 뛰어나지만 내부는 전기가 잘 흐른다. 이러한 알루미늄 금속에 경질-아노다이징(Hard-Anodizing) 표면처리 공법을 이용한 첨단기술이 개발 및 적용되고 있다.In particular, the characteristics of hard anodizing (Hard Anodizing) is a low temperature (or room temperature) electrolysis by the alloy properties of aluminum is a low-temperature electrolytic method in a H ₂ SO ₄ solution, rather than the anodized film than the corrosion resistance, wear resistance, insulation It is a film, and if it is 30 micrometers or more, it can be called hard. Aluminum metal surface is transformed into alumina ceramic using electric and chemical methods. When this method is applied, aluminum metal itself is oxidized and converted into alumina ceramic, and the surface of aluminum is stronger than steel and wear resistance is better than hard chromium plating. It does not peel off like plating or coating, and the changed alumina ceramic surface has excellent electrical insulation (1,500V), but electricity flows well inside. Advanced technologies using a hard-anodizing surface treatment method have been developed and applied to such aluminum metals.

이와 같이 알루미늄 금속에 경질의 아노다이징을 처리하기 위하여 산성용액의 전해액이 담긴 전해조에 알루미늄 금속을 침지한 후에 일정 전압 및 전류를 흘려 금속표면에 산화막이 형성되도록 하는 데, 전해조에 가하는 전압 및 전류에 따라 산화피막의 두께가 달라진다. Thus, in order to process hard anodizing on aluminum metal, an aluminum film is immersed in an electrolytic cell containing an acid solution of electrolyte and flows a certain voltage and current so that an oxide film is formed on the metal surface, depending on the voltage and current applied to the electrolytic cell. The thickness of the oxide film varies.

종래에 일반적인 도금은 금속의 표면에 일정 두께의 피막을 덧입히는 과정으로 작업자가 간단한 숙련도나 정해진 데이터를 이용하여 원하는 도금이 가능하였고, 이렇게 수행된 도금에 대해서는 어느 정도 품질을 보증할 수 있었지만, 금속의 아노다이징 표면처리는 금속 표면의 석출산화공법에 의하여 수십 가지의 합금이 석출된다. 이때 금속의 아노다이징 표면처리를 방해하는 철 또는 구리 등도 함께 용해된다. Conventional plating is a process of coating a certain thickness of the coating on the surface of the metal to enable the desired plating by the operator using a simple proficiency or predetermined data, the quality of the plating performed in this way was able to guarantee some quality, The anodizing surface treatment of dozens of alloys are deposited by the precipitation oxidation method of the metal surface. At this time, iron or copper, which interferes with the anodizing surface treatment of the metal, is also dissolved together.

특히, 금속의 아노다이징 표면처리 때 석출되는 구리의 경우에는 금속 표면에의 흡착력이 강해 전해액에 잔류 구리의 농도가 높은 경우 금속의 피막 색상 및 피막 생성을 일정하게 유지하지 못하게 되는 문제가 있다.
In particular, in the case of copper precipitated during the anodizing surface treatment of the metal, there is a problem that the adsorption force on the metal surface is strong so that the film color and film formation of the metal may not be kept constant when the concentration of residual copper is high in the electrolyte.

물론, 이와 같은 전해액 내의 금속으로 인한 전류밀도의 기준을 맞추기 위해 전해조 내부에 황산을 주기적으로 투입하고 있지만, 이는 전해액의 농도 변화 등의 문제가 있어 전해액의 수명이 짧아질 뿐만 아니라 전해액의 처리로 인한 비용 상승의 문제가 있다.Of course, sulfuric acid is periodically introduced into the electrolytic cell in order to meet the standards of current density due to the metal in the electrolyte, but this causes a problem such as a change in the concentration of the electrolyte, which shortens the life of the electrolyte and causes the treatment of the electrolyte. There is a problem of rising costs.

아울러, 전해액의 농도 유지 등을 위해 황산이나 유기산을 투입시에 작업자의 경험치에 의존하고 있어 숙련된 작업자가 아닌 경우에는 황산이나 유기산의 투입량을 조절하기 어려운 문제점도 있다.
In addition, since sulfuric acid or organic acid is added to maintain the concentration of the electrolyte, the experience value of the operator depends on the experience of the operator.

이러한 점에 착안한 것으로서, 본 발명은 금속의 아노다이징 표면처리 때 석출되는 용존 구리를 효과적으로 제거하여 금속의 피막 생성을 일정하게 유지시켜주는 용존 구리 처리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In view of this, it is an object of the present invention to provide a dissolved copper treatment system which effectively removes dissolved copper deposited during anodizing surface treatment of a metal to maintain a constant film formation of the metal.

또한, 본 발명은 전해액 내에 황산을 투입하지 않고서도 용존 구리를 제거하여 전해액의 수명을 연장하고 그로 인해 전해액의 유지비용을 줄일 수 있는 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
In addition, the present invention provides a system for treating dissolved copper generated during anodizing treatment of metals which can extend the life of the electrolyte by removing dissolved copper without introducing sulfuric acid into the electrolyte and thereby reduce the maintenance cost of the electrolyte. The purpose is.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은; The present invention to achieve the above object;

금속의 아노다이징 처리과정에서 용존 구리가 흡착된 음극 망판의 구리를 용해시키는 질산용액이 저수되는 제1질산용해조와, 상기 제1질산용해조에 저수된 구리가 용해된 질산 용액을 강제 순환시키는 제2모터펌프와, 상기 제2모터펌프를 통해 유입된 구리가 용해된 질산 용액을 수증기로 가열하여 구리를 분리하는 증발조와, 상기 증발조에서 수증기를 냉각시켜 질산 용액으로 응축시키는 냉각조와, 상기 냉각조의 응축된 질산 용액을 회수하는 질산용액 공급조로 회수하는 제3모터펌프와, 상기 질산용액 공급조의 질산 용액을 상기 제1질산용해조로의 투입을 개폐하는 제1개폐밸브로 구성되는 것을 특징으로 하는 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템을 제공한다.In the process of anodizing the metal, a first nitric acid solution for storing the nitric acid solution for dissolving copper in the negative electrode panel adsorbed with dissolved copper and a second motor for forcibly circulating the nitric acid solution in which the copper stored in the first nitric acid solution are dissolved. A pump, an evaporation tank for separating copper by heating a nitric acid solution in which copper flowed through the second motor pump is dissolved with steam, a cooling tank for cooling water vapor in the evaporation tank to condense it into a nitric acid solution, and condensation of the cooling tank. A third motor pump for recovering the nitrate solution supply tank for recovering the nitrate solution, and a first opening / closing valve for opening and closing the nitrate solution in the nitrate solution supply tank to the first nitrate solution tank. Provided is a treatment system for dissolved copper generated during anodizing.

이때, 상기 용존 구리가 흡착된 음극부재의 구리를 용해시키는 질산용액이 저수되는 제2질산용해조와, 상기 제2질산용해조에 저수된 구리가 용해된 질산 용액을 상기 증발조로 강제 순환시키는 제4모터펌프와, 상기 질산용액 공급조의 질산 용액을 상기 제2질산용해조로의 투입을 개폐하는 제2개폐밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.At this time, a second nitric acid solution for storing the nitric acid solution for dissolving the copper of the negative electrode member to which the dissolved copper is adsorbed, and a fourth motor for forcibly circulating the nitric acid solution in which the copper stored in the second nitric acid solution is dissolved into the evaporation tank. And a second opening / closing valve for opening and closing the pump and the nitric acid solution of the nitric acid solution supply tank to the second nitric acid dissolution tank.

또한, 상기 음극 망판은 금속의 아노다이징 처리를 위한 전해액이 저수된 전해조에 약전해를 가해 구리를 흡착한 상태의 음극 망판인 것을 특징으로 한다.
In addition, the negative electrode panel is characterized in that the negative electrode plate is a state in which the electrolyte is adsorbed to the electrolytic cell in which the electrolyte solution for the anodizing treatment of the metal is adsorbed to the copper adsorbed state.

본 발명에 따르면, 금속의 아노다이징 표면처리 때 석출되는 전해액 내의 용존 구리를 효과적으로 제거하여 금속의 피막 색상 및 생성을 일정하게 유지시켜주게 된다. 특히 전해액의 농도변화를 해소하기 위해 전해조에 황산의 투입이 필요 없어 비숙련 작업자도 전해조의 관리를 용이하게 수행할 수 있을 뿐만 아니라 전해액의 농도 변화 등을 차단하여 전해액의 수명 단축을 방지하고 이로 인해 전해액의 유지비용을 줄일 수 있는 장점도 있다.According to the present invention, dissolved copper in the electrolyte deposited during the anodizing surface treatment of the metal is effectively removed to maintain a constant color and formation of the metal. In particular, sulfuric acid is not added to the electrolytic cell to solve the change in electrolyte concentration, so that unskilled workers can easily manage the electrolytic cell, and also prevent the shortening of the electrolyte life by blocking the change of the electrolytic solution. There is also an advantage that can reduce the maintenance cost of the electrolyte.

아울러, 전해액 속에 용해된 용존 구리를 분리하여 토양이나 수질 등의 환경오염을 줄일 수 있음은 물론 추출되는 구리를 다양한 산업 분야의 소재로 재활용할 수 있는 장점도 있다.
In addition, it is possible to reduce the environmental pollution such as soil or water by separating the dissolved copper dissolved in the electrolyte, as well as recycling the extracted copper to materials of various industrial fields.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 금금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 구리흡착수단을 설명하기 위해 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 구리흡착수단을 설명하기 위해 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 구리의 처리 시스템을 설명하기 위해 도시한 도면이다.1 is a view showing a system for treating dissolved copper generated during anodizing treatment of gold metal according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view for explaining the copper adsorption means shown in FIG.
3 is a view illustrating a system for treating dissolved copper generated during anodizing of a metal according to another embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view for explaining the copper adsorption means shown in FIG.
FIG. 5 is a view illustrating a copper treatment system generated in an anodizing treatment of a metal according to another embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템을 첨부한 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예들에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
With reference to the accompanying drawings, a system for treating dissolved copper generated in the anodizing treatment of metals according to the present invention will be understood by the embodiments described in detail below.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템을 설명하기 위해 도시한 도면이다.1 and 2 are views for explaining a system for treating dissolved copper generated during anodizing of a metal according to an embodiment of the present invention.

이에 의하면, 본 발명에 따른 도금대상물인 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템은 금속의 아노다이징 처리를 위한 전해조(1) 내에 저수된 전해액에 용해된 용존 구리를 제거한다.According to this, the dissolved copper treatment system generated in the anodizing treatment of the metal to be plated according to the present invention removes dissolved copper dissolved in the electrolyte solution stored in the electrolytic cell 1 for the anodizing treatment of the metal.

이때, 상기 전해조(1)에는 일정 용량의 전해액이 저수되는 전해공간(10)이 형성되며, 전해공간(10) 내에는 도금대상물이 침지되고, 전해액에는 일정 크기의 전원이 인가되어 도금대상물이 아노다이징 처리된다.At this time, the electrolytic cell 1 is formed with an electrolytic space 10 in which a predetermined amount of electrolyte is stored, a plating object is immersed in the electrolytic space 10, and a power of a predetermined size is applied to the electrolyte solution to anodize the plating object. Is processed.

이와 같은 전해조(1)는 일 예로 도시된 바와 같이, 전해공간(10)의 상부에는 구동스프라켓(12)과 종동스프라켓(13)에 결합되고 복수의 이송블록(14)이 장착된 체인(15)과, 전극라인에 전기적으로 연결되고 전해액에 침지되는 도금대상물(2)을 고정 지지하는 행거(16)가 구비되며, 상기 전해조(1)는 전해공간(10)보다 낮은 높이의 분리벽(17)이 설치되고, 분리벽(17)을 넘어오는 전해액으로부터 이물질을 분리하는 여과망(22)이 구비되는 탈지공간(20)이 형성된다.As shown in the example, the electrolytic cell 1 is coupled to the driving sprocket 12 and the driven sprocket 13 at the upper portion of the electrolytic space 10, and a chain 15 having a plurality of transfer blocks 14 mounted thereon. And a hanger 16 that is electrically connected to the electrode line and fixedly supports the plating object 2 immersed in the electrolyte, and the electrolytic cell 1 has a separation wall 17 having a lower height than the electrolytic space 10. The degreasing space 20 in which the filter net 22 separating the foreign matter from the electrolyte passing through the separating wall 17 is provided.

이때, 상기 탈지공간(20)은 전해공간(10)에서 도금 중에 발생되는 각종 이물질이 전해액 표면을 떠다니다가 전해조(1)에 설치된 분리벽(17)을 넘어 분리될 수 있도록 한다. 통상의 기름, 예를 들어 윤활유나 가공유 등은 비중이 낮아 전해액과 섞어지지 않고 전해액 표면에 떠 있기 때문이다At this time, the degreasing space 20 allows various foreign substances generated during plating in the electrolytic space 10 to float over the surface of the electrolyte and be separated beyond the separation wall 17 installed in the electrolytic cell 1. This is because ordinary oils such as lubricating oils and processed oils have a low specific gravity and float on the surface of the electrolyte without being mixed with the electrolyte.

이 경우 상기 탈지공간(20)은 전해조(1)의 일측에 선택적으로 구비될 수 있으며, 상기 전해조(1)는 일반적인 공지(公知)의 구성이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.In this case, the degreasing space 20 may be selectively provided at one side of the electrolytic cell 1, and the electrolytic cell 1 is a general known configuration, so a detailed description thereof will be omitted.

이와 같은 전해조(1)의 전해공간(10)에 저수된 전해액 내의 용존 구리를 제거하기 위한 본 시스템은 전해조(1)의 전해액을 강제로 이송시키는 제1모터펌프(100)와, 제1모터펌프(100)에 의해 순환되는 전해액의 용존 구리를 약전해를 통해 흡착하는 구리흡착수단(110)과, 상기 전해조(1)의 전해액을 상기 제1모터펌프(100)와 구리흡착수단(110)을 통과해 상기 전해조(1)로 재투입하는 송수관(120)으로 이루어진다.The present system for removing the dissolved copper in the electrolyte solution stored in the electrolytic cell 10 of the electrolytic cell 1 includes a first motor pump 100 for forcibly transferring the electrolytic solution of the electrolytic cell 1 and a first motor pump. Copper adsorption means (110) for adsorbing dissolved copper of the electrolyte circulated by the (100) through the weak electrolyte, and the first motor pump (100) and copper adsorption means (110) for the electrolyte of the electrolytic cell (1) It consists of a water supply pipe 120 passing through and re-introduced into the electrolytic cell (1).

이때, 상기 전해조(1)는 분리벽(17)에 의해 전해공간(10)과 탈지공간(20)이 구분되는 것으로, 상기 송수관(120)은 상기 탈지공간(20)에서 배출되는 전해액을 상기 제1모터펌프(100)와 구리흡착수단(110)을 통과해 상기 전해공간(10)으로 안내한다.At this time, the electrolytic cell 1 is divided into the electrolytic space 10 and the degreasing space 20 by the separation wall 17, the water pipe 120 is the electrolyte solution discharged from the degreasing space 20 1 passes through the motor pump 100 and the copper adsorption means 110 to the electrolytic space (10).

즉, 상기 전해공간(10) 내에서 알루미늄 소재의 도금대상물(2) 표면에 산화피막을 처리하는 아노다이징 과정을 거치는 동안에 전해액은 탈지공간(20)으로 유입되어 탈지되고 그 탈지된 상태의 전해액은 제1모터펌프(100)의 작동에 따라 송수관(120)을 통해 강제 순환하면서 전해공간(10)의 내부로 재투입되는 일련의 과정을 거치게 된다.That is, during the anodizing process of treating an oxide film on the surface of the plating object 2 of aluminum material in the electrolytic space 10, the electrolyte is introduced into the degreasing space 20 to be degreased, and the electrolyte in the degreased state is removed. According to the operation of the 1 motor pump 100 is subjected to a series of processes to be re-introduced into the electrolytic space 10 while forced circulation through the water pipe (120).

이때, 상기 제1모터펌프(100)의 구동으로 인해 전해액이 강제 순환되면서 구리흡착수단(110)을 거치게 된다.At this time, the electrolyte is forced to circulate due to the driving of the first motor pump 100 to pass through the copper adsorption means (110).

이와 같은 구리흡착수단(110)은 몸체(112a)의 상측에는 개폐 가능한 캡부재(111)가 구비되고 몸체(112a)의 내부에는 수용공간(112b)이 형성되고 몸체(112a)의 하부에 수용공간(112b)과 연통되는 유입공(112c)이 형성되고 몸체(112a)의 측면에는 상기 수용공간(112b)과 연통되는 유출공(112d)이 형성되는 수조(112)와, 상기 수용공간(112b)의 내부에 구비되는 금속재질의 양극부재(114) 및 음극부재(115)로 이루어진다. Such copper suction means 110 is provided with a cap member 111 that can be opened and closed on the upper side of the body (112a), the receiving space (112b) is formed inside the body (112a) and the receiving space in the lower portion of the body (112a) An inflow hole 112c communicating with 112b is formed, and a water tank 112 having an outlet hole 112d communicating with the accommodation space 112b at a side of the body 112a, and the accommodation space 112b. The cathode member 114 and the cathode member 115 of the metal material provided in the interior is made of.

그리고 상기 몸체(112a)의 상단 테두리에는 캡부재(111)를 밀착시에 전해액이 외부로 누수되는 것을 방지하기 위해 고무패킹(112e)이 구비된다. And the upper edge of the body (112a) is provided with a rubber packing (112e) to prevent the electrolyte leaks to the outside when the cap member 111 in close contact.

또한 상기 몸체(112a)의 수용공간(112b)에는 전해액을 유출공(112d) 방향으로 안내하기 위한 안내용 격벽(112f)이 형성된다.In addition, the receiving partition 112b of the body 112a is formed with a guide partition 112f for guiding the electrolyte toward the outlet hole 112d.

한편, 상기 양극부재(114)와 음극부재(115)는 제어부(113)를 통해 3 ~ 5V 약전압이 투입되는 양극라인(114b)과 음극라인(115b)이 연결되는 것으로 양극부재(114)는 내측에 위치하는 알루미늄 봉으로 이루어지고, 상기 양극부재(114)에 일정거리 이격되게 음극부재(115)가 설치된다. On the other hand, the positive electrode member 114 and the negative electrode member 115 is connected to the positive electrode line 114b and the negative electrode line 115b to which the 3 ~ 5V weak voltage is input through the control unit 113, and thus the positive electrode member 114 is connected to the positive electrode member 114 and the negative electrode member 115. It is made of an aluminum rod located inside, the cathode member 115 is installed to be spaced apart from the cathode member 114 by a predetermined distance.

이때, 상기 양극부재(114)는 상단에 나사산(114a)이 형성되어 캡부재(111)를 관통하여 너트부재(114c)가 체결되어 캡부재(111)에 고정되는 것으로, 상기 캡부재(111)의 상하측으로 상기 몸체(112a)의 수용공간(112b)에 존재하는 전해액이 누수되는 것을 방지하기 위해 누수방지용 오링(114d,114e)이 체결된다.At this time, the positive electrode member 114 has a thread (114a) is formed at the top through the cap member 111 is fastened to the nut member 114c is fixed to the cap member 111, the cap member 111 The leakage preventing O-rings 114d and 114e are fastened to prevent leakage of the electrolyte solution existing in the accommodation space 112b of the body 112a.

또한, 상기 음극부재(115)는 상기 양극부재(114)인 알루미늄 봉이 구비될 수 있도록 알루미늄 망 또는 스테인리스 스틸망(115a)을 여러 겹으로 감아서 원통형상으로 형성하고, 상단과 하단테두리에 알루미늄 망 또는 스테인리스 스틸 재질의 고정커버(115c,115d)가 결합되어서 이루어진다. In addition, the cathode member 115 is formed in a cylindrical shape by winding an aluminum mesh or stainless steel mesh 115a in several layers so that the aluminum rod serving as the anode member 114 may be provided, and the aluminum mesh on the upper and lower edges. Alternatively, the fixing covers 115c and 115d made of stainless steel are combined.

이때, 상기 캡부재(111)에는 상기 고정커버(115c)에 전기적인 접속이 이루어지도록 접속단자(117)가 고정된다. 이때, 상기 접속단자(117)는 상기 고정커버(115c)에 밀착되는 접촉부(117a)가 하단에 형성되고 상단에는 나사산(117b)이 형성되어 캡부재(111)를 관통하여 너트부재(117c)가 체결되어 캡부재(111)에 고정되며, 상기 캡부재(111)의 상하측으로 상기 몸체(112a)의 수용공간(112b)에 존재하는 전해액이 누수되는 것을 방지하기 위해 누수방지용 오링(117d,117e)이 체결된다.At this time, the cap member 111 is fixed to the connection terminal 117 to be electrically connected to the fixing cover (115c). At this time, the connection terminal 117 is formed in the bottom contact portion (117a) in close contact with the fixing cover 115c and a screw thread (117b) is formed at the top through the cap member 111 to the nut member (117c) It is fastened and fixed to the cap member 111, the leakage preventing o-rings (117d, 117e) to prevent leakage of the electrolyte solution present in the receiving space (112b) of the body (112a) to the upper and lower sides of the cap member 111 Is fastened.

따라서 유입공(112c)을 통해 유입되는 전해액은 중앙부로 투입되어 음극부재를 구성하는 알루미늄 망 또는 스테인리스 스틸망(115a)을 통과하게 된다.Therefore, the electrolyte flowing through the inlet hole 112c is introduced into the center portion and passes through the aluminum mesh or the stainless steel mesh 115a constituting the negative electrode member.

그리고 수조(112)의 내부를 통과하는 전해액은 양극부재(114)와 음극부재(115)에 상기 3 ~ 5V 약전압이 투입되면 전해액의 용존 구리가 양전하를 띄게 되어 음극부재(115)인 알루미늄 망 또는 스테인리스 스틸망(115a)에 흡착된다. 즉, 용존 구리를 전기 도금의 원리를 이용해 알루미늄 망 또는 스테인리스 스틸망(115a)에 흡착시키게 되는 것이다. In addition, when the weak voltage of 3 to 5 V is applied to the positive electrode member 114 and the negative electrode member 115, the electrolyte passing through the inside of the water tank 112 causes the dissolved copper of the electrolyte to have a positive charge, thereby forming the aluminum mesh as the negative electrode member 115. Or it is adsorbed by the stainless steel mesh 115a. That is, the dissolved copper is to be adsorbed to the aluminum mesh or stainless steel mesh 115a using the principle of electroplating.

이와 같이 전해액에 존재하는 구리성분은 음극부재(115)의 알루미늄 망 또는 스테인리스 스틸망(115a)에 흡착되므로 전해액은 구리 성분이 제거된 상태로 전해조(1)의 전해공간(10)으로 재투입되어 금속의 아노다이징 처리에 사용된다.As such, the copper component present in the electrolyte is adsorbed to the aluminum mesh or the stainless steel mesh 115a of the negative electrode member 115, and the electrolyte is re-introduced into the electrolytic space 10 of the electrolytic cell 1 with the copper component removed. Used for anodizing metals.

그리고 일정 시간 경과 후에는 수조(112) 내부의 음극부재(115)는 구리가 흡착된 상태여서 구리 흡착 효율이 낮아지므로, 이 경우 구리 흡착 효율을 높여주기 위해 몸체(112a)의 상측에 구비되는 캡부재(111)의 일측에 구비되는 체결구(111a)를 해제한 후 캡부재(111)가 일측의 힌지핀(111b)에 의해 회동시켜 개방한 후 음극부재(115)를 일정 시간 주기로 교체하면서 사용할 수 있다.
After a certain time, the negative electrode member 115 inside the water tank 112 is in a state where copper is adsorbed, so the copper adsorption efficiency is lowered. In this case, a cap provided on the upper side of the body 112a to increase the copper adsorption efficiency. After releasing the fastener 111a provided on one side of the member 111, the cap member 111 is rotated and opened by the hinge pin 111b on one side, and then used while replacing the negative electrode member 115 at a predetermined time period. Can be.

한편, 도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템을 설명하기 위해 도시한 도면이다.Meanwhile, FIGS. 3 and 4 are diagrams for explaining a system for treating dissolved copper generated during anodizing of a metal according to another embodiment of the present invention.

이에 의하면, 본 발명의 시스템은 전해조(1)의 탈지공간(20)에서 탈지된 전해액을 전해공간(10)으로 강제로 순환시키지 않고, 전해공간(10)에 저수된 전해액을 제1모터펌프(100)와 구리흡착수단(110)을 거쳐 전해공간(10)으로 재투입되도록 송수관(120)을 연결한다.According to this, the system of the present invention does not forcibly circulate the electrolyte degreased in the degreasing space 20 of the electrolytic cell 1 to the electrolytic space 10, and the electrolytic solution stored in the electrolytic space 10 is transferred to the first motor pump ( It connects the water pipe 120 to be re-introduced into the electrolytic space 10 through the 100 and the copper adsorption means (110).

즉, 전해공간(10)의 일측에 송수관(120)의 일단부가 전해액에 잠기도록 설치하고, 전해공간(10)의 타측에 송수관(120)의 타단부가 전해액에 잠기도록 설치한다. 따라서 전해공간(10) 내부에 저수된 전해액을 구리흡착수단(110)으로 순환시키면서 용존 구리를 음극부재(115)에 흡착시키게 된다.That is, one end of the water supply pipe 120 is installed in one side of the electrolytic space 10 so as to be immersed in the electrolyte, and the other end of the water supply pipe 120 is installed so as to be immersed in the electrolyte. Therefore, the dissolved copper is adsorbed to the negative electrode member 115 while circulating the electrolyte stored in the electrolytic space 10 to the copper adsorption means 110.

이때, 상기 구리흡착수단(110)은 도 1에 도시한 구조와 동일한 구조이다. At this time, the copper adsorption means 110 is the same structure as the structure shown in FIG.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이 다수의 구리흡착수단(110)을 연속해서 연결하여 전해액이 다수의 구리흡착수단(110)을 순차적으로 통과되도록 함으로서 용존 구리의 제거 효율을 높일 수 있고, 각각의 구리흡착수단(110)에 구비되는 음극부재(115)의 교체시기를 늘릴 수 있는 장점이 있다. 즉, 전단계의 구리흡착수단(110')을 통과하면서 구리 성분을 제거하고 이후 다음 구리흡착수단(110")을 통과하면서 재차 구리 성분을 제거하며 이와 같은 과정을 연속해서 다수의 구리흡착수단(110)을 거치면서 수행한 후, 최종적으로 전해공간(10)으로 전해액을 재투입하게 된다.
In addition, as shown in Figure 4 by connecting a plurality of copper adsorption means 110 in series to pass through the plurality of copper adsorption means 110 in order to increase the removal efficiency of dissolved copper, each There is an advantage to increase the replacement time of the negative electrode member 115 provided in the copper adsorption means (110). That is, the copper component is removed while passing through the previous copper adsorption means 110 ′, and then the copper component is again removed while passing through the next copper adsorption means 110 ″, and the plurality of copper adsorption means 110 is continuously performed. After performing through), finally the electrolyte is re-injected into the electrolytic space (10).

한편, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 금속의 아노다이징 처리과정에서 발생되는 용존 구리의 처리 시스템을 설명하기 위해 도시한 도면이다.On the other hand, Figure 5 is a view showing for explaining the treatment system of dissolved copper generated during the anodizing process of a metal according to another embodiment of the present invention.

이에 의하면, 본 발명의 시스템은 전해조(1)를 이용해 금속의 아노다이징 처리과정을 수행한 후, 전해조(1)에 저수된 전해액에 포함된 구리성분을 제거하기 위한 것으로, 금속의 아노다이징 처리과정 후 행거(19)에 금속재질로 이루어지는 음극 망판(116)을 거치하고 음극 망판(116)에 약전해를 가하게 된다.According to this, the system of the present invention is to remove the copper component contained in the electrolytic solution stored in the electrolytic cell 1 after performing the anodizing process of the metal using the electrolytic cell 1, the hanger after the anodizing process of the metal A negative electrode plate 116 made of a metal material is placed on the plate 19, and weak electrolyte is applied to the negative electrode plate 116.

이와 같은 음극 망판(116)은 일정 시간(예를 들어 24시간) 경과 후에는 전해액에 존재하는 용존 구리가 음극 망판(116)에 흡착된다. 이 경우 다수의 음극 망판(116)을 행거(19)에 거치할 수 있다. 따라서 음극 망판(116)을 이용해 전해조(1)에 저수된 전해액에 함유된 구리 성분을 효율적으로 제거할 수 있다. 그러므로 작업자가 퇴근하면서 전해조(1) 행거(19)에 다수의 음극 망판(116)을 거치하여 전해조(1)에 저수된 전해액에 담아두면 제어부(113)를 통해 3 ~ 5V 약전압이 투입되어 약전해가 이루어져 비작업시간에 전해액에 용존된 구리를 효율적으로 제거할 수 있게 된다.
In this negative electrode panel 116, dissolved copper present in the electrolyte is adsorbed onto the negative electrode panel 116 after a predetermined time (for example, 24 hours). In this case, a plurality of negative electrode panel 116 may be mounted on the hanger 19. Therefore, the copper component contained in the electrolytic solution stored in the electrolytic cell 1 can be efficiently removed using the negative electrode panel 116. Therefore, when the worker goes home, the electrolytic cell 1 hanger 19 is equipped with a plurality of negative net plate 116 and stored in the electrolytic solution stored in the electrolytic cell 1 when the 3 ~ 5V weak voltage is input through the controller 113 It is possible to efficiently remove copper dissolved in the electrolyte during off-hours.

또한, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같은 음극부재(115) 및 음극 망판(116)은 그대로 폐기 처분하는 경우 환경오염 및 처리 비용 등의 문제가 발생할 수 있다.In addition, the negative electrode member 115 and the negative electrode panel 116 as shown in Figures 1 to 5 may cause problems such as environmental pollution and treatment costs when disposed of as is.

이를 위해 도 5에 도시된 바와 같은 용존 구리 처리 시스템을 이용해 음극부재(115) 및 음극 망판(116)의 구리를 효율적으로 분리하여 음극부재(115) 및 음극 망판(116)을 재사용함은 물론, 구리를 분리하여 재활용할 수 있다.To this end, the copper of the negative electrode member 115 and the negative net plate 116 is efficiently separated using the dissolved copper treatment system as shown in FIG. 5 to reuse the negative electrode member 115 and the negative net plate 116 as well. Copper can be separated and recycled.

이와 같은 본 발명의 용존 구리 처리 시스템은 금속의 아노다이징 처리과정에서 용존 구리가 흡착된 음극 망판(116)의 구리를 용해시키는 질산용액이 저수되는 제1질산용해조(200)와, 상기 제1질산용해조(200)에 저수된 구리가 용해된 질산 용액을 강제 순환시키는 제2모터펌프(210)와, 상기 제2모터펌프(210)를 통해 유입된 구리가 용해된 질산 용액을 수증기로 가열하여 구리를 분리하는 증발조(220)와, 상기 증발조(220)에서 수증기를 냉각시켜 질산 용액으로 응축시키는 냉각조(230)와, 상기 냉각조(230)의 응축된 질산 용액을 회수하는 질산용액 공급조(250)로 회수하는 제3모터펌프(240)와, 상기 질산용액 공급조(250)의 질산 용액을 상기 제1질산용해조(200)로의 투입을 개폐하는 제1개폐밸브(260)로 구성된다.The dissolved copper treatment system of the present invention includes a first nitric acid dissolution tank 200 in which a nitric acid solution for dissolving copper in a negative electrode panel 116 to which dissolved copper is adsorbed during anodizing treatment of metals is stored, and the first nitric acid dissolution tank. The second motor pump 210 forcibly circulating the nitric acid solution in which the copper stored in the solution is dissolved, and the copper dissolved nitric acid solution introduced through the second motor pump 210 are heated by steam to produce copper. An evaporation tank 220 to be separated, a cooling tank 230 for cooling water vapor in the evaporation tank 220 to condense into a nitric acid solution, and a nitric acid solution supply tank for recovering the condensed nitric acid solution of the cooling tank 230. The third motor pump 240 to recover to the 250 and the first opening and closing valve 260 to open and close the input of the nitric acid solution of the nitric acid solution supply tank 250 to the first nitric acid dissolution tank 200. .

또한, 용존 구리가 흡착된 음극부재(115)의 구리를 용해시키는 질산용액이 저수되는 제2질산용해조(201)와, 상기 제2질산용해조(201)에 저수된 구리가 용해된 질산 용액을 상기 증발조(220)로 강제 순환시키는 제4모터펌프(211)와, 상기 질산용액 공급조(250)의 질산 용액을 상기 제2질산용해조(201)로의 투입을 개폐하는 제2개폐밸브(261)가 더 구비된다.The nitric acid solution 201 in which the nitric acid solution for dissolving copper in the negative electrode member 115 to which dissolved copper is adsorbed is stored, and the nitric acid solution in which copper stored in the second nitric acid solution 201 is dissolved is dissolved. A fourth motor pump 211 forcibly circulating to the evaporation tank 220 and a second opening / closing valve 261 for opening and closing the input of the nitric acid solution of the nitric acid solution supply tank 250 to the second nitric acid dissolution tank 201. Is further provided.

즉, 상기 금속의 아노다이징 처리과정에서 구리가 흡착된 음극부재(115) 및 음극 망판(116)을 질산용액이 저수된 제1 및 제2질산용해조(200,201)에 각각 투입한다. 이와 같은 제1 및 제2질산용해조(200,201)에 구리가 흡착된 음극부재(115) 및 음극 망판(116)을 투입하면 음극부재(115) 및 음극 망판(116)의 구리는 질산용액에 의해 용해되어 음극부재(115) 및 음극 망판(116)은 재사용할 수 있게 된다.That is, in the anodizing process of the metal, the negative electrode member 115 and the negative electrode panel 116 on which copper is adsorbed are introduced into the first and second nitric acid dissolution tanks 200 and 201 where the nitric acid solution is stored, respectively. When the negative electrode member 115 and the negative net plate 116 on which copper is adsorbed are introduced into the first and second nitric acid dissolution tanks 200 and 201, the copper of the negative electrode member 115 and the negative net plate 116 are dissolved by nitric acid solution. Thus, the negative electrode member 115 and the negative net plate 116 can be reused.

이 경우 상기 제1 및 제2질산용해조(200,201)는 음극부재(115) 및 음극 망판(116)을 투입하는 경우에만 상부를 개방하고 음극부재(115) 및 음극 망판(116)을 질산용해조(200)내에 투입하고 구리를 용해시키는 과정에는 작업자의 안전을 위해 폐쇄한다.In this case, the first and second nitric acid dissolution tanks 200 and 201 open the upper portion only when the negative electrode member 115 and the negative mesh panel 116 are introduced and the negative electrode member 115 and the negative mesh plate 116 are dissolved in the nitric acid solution tank 200. In the process of dispensing copper and dissolving copper, it is closed for the safety of workers.

이와 같은 음극부재(115) 및 음극 망판(116)은 도 1 내지 도 4에 도시된 구리흡착수단(110)의 음극부재(115)로 사용하거나 또는 도 5에 도시된 바와 같은 전해조(1)에 직접 투입되어 전해액 내의 용해된 구리를 흡착하기 위한 음극 망판(116)으로 재사용할 수 있다.The negative electrode member 115 and the negative electrode panel 116 as such are used as the negative electrode member 115 of the copper adsorption means 110 shown in FIGS. 1 to 4 or in the electrolytic cell 1 as shown in FIG. 5. It can be directly added and reused as the negative net plate 116 for absorbing the dissolved copper in the electrolyte.

한편, 상기 제1 및 제2질산용해조(200,201) 내의 구리가 용해된 질산 용액은 제2모터펌프(210) 및 제4모터펌프(211)의 구동에 의해 증발조(220)로 유입되는데, 상기 증발조(220)는 열원에 의해 가열되어 수증기 형태로 질산 용액이 증발되며, 상대적으로 비중이 높은 구리는 침전되어 증발조(220)의 바닥에 가라앉는다. Meanwhile, the nitric acid solution in which copper in the first and second nitric acid dissolution tanks 200 and 201 are dissolved is introduced into the evaporation tank 220 by driving of the second motor pump 210 and the fourth motor pump 211. The evaporator 220 is heated by a heat source to evaporate the nitric acid solution in the form of water vapor, and relatively high copper precipitates and sinks to the bottom of the evaporator 220.

이와 같이 증발조(220)는 구리와 질산 용액을 분리하게 되며, 증발조 내의 침전된 구리는 이후 증발조(220)에서 추출하여 녹여 하나의 덩어리 형태의 구리를 얻을 수 있다. 이와 같은 구리는 다양한 산업분야에 폭넓게 사용할 수 있다.As described above, the evaporation tank 220 separates the copper and the nitric acid solution, and the copper precipitated in the evaporation tank is then extracted in the evaporation tank 220 to be melted to obtain one lumped copper. Such copper can be widely used in various industrial fields.

그리고 상기 증발조(220)에서 증발되는 수증기 형태의 질산 용액은 냉각조(230)에서 액체 상태로 응축된다. 이때, 냉각조(230)의 도입부에는 수증기 형태의 질산 용액을 급냉시키기 위한 냉각구간(미도시됨)이 구비되어 냉각 효율을 극대화할 수 있다.And the nitric acid solution in the form of water vapor evaporated in the evaporator 220 is condensed in a liquid state in the cooling tank 230. At this time, the introduction section of the cooling tank 230 is provided with a cooling section (not shown) for quenching the nitric acid solution in the form of steam can maximize the cooling efficiency.

이후, 상기 냉각조(230)의 응축된 질산 용액은 제3모터펌프(240)의 구동에 의해 상기 질산용액 공급조(250)로 회수하고, 제1 및 제2개폐밸브(260,261)를 선택적으로 조절하여 필요에 따라 상기 제1 및 제2질산용해조(200,201)로 재투입하여 새롭게 제1 및 제2질산용해조(200,201)에 투입되는 음극부재(115) 및 음극 망판(116)에 흡착된 구리를 용해시키는 과정을 반복한다.
Thereafter, the condensed nitric acid solution of the cooling tank 230 is recovered to the nitric acid solution supply tank 250 by driving the third motor pump 240, and the first and second opening and closing valves 260 and 261 are selectively Adjusted and re-introduced into the first and second nitric acid dissolution tanks 200 and 201 as necessary, and the copper adsorbed to the negative electrode member 115 and the negative mesh panel 116 newly introduced into the first and second nitric acid dissolution tanks 200 and 201. Repeat the dissolution process.

이상과 같이 본 발명의 실시 예들에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예들과 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.
Although the embodiments of the present invention have been described in detail in the foregoing, the scope of the present invention is not limited thereto, and the scope of the present invention extends to substantially the same range as the embodiments of the present invention.

1: 전해조 2: 도금대상물
100: 제1모터펌프 110: 구리흡착수단
120: 송수관 200: 제1질산용해조
201: 제2질산용해조 210: 제2모터펌프
211: 제4모터펌프 220: 증발조
230: 냉각조 240: 제3모터펌프1: electrolyzer 2: plating target
100: first motor pump 110: copper adsorption means
120: water pipe 200: first nitric acid melting tank
201: second nitric acid dissolution tank 210: second motor pump
211: fourth motor pump 220: evaporation tank
230: cooling tank 240: third motor pump

Claims

The first nitric acid dissolution tank 200 in which the nitric acid solution for dissolving copper in the negative electrode panel 116 to which dissolved copper is adsorbed during the anodizing process of the metal is stored, and the copper stored in the first nitric acid dissolution tank 200 is dissolved. A second motor pump 210 forcibly circulating the nitric acid solution, an evaporation tank 220 for separating copper by heating a nitric acid solution in which copper flowed through the second motor pump 210 is dissolved with water vapor, and A third motor pump for recovering the condensed nitric acid solution of the cooling tank 230 and the nitric acid solution supply tank 250 for recovering the condensed nitric acid solution in the evaporation tank 220 to condense the water vapor. And a first opening / closing valve 260 for opening and closing the nitric acid solution of the nitric acid solution supply tank 250 to the first nitric acid dissolution tank 200 in the anodizing process of the metal. Disposal system of dissolved copper generated.

The method of claim 1,
The second nitric acid solution 201 in which the nitric acid solution for dissolving the copper of the negative electrode member 115 to which the dissolved copper is adsorbed is stored, and the nitric acid solution in which the copper stored in the second nitric acid solution 201 is dissolved is evaporated. The fourth motor pump 211 forcibly circulating to the tank 220 and the second open / close valve 261 for opening and closing the nitric acid solution of the nitric acid solution supply tank 250 to the second nitric acid dissolution tank 201 are provided. Dissolved copper treatment system generated during the anodizing treatment of a metal, characterized in that it is further provided.

The method of claim 1,
The negative electrode net plate is a negative electrode net plate in the state in which the electrolytic solution (1) in which the electrolyte solution for the anodizing treatment of the metal is stored to adsorb copper and adsorbed copper.