一种连续模式电解蚀刻液回收铜的装置及方法与流程

1.本发明涉及电解技术领域，具体涉及一种连续模式电解蚀刻液回收铜的装置及方法。


背景技术：

2.现有的蚀刻液铜回收系统都是用一个或多个电解缸，放入不溶阳极片（例如：氧化铱、氧化铅、铂金钛等），及负极片（例如纯钛片、合金钛片、铜片、不锈钢片），通过电流，将蚀刻液的铜离子电积到负极片，到一定的重量（或一定的厚度）就取出来，更换未电铜的负极片继续下一批的电解。电解萃取－反萃取碱性蚀刻液的硫酸铜溶液，更换负极片的周期约25－40天。电解酸性蚀刻液出铜周期约为3－7天。直接电解碱性蚀刻液的出铜周期为2
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3天。每次更换负极片要停回收系统最少10小时；直接电解酸性蚀刻液或直接电解碱性蚀刻液要停回收系统，将负极片取出，撕下电积的铜层，还要将负极片的表面打磨干净才可以放回去使用，很浪费人力及阻碍回收系统的运作。电解萃取萃取－反萃取碱性蚀刻液的硫酸铜更要更换铜片，又费时又费成本。


技术实现要素：

3.为解决现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种连续模式电解蚀刻液回收铜的装置及方法。
4.本发明的技术方案是：一种连续模式电解蚀刻液回收铜的装置，包括电解缸、多个正极片、柔性导电膜，所述电解缸顶部设置有密封盖，相邻的两个所述正极片之间的下端设有绝缘滚轴，相邻的两个所述正极片之间的上端设有带负极电滚轴，所述电解缸两端设置有带负极电滚轴，所述带负极电滚轴上方设置有带齿轮滚轴，所述柔性导电膜与带负极电滚轴、带齿轮滚轴及绝缘滚轴均接触，所述柔性导电膜经过所述带齿轮滚轴与所述带负极电滚轴中间，所述带负极电滚轴高于电解缸的电解液液面，所述带齿轮滚轴采用齿轮带动或直接由多个步进马达驱动。
5.进一步地优选方案，所述电解杠的宽度设置为约1米，长度约1.5米。
6.进一步地优选方案，所述电解缸左侧设置有滚筒一，所述滚筒一下端设置有柔性导电膜输送卷筒，所述电解缸右侧设置有滚筒二，所述滚筒二下方设置有两个铜皮收集卷筒，所述滚筒一和滚筒二的高度与所述带负极电滚轴的高度一致，两个所述铜皮收集卷筒与所述柔性导电膜接触的两侧下方设置有刀片，两个所述铜皮收集卷筒下方中间位置设置有柔性导电膜回收卷筒。
7.进一步地优选方案，所述正极片设置为7个。
8.进一步的优选方案，电解酸性蚀刻液，所述正极片外设置有正极框。
9.进一步地优选方案，所述柔性导电膜为石墨纸、石墨胶带、ito膜、导电胶带中的任一种。
10.进一步地优选方案，所述柔性导电膜为导电胶带，所述导电胶带的宽度为0.6m
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0.8m。
11.进一步地优选方案，所述绝缘滚轴的材质为陶瓷、pvc、pp、玻璃中的任一种；所述带负极电滚轴的材质为钛、钛合金、铜、不锈钢中的任一种。
12.进一步地优选方案，所述正极片与所述柔性导电膜之间的距离为10mm
‑
50mm。
13.本发明还公布了一种连续模式电解蚀刻液回收铜的的方法，采用上述一种连续模式电解蚀刻液回收铜的装置。
14.进一步地优选方案，所述方法应用于电解酸性蚀刻液、电解反萃取硫酸铜溶液、电解碱性蚀刻液。
15.进一步地优选方案， 所述方法应用于电解酸性蚀刻液、电解反萃取硫酸铜溶液、电解碱性蚀刻液，具体参数如下：（a）应用于电解酸性蚀刻液的参数：电流密度：1
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2.5asd；铜离子：25
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40g/l；氯离子：160
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280g/l；酸度：1.0
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4.0n；orp:280
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350mv；整平剂：0.1
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0.5%（v/v）；积层厚度：0.3
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1.5mm；全段电解时间70分钟；（b）应用于电解反萃取硫酸铜溶液的参数：电流密度：0.8
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3.2asd；铜离子：15
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50g/l；硫酸：160
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190g/l；整平剂：0.01
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0.1%（v/v）；积层厚度：0.1
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1.5mm；全段电解时间50分钟；应用于直接电解碱性蚀刻液的参数：电流密度：1.5
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2.5asd；铜离子：25
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35g/l；氯离子：160
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200g/l；整平剂：0.01
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0.1%（v/v）；积层厚度：0.1
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1.5mm；全段电解时间50分钟。
16.工作原理：电解缸放入正极片（如电解酸性蚀刻液要放正极框，框内放正极片），通过在正极片之间设置有绝缘滚轴，使柔性导电膜经过两个正极中间。在电解液外面，柔性导电膜与带负极电的导电滚轴接触，通上负电压，电流通过柔性导电膜，使柔性导电膜在正极中间的部分开始产生电积。从左边开始有薄的铜电积到柔性导电膜上面，继续经过后面多个正极的中间，柔性导电膜离开电解液之前，已镀上一层有一定厚度的电积层，铜厚0.3
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1.2mm，在此厚度范围铜电积层仍然是柔性。当柔性导电膜离开电解液之后经过滚筒二，转90
°
角的弯，铜层会与柔性导电膜裂开，经过预设的刀片，铜层与柔性导电膜彻底分开，柔性导电膜两侧的铜皮分别用铜皮收集卷筒收集起来，柔性导电膜收卷到柔性导电膜回收卷筒，可以多次回用，也可以直接将收集的柔性导电膜引到柔性导电膜输送卷筒一端，直接循环使用。
17.本发明的有益效果：1、此电解方法特别有利于直接电解碱性蚀刻液，因为现有技术中用正负极片的电解缸要频繁出铜，每次出铜都挥发了大量氨气，既污染环境，又要花成本补充入氨气或氨水。此电解方法解决了打开电解缸出铜时溢出大量氨气的问题，有利于操作人员的健康。
18.2、本发明通过在正极片加上正极框，适用于直接电解酸性氯化铜蚀刻液、电解萃取
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反萃取碱性蚀刻液转化的硫酸铜溶液。
附图说明
19.图1为本发明的装置示意图；图中，1、电解缸，2、正极片，3、柔性导电膜，4、密封盖，5、绝缘滚轴，6、带负极电滚轴，7、带齿轮滚轴，8、滚筒一，9、滚筒二，10、铜皮收集卷筒，11、柔性导电膜输送卷筒，12、柔性导电膜回收卷筒，13、刀片，14、正极框。
具体实施方式
20.下面通过非限制性实施例，进一步阐述本发明，理解本发明。
21.实施例1如图1所示，一种连续模式电解蚀刻液回收铜的装置，包括电解缸1、多个正极片2、柔性导电膜3，电解缸1顶部设置有密封盖4，相邻的两个正极片2之间的下端设有绝缘滚轴5，相邻的两个正极片之间的上端设有带负极电滚轴6，电解缸1两端设置有带负极电滚轴6，带负极电滚轴6上方设置有带齿轮滚轴7，柔性导电膜2与带负极电滚轴6、带齿轮滚轴7及绝缘滚轴5均接触，柔性导电膜2经过带齿轮滚轴7与带负极电滚轴6中间，带负极电滚轴6高于电解缸1的电解液液面，带齿轮滚轴7采用齿轮带动或直接由多个步进马达驱动，使得每个带齿轮滚轴7均能够自行转动。
22.电解杠的宽度设置为约1米，长度约1.5米。
23.进一步地优选方案，电解缸1左侧设置有滚筒一8，滚筒一8下端设置有柔性导电膜输送卷筒11，电解缸右侧设置有滚筒二9，滚筒二9下方设置有两个铜皮收集卷筒10，滚筒一8和滚筒二9的高度与带负极电滚轴6的高度一致，两个铜皮收集卷筒10与柔性导电膜2接触的两侧下方设置有刀片13，两个铜皮收集卷筒10下方中间位置设置有柔性导电膜回收卷筒12。
24.进一步地优选方案，正极片2设置为7个。
25.进一步的优选方案，电解酸性蚀刻液，正极片2外设置有正极框14。
26.进一步地优选方案，柔性导电膜3为石墨纸、石墨胶带、ito膜、导电胶带中的任一种。
27.进一步地优选方案，柔性导电膜3为导电胶带，导电胶带的宽度为0.6m
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0.8m。
28.进一步地优选方案，绝缘滚轴5的材质为陶瓷、pvc、pp、玻璃中的任一种。
29.进一步地优选方案，带负极电滚轴6的材质为钛、钛合金、铜、不锈钢中的任一种。
30.进一步地优选方案，正极片2与柔性导电膜3之间的距离为10mm
‑
50mm。
31.工作原理：电解缸1放入正极片2（如电解酸性蚀刻液要放正极框14，框内放正极片2），通过在正极片2之间设置有绝缘滚轴5，使柔性导电膜2经过两个正极中间。在电解液外面，柔性导电膜3与带负极电滚轴6接触，通上负电压，电流通过柔性导电膜3，使柔性导电膜3在正极中间的部分开始产生电积。从左边开始有薄的铜电积到柔性导电膜3上面，继续经过后面多个正极的中间，柔性导电膜3离开电解液之前，已镀上一层有一定厚度的电积层，铜厚0.3
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1.2mm，在此厚度范围铜电积层仍然是柔性。当柔性导电膜3离开电解液之后经过滚筒二9，转90
°
角的弯，铜层会与柔性导电膜3裂开，经过预设的刀片13，铜层与柔性导电膜3彻底分开，柔性导电膜3两侧的铜皮分别用铜皮收集卷筒10收集起来，柔性导电膜3收到柔性导电膜回收卷筒12，可以多次回用，也可以直接将收集的柔性导电膜3引到柔性导电膜输送卷筒11一端，直接循环使用。
32.本发明还公布了一种采用上述连续模式电解蚀刻液回收铜的装置回收铜的方法，进一步地优选方案，所述方法应用于电解酸性蚀刻液、电解反萃取硫酸铜溶液、电解碱性蚀刻液。
33.进一步地优选方案， 所述方法应用于电解酸性蚀刻液、电解反萃取硫酸铜溶液、电解碱性蚀刻液，具体参数如下：（a）应用于电解酸性蚀刻液的参数：电流密度：1
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2.5asd；铜离子：25
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40g/l；氯离子：160
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280g/l；酸度：1.0
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4.0n；orp:280
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350mv；整平剂：0.1
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0.5%（v/v）；积层厚度：0.3
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1.5mm；全段电解时间70分钟；（b）应用于电解反萃取硫酸铜溶液的参数：电流密度：0.8
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3.2asd；铜离子：15
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50g/l；硫酸：160
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190g/l；整平剂：0.01
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0.1%（v/v）；积层厚度：0.1
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1.5mm；全段电解时间50分钟；应用于直接电解碱性蚀刻液的参数：电流密度：1.5
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2.5asd；铜离子：25
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35g/l；氯离子：160
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200g/l；整平剂：0.01
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0.1%（v/v）；
积层厚度：0.1
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1.5mm；全段电解时间50分钟。
34.本发明的有益效果：1、此电解方法特别有利于直接电解碱性蚀刻液，因为现有技术中用正、负极片的电解缸要频繁出铜，每次出铜都挥发了大量氨气，既污染环境，又要花成本补充入氨气或氨水。此电解方法解决了打开电解缸出铜时溢出大量氨气的问题，有利于操作人员的健康。
35.2、本发明通过在正极片加上正极框，适用于直接电解酸性氯化铜蚀刻液、电解萃取
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反萃取碱性蚀刻液转化的硫酸铜溶液。
36.以上所述，仅为本发明的较佳实例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，凡属本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围，凡依据本发明实质技术对上述实例所做的任何等效变更和修饰也应视为本发明的保护范围。