一种碱式碳酸铜的制备系统的制作方法

1.本实用新型涉及碳酸铜制备技术领域，特别是涉及一种碱式碳酸铜的制备系统。


背景技术：

2.铜印刷线路板可通过蚀刻工艺按照预先设计的线路图将裸露的金属铜腐蚀掉，蚀刻后剩余的铜即为同线路板成品。在蚀刻过程中，蚀刻液中的铜离子浓度不断增加，蚀刻液腐蚀效率也随之不断下降，当蚀刻液中的铜离子浓度达到饱和时，蚀刻液便不能再用于铜印刷线路板的制备，并作为废液排放出去。酸性铜印刷线路板蚀刻废液已被收录至《国家险废物名录》(危废编号为hw22)，如果这些含有大量金属铜离子放入蚀刻废液不经处理而随意排放，不仅造成资源的浪费，增加了后续污水处理的成本。利用蚀刻废液制备碱式碳酸铜，实现对蚀刻废液的资源利用，现有的使用蚀刻废液制备碱式碳酸铜的系统，存在搅拌效果不佳、碳酸铜容易板结以及出料易堵塞的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种碱式碳酸铜的制备系统。
4.根据本实用新型的一个方面，提供了一种碱式碳酸铜的制备系统，包括反应釜、离心机、膜过滤装置和控制器，反应釜包括釜体、搅拌器和混合组件，釜体底部设有出料口，出料口和膜过滤装置分别与离心机相连通，搅拌器安装于釜体顶部，并伸入釜体内，混合组件包括导流架、滚珠丝杆、滚珠丝套、第一固定座、机械密封件、导流电机和限位块，釜体侧壁设有通孔和密封平台，密封平台套设于通孔内，并与釜体侧壁相固定连接，第一固定座固定安装于釜体外侧，并位于密封平台外侧，导流电机安装于第一固定座上，机械密封件嵌装于密封平台内，并与密封平台相匹配，滚珠丝杆的一端与导流电机相轴连接，另一端穿过机械密封件伸入釜体内，并与限位块相固定连接，滚珠丝杆与机械密封件相匹配并螺纹配合，滚珠丝套套设于滚珠丝杆上，并与滚珠丝杆相螺纹匹配，导流架与滚珠丝套相连接，导流电机、搅拌器和离心机分别与控制器相信号连接。
5.果：本实用新型采用的反应釜中设有搅拌器和混合组件，通过导流电机带动滚珠丝杆转动，进而带动滚珠丝套与导流架沿滚珠丝杆前后直线运动。限位块对滚珠丝套进行限位。导流架对罐内液体起到导流、搅拌以及加快混合的作用，导流架沿竖直面前后移动，对罐内搅拌器搅拌的液体进行导流切割，提高搅拌混合效果。密封平台用于支撑和安装机械密封件，机械密封件用于密封通孔，同时保证滚珠丝杆转动时不会造成罐内液体由通孔外泄。本实用新型可以对反应釜内的反应液进行充分搅拌混合，提高搅拌效率和导流切割效果，解决碱式碳酸铜制备中搅拌效果不佳的问题，提高碱式碳酸铜的制备效率，提高对蚀刻废液的资源利用效率。
6.在一些实施方式中，导流架包括框架、上导流板和下导流板，框架包括上固定杆和下固定杆，上导流板固定安装于上固定杆下方，下导流板固定安装于下固定杆上方，框架与滚珠丝套相固定连接。框架用于固定安装上导流板和下导流板，框架还用于与滚珠丝套相
焊接连接，上导流板和下导流板用于对罐内液体进行导流切割，提高搅拌混合效果。
7.在一些实施方式中，上导流板与所述框架之间的夹角为30
°
～40
°
，下导流板与框架之间的夹角为30
°
～40
°
，上导流板与下导流板分别位于框架的前后两侧，上导流板和下导流板分别设有导流孔。上导流板、下导流板分别与框架之间存在夹角，有利于提高对液体的导流切割效果，提升搅拌混合效率。
8.在一些实施方式中，搅拌器包括搅拌电机、第二固定座、搅拌轴和搅拌叶，第二固定座安装于釜体顶部，搅拌电机安装于第二固定座上，搅拌轴的一端与搅拌电机相轴连接，另一端伸入釜体内，并与搅拌叶相连接，搅拌电机与控制器相信号连接。搅拌电机带动搅拌轴转动，搅拌轴带动搅拌叶对罐内液体进行混合搅拌。
9.在一些实施方式中，搅拌叶包括上搅拌叶和下搅拌叶，导流架位于上搅拌叶和下搅拌叶之间。导流架位于上搅拌叶和下搅拌叶之间，有利于提高对液体的导流切割效果，提升搅拌混合效率。
10.在一些实施方式中，反应釜还包括防板结组件，防板结组件包括气泵、计时阀、输气主管和输气支管，计时阀的一端与气泵相连通，另一端与输气主管相连通，输气支管的一端穿过釜体与输气主管相连通，输气支管安装于釜体下端的内侧壁上，输气支管设有多个吹气孔，多个吹气孔呈两列左右对称分布于输气支管上，吹气孔的吹气方向朝向内侧壁，控制器与气泵和计时阀相信号连接。防板结组件的气泵用于将外界空气泵入输气主管内，计时阀在控制器的控制下每间隔一定时间开启，使空气进入输气主管和输气支管，利用输气支管的吹气孔向罐体底部侧壁进行吹气，使产生的碳酸铜晶体沿侧壁方向向出料口移动，避免碳酸铜晶体在侧壁沉积堆积而板结。
11.在一些实施方式中，吹气孔为斜孔，吹气孔的吹气方向与输气支管之间的夹角为30
°
～45
°
，输气支管为多个，多个输气支管的两两相对称安装于釜体下端的内侧壁上，并与内侧壁的母线相平行。吹气孔的吹气方向与输气支管之间的夹角为30
°
～45
°
，沿该角度方向吹气更加有助于侧壁沉积的碳酸铜晶体沿侧壁下滑，集中到出料口，避免侧壁的碳酸铜晶体沉积越来越多而板结。设置多个输气支管，多个输气支管均与输气主管相连通，方便对罐体下端的内侧壁进行全面吹扫，减少碳酸铜晶体在内侧壁的沉积板结。
12.在一些实施方式中，输气支管还设有气阀开关和喷气嘴，气阀开关的一端与输气支管的顶端相连通，另一端与喷气嘴相连通，喷气嘴位于出料口上方，喷气嘴的喷气方向向下，并指向出料口，釜体还设有出料管和出料阀，出料管的一端与出料口相连通，另一端与出料阀相连通，气阀开关、出料阀与控制器相信号连接。气阀开关用于控制喷气嘴与输气支管的连通情况，气阀开关打开，喷气嘴向下方的出料口喷气，将堆积在出料口及出料管内的碳酸铜晶体吹开，避免碳酸铜晶体在出料口和出料管处板结，解决出料口及出料管的堵塞问题。出料阀用于控制是否出料，出料时，将出料阀打开，碳酸铜晶体由出料口进入出料管并通过出料阀排出。
13.在一些实施方式中，离心机设有接料口、排料口和排液口，接料口与出料阀相连通，排液口与膜过滤装置相连通。接料口用于承接反应釜中排出的碱式碳酸铜晶体和液体，排液口用于将离心后的液体排出到膜过滤装置中。排料口用于将离心后的碱式碳酸铜晶体排出。
14.在一些实施方式中，膜过滤装置包括外筒和膜滤芯，外筒设有过滤入口和清液出
口，膜滤芯安装于外筒内，过滤入口的一端与排液口相连通，另一端与膜滤芯相连通。膜滤芯安装于外筒内，用于对离心后排出的液体进行过滤，离心机离心后排出的液体由过滤入口进入膜滤芯内。过滤后的清液由清液出口排出。
附图说明
15.图1为本实用新型的一种实施方式的一种碱式碳酸铜的制备系统的结构示意图。
16.图2为本实用新型的一种实施方式的一种碱式碳酸铜的制备系统的反应釜的结构示意图。
17.图3为本实用新型的一种实施方式的一种碱式碳酸铜的制备系统的反应釜的俯视图。
18.图4为本实用新型的一种实施方式的一种碱式碳酸铜的制备系统的防板结组件的结构示意图。
19.图5为本实用新型的一种实施方式的一种碱式碳酸铜的制备系统的混合组件的结构示意图。
20.图6为本实用新型的一种实施方式的一种碱式碳酸铜的制备系统的方框图。
具体实施方式
21.下面结合实施例，对本实用新型作进一步详细的说明。
22.参考图1～图6，本实用新型提供了一种碱式碳酸铜的制备系统，包括反应釜1、离心机2、膜过滤装置3和控制器4。
23.反应釜1包括釜体11、搅拌器12、混合组件13和防板结组件14。釜体11设有进料口111、出料口112、出料管113、出料阀114、通孔和密封平台115。釜体11的下端呈漏斗状，出料口112位于釜体11底部。出料管 113的一端与出料口112相连通，另一端与出料阀114相连通。出料阀114 用于控制出料管113的出料情况。通孔开孔于釜体11侧壁，密封平台115 套设于通孔内，并与釜体11侧壁相固定连接。密封平台115便于安装机械密封件135，同时对通孔起到保护作用。设置通孔便于滚珠丝杆132伸入釜体11内。
24.搅拌器12包括搅拌电机121、第二固定座122、搅拌轴123和搅拌叶124。搅拌叶124包括上搅拌叶1241和下搅拌叶1242。第二固定座122安装于釜体11顶部，搅拌电机121安装于第二固定座122上，搅拌轴123的一端与搅拌电机121相轴连接，另一端伸入釜体11内，并依次与上搅拌叶 1241、下搅拌叶1242相焊接连接。搅拌器12用于对釜内液体进行搅拌混合。
25.混合组件13包括导流架131、滚珠丝杆132、滚珠丝套133、第一固定座134、机械密封件135、导流电机136和限位块137。第一固定座134固定安装于釜体11外侧，并位于密封平台115外侧。导流电机136安装于第一固定座134上。机械密封件135嵌装于密封平台115内，并与密封平台 115相匹配，滚珠丝杆132的一端与导流电机136相轴连接，另一端穿过机械密封件135伸入釜体11内，并与限位块137相固定连接。滚珠丝杆132 与机械密封件135相匹配并螺纹配合。机械密封件135为搅拌器用机械密封件，与滚珠丝杆132相螺纹匹配，便于滚珠丝杆132在导流电机136带动下转动，同时对釜体11侧壁进行密封，避免釜内液体泄露。滚珠丝套133套设于滚珠丝杆132上，并与滚珠丝杆132相螺纹匹配，导流架131与滚珠丝套133
相焊接连接。导流架131位于上搅拌叶1241和下搅拌叶1242之间。
26.导流架131包括框架1311、上导流板1312和下导流板1313。框架1311 的一侧与滚珠丝套133相焊接连接。框架1311包括上固定杆和下固定杆，上导流板1312固定安装于上固定杆下方，下导流板1313固定安装于下固定杆上方。上导流板1312与框架1311之间的夹角为30
°
～40
°
，下导流板1313 与框架1311之间的夹角为30
°
～40
°
。上导流板1312与下导流板1313分别位于框架1311的前后两侧。上导流板1312和下导流板1313分别设有导流孔1314。框架1311、上导流板1312、下导流板1313和导流孔1314均可以对釜内液体进行切割导流，提高液体的搅拌混合效率。
27.防板结组件14包括气泵141、计时阀142、输气主管143和多个输气支管144。计时阀142的一端与气泵141相连通，另一端与输气主管143相连通。输气主管143环绕于釜体11外侧，多个输气支管144的一端穿过釜体 11均与输气主管143相连通。多个输气支管144两两相对称安装于釜体11 下端的内侧壁116上，并与内侧壁116的母线相平行。
28.每个输气支管144设有气阀开关1441、喷气嘴1442和多个吹气孔1443，多个吹气孔1443呈两列左右对称分布于输气支管144上。吹气孔1441为斜孔，吹气孔1441的吹气方向与输气支管144之间的夹角为30
°
～45
°
，吹气孔1441的吹气方向朝向内侧壁115。吹气孔1443吹出空气，对沉降在内侧壁115的碱式碳酸铜晶体进行吹扫，使碱式碳酸铜晶体集中到出料口112 附近，避免碱式碳酸铜晶体在内侧壁115沉积板结。气阀开关1441的一端与输气支管144的顶端相连通，另一端与喷气嘴1442相连通，喷气嘴1442 位于出料口112上方，喷气嘴1442的喷气方向向下，并指向出料口112。喷气嘴1442向出料口112吹出空气，将沉积在出料口112和出料管113的碱式碳酸铜晶体下移，疏通出料口112和出料管113避免堵塞出料口112 和出料管113，方便将碱式碳酸铜晶体排出到离心机2中。
29.离心机2设有接料口21、排料口22和排液口23，接料口21与出料阀 114相连通。膜过滤装置3包括外筒31和膜滤芯32，外筒31设有过滤入口 311和清液出口312，膜滤芯32安装于外筒31内，过滤入口311的一端与排液口23相连通，另一端与膜滤芯32相连通。
30.控制器4与气阀开关1441、出料阀114、气泵141、计时阀142、搅拌电机121、导流电机136和离心机2相信号连接。
31.本实用新型在使用时，通过进料口111向釜体11内加入制备碱式碳酸铜的原料，启动搅拌电机121和导流电机136，搅拌轴123转动带动上搅拌叶1241和下搅拌叶1242对液体进行搅拌混合，滚珠丝杆132转动，带动滚珠丝套133和导流架131沿滚珠丝杆132前后移动，上导流板1312、下导流板1213和框架1311对液体进行导流切割，提高搅拌混合的效果。碱式碳酸铜生成后沉降在釜体11下端的内侧壁115上，启动气泵141和计时阀142，气泵141将空气泵入输气主管143和输气支管144，并由吹气孔1443吹向内侧壁115，将沉降在内侧壁115的碱式碳酸铜晶体吹扫到出料口112附近。设置计时阀142，使吹气孔1443每间隔一定时间，对内侧壁115吹扫一次。当反应完成后，将出料阀114打开，出料口112的碱式碳酸铜晶体会沿出料管113排出，通过接料口21进入离心机2内，对碱式碳酸铜晶体进行离心处理。当出料阀114打开，没有碱式碳酸铜晶体排出，说明出料口112及出料管113内出现碱式碳酸铜晶体沉积，将出料口112和出料管113堵塞，需要打开气阀开关1441，喷气嘴1442向出料口112吹气，将沉积的碱式碳酸铜晶体吹出，疏通出料口112和出料管113，方便碳酸铜晶体进入离心机内。
32.当离心处理完毕后，碱式碳酸铜晶体通过排料口22排出，分离出的液体通过排液口23经过过滤入口311进入膜过滤装置3内，膜滤芯32对液体进行过滤处理，过滤后的清液通过清液出口312排出。
33.以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。