CN107620118B - 一种用于电解退镀回收稀贵金属的异形阴极 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电解退镀回收稀贵金属的异形阴极，包括导电横梁、导电横梁上设置的阴极耳、以及固定在导电横梁上的阴极板，所述阴极板形状与电解退镀工艺中的退镀件相同，所述导电横梁和阴极板外表面涂覆有导电石墨保护层。异形阴极可防止退镀过程中因电流分布不均匀造成阳极表面稀贵/惰性金属溶解程度不一致，也可避免阴极板或导电横梁发生腐蚀。
Description
技术领域
本发明涉及电解退镀回收稀贵金属的阴极，尤其涉及一种用于电解退镀回收稀贵金属的异形阴极。
背景技术
目前，工业上大量的稀贵/惰性金属存在于金银饰品、箱包拉链等电镀工艺件以及印刷电路板、元器件等电子产品中。
随着人民生活水平的提高，人民对生活中的必需品和装饰品的要求也越来越高，高端箱包、高档服饰等除了在主体材质上的要求更高以外，对其配件，如拉链、锁扣等也提出了很高的要求，稀贵/惰性金属在其中应用的比例也越来越大，随之而来，稀贵/惰性金属配件在其生产过程中产生的边角料及淘汰的残次品也随之增多，从中回收稀贵/惰性金属以其经济优势也越来越成为相关企业的关注重点。
电子行业迅猛的发展致使印刷电路板、元器件等电子废弃物正以每年18％的速度增长，成为世界上增长最快的垃圾。电子废弃物作为城市高品质稀贵/惰性金属矿山，从中提取稀贵/惰性金属是目前及未来很长一段时间相关工作者努力的方向。
现有工艺中从稀贵/惰性金属的镀件中回收稀贵/惰性金属有化学溶解法和电解退镀法。目前主要采用化学溶解的方式，先用氧化剂和络合剂溶解稀贵/惰性金属，将其提取到溶液中，然后经过还原或吸附等步骤，得到稀贵/惰性金属单质。因稀贵/惰性金属本身不易参与反应的属性，溶解需要较苛刻的反应条件和较强活性的反应试剂，致使溶解过程中，其底层的贱金属镀层也会随之溶解，故在还原/吸附稀贵/惰性金属之前，需除去溶液中的贱金属离子，工艺流程繁杂，且反应过程中难免会引入污染环境的离子，加大了后续废液的处理难度。而电解退镀工艺是一种电化学过程，镀层金属在阳极失去电子，并在配位剂或沉淀剂或电场作用下进入溶液或沉积在槽底和阴极板上。其优点有：1.退镀速度快，生产效率高；2.配槽成本低，经济适用；3.退镀液使用时间长，环境污染少。
目前，因湿法冶金回收稀贵/惰性金属的机理不同导致相应的回收设备也有所不同，有化学溶解设备、也有电化学退镀设备等。现有的电化学回收稀贵/惰性金属的阴极板大多是平板形状，而退镀件形状的不同导致在退镀过程中电流分布不均匀，进而会造成阳极表面稀贵/惰性金属溶解程度不一致；再者，金属阴极通常会沉积上稀贵/惰性金属，造成表面发黑，导电性差，影响电流流通；常见的阴极板或导电横梁悬挂在电解槽两侧，其材质多为不锈钢或金属钛，虽然其化学性质相对较稳定，但是长期作用在强酸环境下，仍会发生金属的腐蚀现象，影响到阴极板的使用寿命。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种结构简单、制造成本低廉的用于电解退镀回收稀贵金属的异形阴极，该异形阴极可防止退镀过程中因电流分布不均匀造成阳极表面稀贵/惰性金属溶解程度不一致，也可避免阴极板或导电横梁发生腐蚀。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种用于电解退镀回收稀贵金属的异形阴极，包括导电横梁、导电横梁上设置的阴极耳、以及固定在导电横梁上的阴极板，所述阴极板形状与电解退镀工艺中的退镀件相同，所述导电横梁和阴极板外表面涂覆有导电石墨保护层。
所述的阴极板和导电横梁均采用树脂和石墨混合制作而成。
进一步地，所述导电横梁的两端的底部分别设有与退镀槽槽口边缘厚度适配的卡槽，用于其与退镀槽的拆卸和固定。
进一步的，本发明还包括贵金属颗粒清理器，用于清理阴极板上退镀后沉积的贵金属颗粒，避免稀贵/惰性金属沉积，保持阴极板的导电性以及电流流通。具体地，所述贵金属颗粒清理器包括固定机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构以及清洁刷，所述Z轴运动机构与清洁刷连接，带动清洁刷在Z轴方向上的往复运动，实现清洁刷靠近或远离阴极板，所述Y轴运动机构安装在固定机构上并与Z轴运动机构，驱动Z轴运动机构及清洁刷在竖直方向上的往复运动，实现清洁刷对阴极板上的沉积贵金属颗粒的清理，所述固定机构可拆卸地安装在退镀槽或异形阴极的导电横梁上。
所述清洁刷整体为L形，包括两根L形刷头连接杆，该两根L形刷头连接杆相对设置，且它们的竖直段分别与Z轴运动机构连接，它们的横段上相对那一侧分别沿横段长度方向设置数个刷齿构成刷头，所述两刷头上的刷齿的端部之间具有间距，当异形阴极的阴极板位于两刷头之间时，刷齿不会触碰阴极板。
作为本发明的一个实施例，所述的固定机构包括固定杆以及与之适配的固定孔，所述固定孔设置在退镀槽或异形阴极的导电横梁上，所述固定杆与固定孔配合连接。
所述刷子的材质为耐腐蚀材料，如pvc、pp等。
作为本发明的一个实施例，所述阴极板为一直板，其中部具有凹槽。
作为本发明的另一实施例，所述阴极板为一折板。
本发明的另一个目的一种电解退镀回收稀贵金属的方法。
具体地，一种电解退镀回收稀贵金属的方法，在电解退镀过程中使用异形阴极，该异形阴极包括导电横梁、导电横梁上设置的阴极耳、以及固定在导电横梁上的阴极板，所述阴极板形状与电解退镀工艺中的退镀件相同，所述导电横梁和阴极板外表面涂覆有导电石墨保护层。
所述的阴极板和导电横梁均采用树脂和石墨混合制作而成。
进一步地，所述导电横梁的两端的底部分别设有与退镀槽槽口边缘厚度适配的卡槽，用于其与退镀槽的拆卸和固定。
进一步的，所述异形阴极还包括贵金属颗粒清理器，用于清理阴极板上退镀后沉积的贵金属颗粒，避免稀贵/惰性金属沉积，保持阴极板的导电性以及电流流通。具体地，所述贵金属颗粒清理器包括固定机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构以及清洁刷，所述Z轴运动机构与清洁刷连接，带动清洁刷在Z轴方向上的往复运动，实现清洁刷靠近或远离阴极板，所述Y轴运动机构安装在固定机构上并与Z轴运动机构，驱动Z轴运动机构及清洁刷在竖直方向上的往复运动，实现清洁刷对阴极板上的沉积贵金属颗粒的清理，所述固定机构可拆卸地安装在退镀槽或异形阴极的导电横梁上。
所述清洁刷整体为L形，包括两根L形刷头连接杆，该两根L形刷头连接杆相对设置，且它们的竖直段分别与Z轴运动机构连接，它们的横段上相对那一侧分别沿横段长度方向设置数个刷齿构成刷头，所述两刷头上的刷齿的端部之间具有间距，当异形阴极的阴极板位于两刷头之间时，刷齿不会触碰阴极板。
作为本发明的一个实施例，所述的固定机构包括固定杆以及与之适配的固定孔，所述固定孔设置在退镀槽或异形阴极的导电横梁上，所述固定杆与固定孔配合连接。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明的阴极板形状与退镀时的退镀件形状相同，防止退镀过程中由于阳极几何结构差异引起内部之电流分布不均造成阳极(即退镀件)板面退镀均匀性不佳，能够大大改善反应效果、提高反应效率。
2.本发明提供的异形阴极配置贵金属颗粒清理器，可清理阴极板上退镀后沉积的贵金属颗粒，及时回收贵金属，以免其粘附在阴极板上，提高其回收率，且不会影响再次退镀贵金属的工艺条件。
3.本发明提供的异形阴极的导电横梁和阴极板的表面均涂覆导电石墨保护层，防止其发生腐蚀，延长了阴极的使用寿命。
4.本发明提供的异形阴极结构简单，制备原料常见且廉价，操作方便，无污染，适宜规模化生产。
附图说明
图1是实施例一的电解退镀回收稀贵金属的异形阴极结构示意图。
图2是实施例一的电解退镀回收稀贵金属的异形阴极结构示意图。
图3是实施例一的贵金属颗粒清理器的结构示意图。
图4是实施例一的电解退镀回收稀贵金属的异形阴极安装示意图。
图5是实施例二的电解退镀回收稀贵金属的异形阴极结构示意图。
具体实施方式
实施例一
图1所示的用于电解退镀回收稀贵金属的异形阴极是本发明的一个实施例，包括导电横梁1、导电横梁1上设置的阴极耳2、以及固定在导电横梁1上的阴极板3。阴极板3形状与电解退镀工艺中的退镀件相同，在本实施例中为一直板，其中部具有凹槽31。导电横梁1的两端的底部分别设有与退镀槽5壁厚适配的卡槽12，用于与退镀槽5的拆卸和固定。导电横梁1的其中一端沿其长度方向延伸形成一延伸部14，该延伸部14上设有定位孔13。导电横梁1和阴极板3外表面涂覆有导电石墨保护层。阴极板3和导电横梁1均采用树脂和石墨混合制作而成。
贵金属颗粒清理器4包括固定机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构44以及清洁刷，Z轴运动机构44与清洁刷连接，带动清洁刷在Z轴方向上的往复运动，实现清洁刷靠近或远离阴极板3，Y轴运动机构安装在固定机构上并与Z轴运动机构44连接，驱动Z轴运动机构44及清洁刷在竖直方向上的往复运动，实现清洁刷对阴极板3上的沉积贵金属颗粒的清理，固定机构可拆卸地安装在退镀槽5或异形阴极的导电横梁1上。清洁刷整体为L形，包括两根由pvc制成的L形刷头连接杆，该两根L形刷头连接杆相对设置，且它们的竖直段43分别与Z轴运动机构44连接，它们的横段42上相对那一侧分别沿横段长度方向设置数个pvc刷齿41，分别构成刷头。两刷头上的刷齿41的端部之间具有间距，当异形阴极的阴极板3位于两刷头之间时，刷齿41不会触碰阴极板3。固定机构包括固定杆45以及与之适配的固定孔13。固定杆45上安装Y轴运动机构，固定孔13设置异形阴极的导电横梁1上，固定杆45插装在固定孔13上，从而固定在导电横梁1上。
实施例二
与实施例一不同是：阴极板3为一折板，该折板由直板自中部水平翻折后再向下竖直翻折构成。
实施例三
以退镀工件为阳极，阴极采用实施例一或二的异形阴极，退镀工件外形与实施例一中的异形阴极形状相同，在直流电作用下，阳极上的金属镀层从基体上逐渐溶解，并以离子形式进入溶液。在退镀过程中，定时启动贵金属颗粒清理器4对异形阴极的阴极板3表面的金属颗粒进行清理。
本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不是限制，因此凡是依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种用于电解退镀回收稀贵金属的异形阴极，包括导电横梁、导电横梁上设置的阴极耳、以及固定在导电横梁上的阴极板，其特征是，所述阴极板形状与电解退镀工艺中的退镀件相同，所述导电横梁和阴极板外表面涂覆有导电石墨保护层；
还包括贵金属颗粒清理器，用于清理阴极板上退镀后沉积的贵金属颗粒；所述贵金属颗粒清理器包括固定机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构以及清洁刷，所述Z轴运动机构与清洁刷连接，带动清洁刷在Z轴方向上的往复运动，实现清洁刷靠近或远离阴极板，所述Y轴运动机构安装在固定机构上并与Z轴运动机构连接，驱动Z轴运动机构及清洁刷在竖直方向上的往复运动，实现清洁刷对阴极板上的沉积贵金属颗粒的清理，所述固定机构可拆卸地安装在退镀槽或异形阴极的导电横梁上；所述清洁刷整体为L形，包括两根L形刷头连接杆，该两根L形刷头连接杆相对设置，两者的竖直段分别与Z轴运动机构连接，两者的横段上相对那一侧分别沿横段长度方向设置数个刷齿构成刷头，所述两刷头上的刷齿的端部之间具有间距，当异形阴极的阴极板位于两刷头之间时，刷齿不会触碰阴极板；所述的固定机构包括固定杆以及与之适配的固定孔，所述固定孔设置在退镀槽或异形阴极的导电横梁上，所述固定杆与固定孔配合连接从而固定贵金属颗粒清理器。
2.根据权利要求1所述的用于电解退镀回收稀贵金属的异形阴极，其特征是，所述的阴极板和导电横梁均采用树脂和石墨混合制作而成。
3.根据权利要求1所述的用于电解退镀回收稀贵金属的异形阴极，其特征是，所述导电横梁的两端的底部分别设有与退镀槽槽口边缘厚度适配的卡槽，用于其与退镀槽的拆卸和固定。
4.根据权利要求1所述的用于电解退镀回收稀贵金属的异形阴极，其特征是，所述清洁刷的材质为耐腐蚀材料。
5.根据权利要求1所述的用于电解退镀回收稀贵金属的异形阴极，其特征是，所述阴极板为一直板，其中部具有凹槽，或者是所述阴极板为一折板。
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