CN104294323A - 一种电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置及方法 - Google Patents

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本发明属于电解技术领域，特别涉及一种电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置及方法。本发明电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置的腔体内部设置一层过滤层，过滤层将腔体分为上、下两个部分；在腔体的上部分上分别设置加料口、加液口、排气口、出料口；在腔体的下部分上分别设置压缩气入口、排液口、抽滤口。本发明通过将电解铜粉的多道处理程序合并为一体化处理过程，能够减少生产设备，降低操作人员的劳动强度，降低能耗和产品的损耗，提高生产率和产品的品质。

Description

一种电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置及方法
技术领域
本发明属于电解技术领域，特别涉及一种电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置及方法。
背景技术
电解铜粉生产过程中，电解生成的铜粉需要经过清洗、甩干、还原、干燥、分级等多道处理工序才能成为产品，目前多数采用的都是独立的单元过程，电解铜粉在清洗机中用去离子水多遍清洗脱酸皂化后，分批送入离心甩干机脱去大部分水分，然后送入还原炉继续干燥至水含量低于0.1％并在氢气氛下还原除去铜粉中的氧，铜粉经过还原炉后一般会结块，需要经过破碎后才能继续进行分级合批包装，这样产物需要在多道工序之间传递多次，每道工序都需要单独的设备，不仅增加了劳动量，增加了能源消耗，而且在传递过程中容易出现跑冒滴漏等现象。把其中部分工序合并到一台设备中进行，将会减少设备用量，减少劳动量，提供生产率。
发明内容
本发明的目的是提供一种电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置及方法，将多道处理工序合并为一体化处理过程，减少劳动量，减少设备量，降低能源和其它辅助材料的消耗，减少产品的损耗，提高生产率。
为了实现上述目的，本发明提供了一种电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置，将通常的清洗、甩干、还原、干燥等工序合并到一个设备中进行，此设备具有清洗、还原、干燥等功能。
一种电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置，该装置腔体内部设置一层过滤层，过滤层将腔体分为上、下两个部分；在腔体的上部分上分别设置加料口、加液口、排气口、出料口；在腔体的下部分上分别设置压缩气入口、排液口、抽滤口。
所述加料口、加液口、排气口、出料口、压缩气入口、排液口及抽滤口上分别设置阀门。
本发明将通常的在还原炉中进行电解铜粉的氢气氛高温干燥还原改为还原剂溶液浸泡的化学还原工艺和流态化气流干燥工艺，增加抗氧化剂溶液浸泡处理，去掉离心甩干机的甩干过程，这样清洗还原干燥过程可以在一个设备中进行。
一种电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置的使用方法，从电解槽收集到的电解铜粉在该装置腔体内依次分别进行清洗、脱水、还原、表面处理及干燥工艺过程。
所述清洗工艺过程中，电解铜粉在该装置中使用去离子水进行清洗，脱除所带硫酸。
所述脱水过程采用抽滤或压滤工艺。
所述还原过程中采用还原剂溶液浸泡铜粉。
所述还原剂为水合肼或葡萄糖。
所述表面处理过程中采用抗氧化剂溶液浸泡电解铜粉。
所述抗氧化剂为苯并三氮唑(BTA)或脂肪酸。
所述干燥过程采用气体流态化干燥工艺，用压缩气体使电解铜粉加入流态化状态，达到脱水干燥的目的。
所述压缩气体为热空气或惰性气体。
进行还原和表面处理过程时，向电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置腔体内部充入惰性气体对电解铜粉进行保护。
本发明提供的工艺过程为：电解槽中收集的电解铜粉产品和电解液一起放入电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置中，通过其中的过滤层将电解液排除返回到电解液储槽中，电解铜粉留在滤层之上，使用去离子水对电解铜粉进行多遍清洗，洗净其中的硫酸，电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置有抽滤或压滤功能，每次清洗排完清洗液后进行抽滤或压滤脱水，可以节约用水量，提高清洗效果。清洗完成后加入还原剂溶液浸泡电解铜粉一定时间，除去其中所含的氧。还原完成后排出还原剂溶液，再加入抗氧化剂溶液浸泡电解铜粉一定时间，进行抗氧化表面处理。表面处理完成后排出抗氧化剂溶液，从电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置底部通入热压缩气体使电解铜粉进入流化状态，进行流态化干燥脱水，上部气体排出口连接旋风分离器和收尘装置，收集随气体排出的粉尘。干燥一定时间电解铜粉水含量达到要求后从电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置一侧出口排出，之后可以进入筛分和合批设备进行分级包装。
本发明的有益效果为：
本发明提供的新工艺和实施装置将电解铜粉产品处理过程的多道工序整合到一台设备中进行，由一台设备取代了原来的清洗机、甩干机、还原炉、破碎机等多台设备，以及在各台设备之间运输电解铜粉的辅助设备，简化了工艺过程，减少了设备量，减少了劳动量，降低了能源和其它辅助材料的消耗，减少了产品的损耗，提高了生产率。本发明提供的新工艺和实施装置用化学还原过程和流态化干燥过程取代甩干机和高温氢气氛还原炉的干燥和还原过程，消除了电解铜粉经过高温还原后的结块现象和破碎过程，保持了电解铜粉的树枝状结构，有利于低松装密度铜粉的生产实现。本发明提供的新工艺和实施装置采用抗氧化剂溶液浸泡处理电解铜粉表面状态的方法，改善了电解铜粉产品的抗氧化性能，提高了产品的品质。
附图说明
图1为本发明电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置结构示意图；
图中标号：1-加料口、2-加液口、3-排气口、4-过滤层、5-出料口、6-压缩气入口、7-排液口、8-抽滤口。
具体实施方式
本发明提供了一种电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置及方法，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
一种电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置，其结构如图1所示，该装置腔体内部设置一层过滤层4，过滤层4将腔体分为上、下两个部分；在腔体的上部分上分别设置加料口1、加液口2、排气口3、出料口5；在腔体的下部分上分别设置压缩气入口6、排液口7、抽滤口8。
所述加料口1、加液口2、排气口3、出料口5、压缩气入口6、排液口7及抽滤口8上分别设置阀门。
实施例1
普通电解铜粉分为两批，一批经过常规工艺过程处理，在洗粉机中清洗7次、皂化后清洗三次，离心甩干机甩干30min、还原炉中于480℃干燥还原2小时，再经过破碎机破碎、气流分级机分级后，筛分-200目铜粉松装密度为1.78g/cm3，氧含量565ppm，水含量0.04％；另一批在电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置中清洗5遍，质量分数为3％的水合肼水溶液浸泡30min对铜粉还原除氧，再用质量分数为0.3％的BTA水溶液进行表面抗氧化处理，浸泡时间为40min。排完液体后通过抽滤方式脱水一次，然后通入180℃的热空气使粉末流化20分钟进行干燥，铜粉物料排出后经过筛分得到-200目产品，检测其松装密度为1.36g/cm3，氧含量871ppm，水含量0.06％，经过抗老化试验20小时后氧含量为892ppm，而现有工艺生产的一种电解铜粉初始氧含量654ppm，经过抗老化试验20小时后氧含量为1115ppm。
实施例2
低松装密度电解铜粉分为两批，一批经过常规工艺过程处理，在洗粉机中清洗10次、皂化后清洗三次，离心甩干机甩干40min、还原炉中于430℃干燥还原2.5小时，再经过破碎机破碎、气流分级机分级后，筛分-200目铜粉松装密度为1.18g/cm3，氧含量765ppm，水含量0.07％；另一批在电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置中清洗5遍，质量分数为3％的水合肼水溶液浸泡40min对铜粉还原除氧，再用质量分数为0.3％的BTA水溶液进行表面抗氧化处理，浸泡时间为60min。排完液体后通过抽滤方式脱水一次，然后通入210℃的热空气使粉末流化40分钟进行干燥，铜粉物料排出后经过筛分得到-200目产品，检测其松装密度为0.86g/cm3，氧含量1023ppm，水含量0.09％，经过抗老化试验20小时后氧含量为1038ppm，而现工艺生产的一种低松装密度电解铜粉初始氧含量981ppm，经过抗老化试验20小时后氧含量为1426ppm。

Claims (12)

1.一种电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置，其特征在于：该装置腔体内部设置一层过滤层(4)，过滤层(4)将腔体分为上、下两个部分；在腔体的上部分上分别设置加料口(1)、加液口(2)、排气口(3)、出料口(5)；在腔体的下部分上分别设置压缩气入口(6)、排液口(7)、抽滤口(8)。
2.根据权利要求1所述的一种电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置，其特征在于：所述加料口(1)、加液口(2)、排气口(3)、出料口(5)、压缩气入口(6)、排液口(7)及抽滤口(8)上分别设置阀门。
3.如权利要求1或2所述的一种电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置的使用方法，其特征在于：从电解槽收集到的电解铜粉在该装置腔体内依次分别进行清洗、脱水、还原、表面处理及干燥工艺过程。
4.根据权利要求3所述的一种电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置的使用方法，其特征在于：所述清洗工艺过程中，电解铜粉在该装置中使用去离子水进行清洗，脱除所带硫酸。
5.根据权利要求3所述的一种电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置的使用方法，其特征在于：所述脱水过程采用抽滤或压滤工艺。
6.根据权利要求3所述的一种电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置的使用方法，其特征在于：所述还原过程中采用还原剂溶液浸泡铜粉。
7.根据权利要求6所述的一种电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置的使用方法，其特征在于：所述还原剂为水合肼或葡萄糖。
8.根据权利要求3所述的一种电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置的使用方法，其特征在于：所述表面处理过程中采用抗氧化剂溶液浸泡电解铜粉。
9.根据权利要求8所述的一种电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置的使用方法，其特征在于：所述抗氧化剂为苯并三氮唑或脂肪酸。
10.根据权利要求3所述的一种电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置的使用方法，其特征在于：所述干燥过程采用气体流态化干燥工艺，用压缩气体使电解铜粉加入流态化状态，达到脱水干燥的目的。
11.根据权利要求10所述的一种电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置的使用方法，其特征在于：所述压缩气体为热空气或惰性气体。
12.根据权利要求3所述的一种电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置的使用方法，其特征在于：进行还原和表面处理过程时，向电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置腔体内部充入惰性气体对电解铜粉进行保护。
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