一种电解铜粉的自动刮粉装置的制作方法

1.本发明涉及电解铜粉技术领域，尤其是涉及一种电解铜粉的自动刮粉装置。


背景技术：

2.铜粉因其良好的导电导热性、耐蚀性以及无磁性等优点，广泛应用于导电导热材料、摩擦材料、电触头材料、金刚石工具材料、含油轴承、电碳制品等行业。铜粉的制备方法众多，主要有还原法、雾化法、电解法等，其中电解铜粉以其纯度高、成形性好、呈树枝状等特点，目前已成为制备高铁刹车片、导电浆料、电碳制品的主要原料，而电解铜粉的品质也成为成品质量的决定性因素。
3.电解过程中，电解液中的铜离子在阴极板上得到电子，还原成铜粉，析出在阴极板上。为了避免析出的铜粉影响后续的电解过程，通常采用人工在规定时间内刮掉阴极板上的铜粉。然而，采用人工刮粉生产效率较低，且存在刮粉不及时导致铜粉长大，降低铜粉品质的缺陷。
4.公告号为cn109853005b的专利文献中提供了一种电解铜生产用铜板刮粉装置，包括立架，立架上设置有用来夹紧并对铜板进行刮粉的夹持机构以及带动夹持机构上下运动的驱动机构，立架上开设有竖直走向的滑槽一，滑槽一内部滑动连接滑块一，滑块一上固定有滑条，且滑块一位于滑条的中部，滑条内部开设有与滑槽一垂直的滑槽二，滑槽二内部滑动连接滑块二，滑块一的下端固定有竖直向下的拉杆，夹持机构固定连接在拉杆的下端，立架的上端固定有横梁，横梁上固定有背板，且驱动机构固定在背板上，驱动机构与滑块二铰接连接。采用前述的刮粉装置，能够实现阴极板两侧表面刮粉。
5.然而，上述相关技术中的刮粉装置一次仅能对一个阴极板进行刮粉，实际生产过程中，是多块阴极板在电解槽中同时工作，同一个电解槽中的阴极板的铜粉析出的速度大致相同，利用上述刮粉装置对电解槽中的多个阴极板逐一刮粉，耗时较多，生产效率低下，且存在刮粉不同步，导致铜粉的品质不稳定的缺陷。


技术实现要素：

6.为了提高生产效率以及改善铜粉的品质，本发明提供一种电解铜粉的自动刮粉装置及自动刮粉工艺
7.一种电解铜粉的自动刮粉装置，用于将阴极板上的铜粉刮落，其关键在于，包括：升降机构，所述阴极板设置于所述升降机构上，所述升降机构用于驱动所述阴极板从电解槽中升起；刮粉机构，所述刮粉机构包括多组刮粉组件，每组所述刮粉组件包括两个相互平行且间隔布置的刮粉部件；其中，所述刮粉机构还包括移动组件，所述刮粉组件安装于所述移动组件上，所述移动组件使得所述刮粉组件能够水平移动至所述阴极板的下侧，所述升降机构驱动所述阴极板向下运动并穿过每组所述刮粉部件之间的间隙，所述刮粉部件将所述阴极板上的铜粉刮落。
8.通过采用上述技术方案，多组刮粉组件能够把电解槽中的多个阴极板上的铜粉刮
落，提高生产效率，改善铜粉的品质。进一步的，移动组件能够改善装置使用的灵活性，不需要刮粉时，将刮粉组件移动至电解槽外侧，避免阻碍电解工作，需要刮粉时，将刮粉固件移动至电解槽上方，进行刮粉工作。
9.可选的，所述刮粉组件还包括集粉部件，所述集粉部件与所述刮粉部件一一对应，并安装于所述刮粉部件的下侧，用于收集刮粉部件刮落的铜粉。
10.通过采用上述方案，能够直接实现电解铜粉的回收，避免将铜粉刮落进入电解槽中，再利用泵送电解液，过滤电解液实现电解铜粉的回收，进一步提高工作效率，节约生产成本，并且避免了在转运以及过滤过程中，铜粉的氧化。
11.可选的，所述刮粉机构还包括调节组件，所述调节组件用于调节每组所述刮粉部件之间的间隙。
12.通过采用上述方案，一次刮粉后，缩小刮粉间隙，重复刮粉，能够更加全面、彻底地刮落阴极板上的铜粉。
13.可选的，所述调节组件包括调节螺杆以及导向柱，所述刮粉组件的一端螺纹连接于所述调节螺杆上，另一端转动连接于所述导向柱上，且每组的两个所述刮粉部件对应螺纹连接的所述调节螺杆上的螺纹旋向相反。
14.通过采用上述方案，能够实现间隙的精确调整，保证刮粉的效率和精度。
15.可选的，所述调节螺杆转动安装于所述移动组件上，所述移动组件上开设限位槽，所述导向柱滑动安装于所述限位槽内。
16.通过采用上述方案，能够提高装置的集成度，缩小装置的体积，提高装置的灵活性。
17.可选的，所述刮粉机构还包括驱动组件，所述驱动组件用于驱使所述刮粉组件倾斜，从而使得铜粉从所述集粉部件中倾倒而出，所述驱动组件安装于所述移动组件上。
18.通过采用上述方案，能够方便地实现铜粉的集中收集，以及提高集粉的效率。
19.可选的，所述自动刮粉装置还包括传输机构，所述传输机构安装于所述移动组件上，且所述传输机构对应设置于所述刮粉组件倾斜的低端，用于传输从所述集粉部件中倾倒出的铜粉。
20.通过采用上述方案，能够方便地铜粉的传输转运。
21.可选的，所述集粉部件为集粉槽，所述集粉槽倾斜低端的底壁与相邻的集粉槽的侧壁通过销轴铰接，且所述销轴上安装有扭簧，所述扭簧的一端与所述底壁固定，另一端与所述侧壁固定。
22.通过采用上述方案，能够方便地实现铜粉的自动倾倒，并且防止在刮粉过程中，铜粉掉落进入电解槽中。
23.可选的，所述刮粉机构还包括清理组件，所述清理组件包括多个清理部件以及动力组件，所述清理部件安装于所述集粉部件中，所述动力组件用于驱动所述清理部件清理所述集粉部件中的铜粉。
24.通过采用上述方案，能够更加彻底地回收电解铜粉。
25.可选的，所述动力组件包括驱动电机、连接杆以及丝杆，所述丝杆与所述驱动电机的动力输出端同轴固定连接，所述连接杆与所述丝杆螺纹连接，且所述连接杆连接于所述多个清理部件之间。
26.通过采用上述方案，能够实现铜粉的自动清理。
27.一种自动刮粉工艺，利用前述的电解铜粉的自动刮粉装置进行刮粉，包括以下步骤：启动升降机构，驱动阴极板从电解槽中升起；利用移动组件将刮粉机构水平移动至所述阴极板的下侧，启动所述升降机构驱动所述阴极板向下运动并穿过每组所述刮粉部件之间的间隙，所述刮粉部件将所述阴极板上的铜粉刮落。
28.通过采用上述技术方案，能够实现自动刮粉以及铜粉的直接回收，工艺简单，适宜于工业推广。
29.综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
30.1.本发明提供的一种电解铜粉的自动刮粉装置，能够实现电解槽中多个阴极板的同时刮粉，提高生产效率，同时，改善了电解铜粉的品质。电解铜粉中≥325目的铜粉数量为痕量，＜325目的铜粉数量为100wt％，电解铜粉的纯度达到99.95wt％，氧含量为0.04wt％。
31.2.本发明提供的一种电解铜粉的自动刮粉装置，能够实现电解铜粉的直接回收，避免了转运过程中电解铜粉的损失以及对电解铜品质的不利影响。
32.3.本发明提供的一种电解铜粉的自动刮粉装置，能够实现刮粉组件间隙的调整，能够适应于不同厚度的电解铜板，此外，带刮粉的过程中，还能通过逐步缩小刮粉的间隙，重复刮粉，使得铜粉能够更加全面、彻底地被刮落。
33.4、本发明提供的一种电解铜粉的自动刮粉工艺，能够实现集粉、送粉一体进行，提高了生产效率。
附图说明
34.图1是本发明实施例的自动刮粉装置的结构示意图；
35.图2是本发明实施例的自动刮粉装置的局部结构示意图；
36.图3是本发明实施例的自动刮粉装置的局部放大示意图；
37.图4是本发明实施例的自动刮粉装置的局部放大示意图。
38.附图标记说明：1、阴极板；11、悬臂；2、升降机构；211、驱动部件；212、承载板；213、定位板；2131、定位槽；214、导向杆；3、刮粉机构；31、刮粉组件；311、刮粉部件；312、集粉部件；3121、底壁；3122、侧壁；32、移动组件；321、移动架；3211、支撑部；3212、行走部；322、滚轮；323、滑轨；3213、限位槽；33、调节组件；331、调节螺杆；332、导向柱；333、转动手柄；34、驱动组件；341、驱动部件；35、清理组件；351、清理部件；352、动力组件；3521、驱动电机；3522、连接杆；3523、丝杆；4、传输机构；41、导料板；42、固定板；43、连接臂；5、中转桶。
具体实施方式
39.以下结合附图1
‑
4对本发明作进一步详细说明。
40.本发明实施例公开一种电解铜粉的自动刮粉装置，用于将阴极板1上的铜粉刮落。参照图1，电解铜粉的自动刮粉装置，包括升降机构2以及刮粉机构3。阴极板1设置于升降机构2上，升降机构2用于驱动所述阴极板1从电解槽中升起。图1中的a电解槽，示出了电解工作到规定时间后，需要将阴极板1上沉积的铜粉挂掉时，启动升降机构2，将阴极板1从a电解槽中升起的状态。图1中的b电解槽，示出了阴极板1位于b电解槽中进行电解的状态。
41.升降机构2包括驱动部件211、承载板212、定位板213以及导向杆214，每个电解槽
对应的驱动部件211、承载板212、定位板213以及导向杆214的数量均为两个或者以上。电解槽为长方体槽，多块阴极板1沿着电解槽的宽度方向平行排列，阴极板1的顶端固定连接于悬臂11上，连接的方式可以为绑扎、螺栓连接、粘接、焊接、一体成型等，或者阴极板1上开设有安装孔，悬臂11插接于安装孔的方式进行固定。参照图1中，b电解槽所示的状态，两个承载板212分别搁置于电解槽宽度方向的侧壁上，电解槽宽度方向的一个或者两个侧壁上设置有导电部件，导电部件与电极电连接，承载板212、定位板213采用导电材料，例如铜，使得阴极板1通过承载板212以及定位板213与导电部件实现电连接。承载板212平行于电解槽的宽度方向，两个定位板213分别固定于正对的承载板212上，定位板213的长度方向平行于电解槽的宽度方向，定位板213与承载板212的固定方式可以为螺栓固定、粘接、焊接固定或者一体成型。定位板213上开设有多个定位槽2131，且定位槽2131沿定位板213的长度方向均匀间隔分布。定位槽2131自定位板213的顶表面向下开槽，定位槽2131的一端开口，一端封闭，且定位槽2131的开口端朝向悬臂11，使得悬臂11的两个端部能够伸入定位槽2131中，并且悬臂11两个端部的外壁与定位槽2131的内壁接触，限制悬臂11发生位移，从而使得多个阴极板1保持均匀间隔地平行排列，同时阴极板1的板面平行于电解槽宽度方向上的两个侧壁。
42.两个驱动部件211分别设置于两个正对的承载板212端部下方，驱动部件211可以采用气缸、电缸或者液压缸等，驱动部件211的动力输出端固定于承载板212在长度方向上的一个端部，导向杆214穿设于承载板212在长度方向上的另一个端部，使得承载板212在驱动部件211的驱动下做竖向运动时，能够使得承载板212的板面保持水平。在其他实施方式中，导向杆214也可以替换为驱动部件211，承载板212长度方向的两个端部均采用驱动部件211，进一步提高稳定性。
43.参照图1、图2，刮粉机构3包括多组刮粉组件31以及移动组件32，刮粉组件31之间的间距设置为与阴极板1之间间距相等。每组刮粉组件31包括两个相互平行且间隔布置的刮粉部件311，刮粉部件311可以长方形的刮粉板或者刮刀，刮粉部件311的材质采用橡胶或者塑料，刮粉部件311的长度方向平行于电解槽的长度方向。
44.其中，移动组件32包括移动架321、滚轮322以及滑轨323。移动架321包括水平的支撑部3211和竖直的行走部3212，支撑部3211和行走部3212均采用矩形板，且两个矩形板的板面共面，共同形成为“t”字形的移动架321。滚轮322滚动安装于行走部3212的底部，使得移动架321能够在滑轨323上行走。滑轨323为两根平行于电解槽长度方向布置的直线滑轨，直线滑轨分别固定于电解槽宽度方向两侧的地面上，两侧的直线滑轨与电解槽的距离相等。
45.为了提高操作的灵活性，刮粉组件31安装于移动组件32上，如图1中的b电解槽的状态，当阴极板1处于电解槽中进行电解时，移动组件32移动至电解槽的一侧位置；当阴极板1达到规定的电解时间，需要进行刮粉时，首先，同时启动两个驱动部件211，驱动两块承载板212升起，带动两块定位板213上升，从而使得横跨于两块定位板213之间的悬臂11将多块平行的阴极板1同时升起，达到如图1中a电解槽的状态。随后，推动移动组件32，使得移动组件带动刮粉组件31行走至阴极板1的正下方，并达到预先设定的位置，使得每组刮粉组件31的中心线分别与待刮粉的阴极板1的中心线的投影重合，再次启动两个驱动部件211，驱动两块承载板212降下，带动两块定位板213降下，从而使得横跨于两块定位板213之间的悬
臂11将多块平行的阴极板1同时降下，在阴极板1向下运动的过程中，阴极板1分别穿过每组刮粉部件311之间的间隙，而刮粉部件311与阴极板1上铜粉的接触，并将铜粉刮落。
46.参照图2，刮粉组件31还包括集粉部件312，集粉部件312与刮粉部件311一一对应，并固定连接于刮粉部件311的下侧。刮粉部件311位于两个正对的集粉部件312的外侧，在阴极板1向下穿过刮粉部件311之间的间隙时，刮粉部件311将阴极板1上的铜粉刮落，进入到集粉部件312中。更有利的是，将刮粉部件311倾斜一定角度，例如与阴极板1的竖直板面呈15
°‑
45
°
倾斜，集粉部件312采用长方形集粉槽，集粉槽的长度方向平行于刮粉部件311的长度方向，且集粉槽刮粉部件311相邻接的槽壁与刮粉部件311倾斜的低端共平面，有利于将刮落的铜粉过渡导入集粉槽中，直接回收铜粉。
47.刮粉机构3还包括调节组件33，调节组件33用于调节每组刮粉部件311之间的间隙，以适应不同厚度的阴极板1，进一步的，可以通过渐次缩小刮粉部件311之间的间隙，更为全面、彻底地刮落阴极板1上的铜粉。调节组件33包括调节螺杆331以及导向柱332，调节螺杆331转动安装于移动组件32的两个支撑部3211之间，调节螺杆331的轴向平行于电解槽的宽度方向。支撑部3211在远离调节螺杆331的一端开设有限位槽3213，限位槽3213为倾斜设置，与水平方向的倾斜角度为60
°‑
80
°
，导向柱332穿设于两个支撑部3211的限位槽3213内，且导向柱332的轴向与调节螺杆331的轴向平行。为了方便转动调节螺杆331，在调节螺杆331的端部安装有转动手柄333。刮粉组件31中的刮粉部件311的一端通过连接块螺纹连接于调节螺杆331上，刮粉部件311的另一端通过连接块转动连接于导向柱332上，且每组的两个刮粉部件311正对设置，其对应螺纹连接的调节螺杆331上的螺纹旋向相反，使得通过转动手柄333转动调节螺杆331时，两个刮粉部件311相互远离或者相互靠近。转动手柄333上设置有刻度，以1
°
为单位，转动1圈为360
°
，调节螺杆311为单线丝杆，丝杆的导程为1mm，转动手柄每转动1
°
，刮粉部件311在丝杆上行走1/360mm。在其他实施方式中，也可以采用双线以上的丝杆，丝杆的导程根据实际的调节距离进行选择。
48.以本实施例为例，阴极板1的厚度为10mm，两个刮粉部件311之间的初始间隙设置为10mm 30μm，电解时，控制电流密度为1500a/
㎡
，铜离子浓度精确控制到了4
‑
6g/l，酸度精准控制在130
‑
145g/l，刮粉周期为30分钟，刮粉时，启动驱动部件211下降一次，驱使阴极板1向下运动，完成一次刮粉；然后转动手柄360
°
，驱使两个刮粉部件311各自背向位移1mm，启动驱动部件211上升，将阴极板1升起后；反向转动手柄转动360
°
3
°
，两个刮粉部件311各自相向行走1mm 8μm，启动驱动部件211再次下降，驱使阴极板1向下运动，完成第二次刮粉，然后将刮粉部件311复原到初始间隙的位置。每30分钟重复上述操作，完成刮粉过程，使得阴极板1上的铜粉进入集粉部件312中。第一次能够刮落阴极板1上60％以上的铜粉，第二次能够刮落阴极板1上85％以上的铜粉。在其他实施方式中，阴极板1的厚度不同，电解铜粉层的厚度不同，可以根据实际的需要进行间隙的调整。
49.为了方便地将各集粉部件312铜粉进行集中收集，刮粉机构3还包括驱动组件34，驱动组件34用于驱使刮粉组件31倾斜，从而使得铜粉从集粉部件312中倾倒而出。驱动组件34包括两个驱动部件341，驱动部件341可以采用气缸、电缸或者液压缸等，缸体通过销轴铰接于支撑部3211上，活塞端固定设置有套环，套环套设于导向柱332上。启动驱动部件341，驱使导向柱332在限位槽3213中移动，从而使得导向柱332带动刮粉组件31以调节螺杆331为中心转动，使得集粉部件312中的铜粉在转动过程中倾斜而出。
50.参照图2、图3，刮粉组件31倾斜的低端，设置有传输机构4，用于传输从集粉部件312中倾倒出的铜粉。传输机构4可以采用皮带输送机、链条式输送机等。传输机构4安装于支撑部3211上，传输机构4的下料口处安装有导料板41，导料板41的上端铰接于传输机构4上，并通过可收折的连接臂43与固定板42连接。固定板42竖直固定于传输机构4上，连接臂43包括两个连杆，两个连杆链接的端部相互铰接的，另一个端部分别与固定板42和导料板41铰接，工作时，连接臂43打开为平直状态，非工作状态，连接臂43收折为“v”字形。导料板41的落料口处放置中装桶5，中转桶5用于将收集的铜粉运输进入后续的流程，将收集的铜粉进行洗涤、皂化、脱水、烘干、还原、破碎、筛分。在其他实施方式中，传输机构4可以直接与后续的洗涤装置接驳，将铜粉直接运输到洗涤装置中。
51.参照图3，集粉部件312倾斜低端的底壁3121与相邻的侧壁3122通过销轴3123铰接，且所述销轴3123上安装有扭簧3124，所述扭簧3124的一端与底壁3121固定，另一端与侧壁3122固定。扭簧在自然状态下，底壁3121与侧壁3122之间相互垂直，底壁3121对集粉部件312的端部进行封闭，避免刮粉过程中，铜粉从两侧端部掉落。在倾倒铜粉时，集粉部件312倾斜，由于重力作用，底壁3121开启，使得铜粉能够顺利倒出。
52.为了使得集粉部件312中的铜粉能够更为彻底的收集，参照图4，刮粉机构3还包括清理组件35，清理组件35包括多个清理部件351以及动力组件352，清理部件351可以采用45
°
倾斜设置的清扫板，清理部件351滑动设置于集粉部件312中，且清理部件351的外壁与集粉部件312贴合，动力组件352用于驱动清理部件351从集粉部件312倾斜的高端行走至倾斜的低端，将集粉部件312中的铜粉清扫而出。
53.动力组件352包括驱动电机3521、连接杆3522以及丝杆3523，丝杆3523与驱动电机3521的动力输出端同轴固定连接，连接杆3522与丝杆3523螺纹连接，且连接杆3522连接于多个清理部件351之间。启动驱动电机3521，带动丝杆3523转动，从而使得连接杆3522带动多个清理部件351行走，清理铜粉。驱动电机3521采用正反转电机，完成清理后，驱动清理部件351复位。
54.检测电解铜粉的筛分组份量，结果表明，电解铜粉中≥325目的铜粉数量为痕量，＜325目的铜粉数量为100wt％，电解铜粉的纯度达到99.95wt％，氧含量为0.04wt％；而传统的人工刮粉，≥325目的铜粉数量为10wt％，＜325目的铜粉数量为90wt％，电解铜粉的纯度为99.90wt％，氧含量为0.06wt％。常规刮粉工艺，需要后期利用工业泵将电解液和铜粉的混合液一起泵入洗涤装置中过滤电解液，收集铜粉，转运以及过滤过程中铜粉损失5wt％左右，本技术的自动刮粉装置直接收集铜粉，避免了转运以及过滤过程中铜粉损失。
55.以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的机构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。