专利名称：离子膜电解槽的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电解槽领域，特别地，涉及一种离子膜电解槽。
背景技术：
随着现代信息产业及电子工业的高速发展，我国的电路板工业的发展迅猛，仅我国大陆东南沿海地区PCB生产企业已达1600多家。而此类生产厂家又都是污染比较严重的企业，因此由线路板生产企业产生的废水、废液所造成严重的环境污染和资源浪费问题日益受到社会的普遍关注。由于电路板生产企业所产生的废水中往往含有大量的具有回收价值的金属物质， 且超标严重，如蚀刻液中铜离子超标14万至16万倍。按印制电路铜箔的利用率为30%至 40%进行计算(每面铜箔厚度为35微米)，则1立方米蚀刻废液就损失铜100公斤左右，一方面增加了后续的污水处理的成本和难度，还会造成地下输送管道的腐蚀，造成江，河、湖海和地下水的严重污染；另一方面，造成了严重的资源浪费。目前，酸性蚀刻废液中铜的回收利用主要是采用离子交换膜铜电解槽进行电解回收铜。现有的电解槽均采用平底的电解槽，铜在阴极集聚后需要将阴极取出后进行剥离，或者需要采用专用设备在阴极区收集铜。使得铜电解析出后提取难度大，而且提取电解铜时需要断开电解槽电源，这样大大降低了铜电解槽的使用效率。另一方面，现有的铜电解槽， 其阴阳室的进液和溢出口均设置在电解槽上部，这样使得新注入的阴极液部分集中在阴极室上部，导致电解不充分。
实用新型内容本实用新型目的在于提供一种离子膜电解槽，以解决现有铜电解时出铜难度大、 阴极液电解不充分的技术问题。为实现上述目的，本实用新型提供了一种离子膜电解槽，包括槽体和一出料漏斗， 槽体内设置有离子交换膜，离子交换膜将槽体分隔为阳极室和阴极室，出料漏斗与槽体底部相连接，且出料漏斗与阴极室相连通。进一步地，离子膜电解槽还包括一出料管，出料管与出料漏斗相连通。进一步地，离子交换膜具有多块，多块离子交换膜将槽体分隔为多个阳极室和多个阴极室。进一步地，离子膜电解槽还包括多个离子交换膜框，每一离子交换膜框包括相对的两块用于安装离子交换膜的离子膜安装板；每一离子交换膜框的内部具有腔体，该腔体为阳极室；每相邻的两个离子交换膜框的外周之间以及离子交换膜框与槽体之间为阴极室。进一步地，槽体内设置有安装凸肋，用于限位安装离子交换膜框。进一步地，离子膜电解槽还包括一阴极进液管，阴极进液管安装在槽体底部，且阴极进液管与每一阴极室相互贯通。[0012]进一步地，阴极进液管在每一阴极室的位置开设有阴极液进液孔，阴极进液管的尾部被封堵。进一步地，离子膜电解槽还包括一阳极进液管，阳极进液管安装在槽体上部或者下部的外侧，阳极进液管与每一阳极室通过一根支管相连通。进一步地，离子膜电解槽还包括阴极液溢流口和阳极液溢流口，阴极液溢流口和阳极液溢流口的位置高于阳极进液管进液口的位置。进一步地，离子膜电解槽还包括一透明的电解槽盖。本实用新型具有以下有益效果1、本实用新型的电解槽底部设置有一出料漏斗，使得金属铜电解析出后集聚在出料漏斗处，使得电解铜的收集更加简便，铜析出后集聚在出料漏斗处，只需采用抽料泵将铜抽出即可。2、本实用新型的电解槽采用底部注入阴极液的结构，使得阴极液在阴极室内循环充分，大大提高了阴极液的电解率。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中图1是本实用新型优选实施例离子膜电解槽的主剖视图示意图；图2是本实用新型优选实施例离子膜电解槽的左剖视图示意图；图3是本实用新型优选实施例离子膜电解槽的阳极区离子膜框及阳极板装配示意图；图4是本实用新型优选实施例离子膜电解槽的离子膜框结构示意图；以及图5是本实用新型优选实施例离子膜电解槽的电解槽盖示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。参见图1和图2，一种离子膜电解槽，包括槽体1和出料漏斗5，出料漏斗5设置在槽体1的下方，并与槽体1相互贯通。在出料漏斗5的下方设置有出料管51，出料管51与出料漏斗5相连通，以便于将槽体1内的物质排出。优选地，出料管51与出料漏斗5的侧壁连通，这样，集聚在出料漏斗5内的电解析出物不会堵塞出料漏斗5的出口，只要使用抽料泵将电解析出物抽出即可。作为另外的实施例，参见图3，出料管51与出料漏斗5的底部连通。在槽体1内设有阳极室3和阴极室4。在阳极室3和阴极室4之间设置有离子交换膜2，离子交换膜2将阳极室3和阴极室4相互密隔，使阳极室3和阴极室4内的液体互不渗透。在阳极室3和阴极室4内分别设置有阳极板和阴极板，将阳极板和阴极板与电源连接即可通电电解。优选地，离子交换膜2为均相膜。优选地，设置在槽体1内的离子交换膜2具有多块，多块离子交换膜2将槽体1分隔成多个阳极室3和多个阴极室4。设置在槽体1下方的出料漏斗5与阴极室4相连通。电解时，阴极室4的阴极板附近的电解析出物集聚到出料漏斗5，使用其他的设备将电解物抽出即可。本实用新型的离子膜电解槽主要用于从PCB蚀刻液中提取金属铜，以酸性蚀刻废液为阳极液，阳极液收容于阳极室3内。以调配后低含铜废液为阴极液，阴极液收容于阴极室4内。其中，阳极液电解氧化再生后重新进入蚀刻生产系统，阴极液电解产生高纯度的电解铜。在本实施方式中，出料管51与一台抽料泵相连接，抽料泵将阴极室4内电解出并集聚在出料漏斗5处的电解铜抽出。离子膜电解槽还包括阴极进液管41，阴极进液管41安装在槽体1的底部，且阴极进液管41贯穿每一阴极室4。阴极进液管41在每一阴极室4的位置开设有阴极液进液孔 411，阴极进液管41通过进液孔411与每一阴极室4贯通。阴极进液管41的尾部被封堵。 在其它实施例中，阴极进液管41安装在槽体1的底部外侧，阴极进液管41与每一阴极室4 有一根支管相连通。这样保证每个阴极室4串联进液，使得每个阴极室4进液均衡，对离子交换膜2的冲击力小。从槽体1底部的进液方式，使得阴极液在阴极室内循环充分，大大提高阴极液的电解率。离子膜电解槽还包括一阳极进液管31，阳极进液管31安装在槽体1上部或者下部的外侧。阳极进液管31与每一个阳极室3通过一根支管相连通。阳极液的注入可以选择从阳极室3的上部注入，也可以选择从阳极室3的底部注入。离子膜电解槽还包括阴极液溢流口 42和阳极液溢流口 32，以防止阴极室4和阳极室3内的液体过多而溢出槽体1。阴极液溢流口 42和阳极液溢流口 32分别设置在阴极室 4和阳极室3的上部侧壁上。当阳极液使用上部注入的方式时，阴极液溢流口 42和阳极液溢流口 32的位置高于阳极进液管31进液口的位置。离子膜电解槽还包括两个抽风管7，每一抽风管7设置在槽体1的侧壁上部。其中一个抽风管7安装在阴极溢流口 42处，并与阴极溢流口 42连通；另外一个抽风管7安装在阳极溢流口 32处，并与阳极溢流口 32连通。结合参见图3和图4，优选地，在其它实施例中，离子膜电解槽还包括多个离子交换膜框21，每一离子交换膜框21包括相对的两块用于安装离子交换膜2的离子膜安装板 211，每一离子交换膜框21的内部具有腔体，该腔体为所述阳极室3。设置在槽体1内的离子交换膜2先安装在离子交换膜框21上，再连同离子交换膜框21 —起安装在槽体1内。离子交换膜框21大致为四方体状的框体，其包括两块离子膜安装板211和均连接于离子膜安装板211的两块连接侧板212。每一离子膜安装板211为由四块条形板首位连接的安装板， 四块条形板构成离子膜安装板211的边框，且每一离子膜安装板211的中心部分为空心，用于安装离子交换膜2。离子交换膜2用耐酸性密封胶紧贴粘附在对应离子膜安装板211上， 并盖合于对应离子膜安装板211的空心。每一离子膜安装板211的两端分别向对应的连接侧板212的外侧延伸形成安装边，安装边用于将离子交换膜框21安装固定在槽体1内。将离子交换膜框21安装固定在槽体1内后，离子交换膜框21的腔体内为阳极室3，即是同一离子交换膜框21上的两块离子交换膜2之间的空间为阳极室3 ；相邻的两个离子交换膜框 21之间以及离子交换膜框21与槽体1之间的空间为阴极室4。同样地，在阳极室3内设置有一块阳极板；在阴极室4内设置有一块阴极板。在槽体1内的相对两个侧壁的内壁面和底面的内壁面上均设置有安装凸肋22，多条安装凸肋22相互平行设置。离子交换膜框21安装在两条安装凸肋22之间，离子交换膜框21和安装凸肋22之间紧密配合。用强力胶或者螺栓或者螺钉将离子交换膜框21的安装边固定在安装凸肋22上。结合参见图5，离子膜电解槽还包括电解槽盖6，电解槽盖6由一块顶盖平板和四块斜侧盖斜板61组成，这样在电解槽的顶部形成了一定的空间，可以容纳没有被及时抽走的气体。电解槽盖6的顶盖上设置有提手62，方便电解槽盖6的搬运。电解槽盖6用透明材料制作，这样，可以通过透明电解槽盖6观察与检验槽内电解液和铜粉情况。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种离子膜电解槽，包括槽体(1)，所述槽体(1)内设置有离子交换膜(2)，所述离子交换膜(2)将所述槽体(1)分隔为阳极室(3)和阴极室(4)，其特征在于，所述离子膜电解槽还包括一出料漏斗(5)，所述出料漏斗(5)与所述槽体 ⑴底部相连接，且所述出料漏斗(5)与所述阴极室⑷相连通。
2.根据权利要求1所述的离子膜电解槽，其特征在于，所述离子膜电解槽还包括一出料管(51)，所述出料管(51)与所述出料漏斗(5)相连通。
3.根据权利要求1所述的离子膜电解槽，其特征在于，所述离子交换膜(2)具有多块，所述多块离子交换膜(2)将所述槽体(1)分隔为多个阳极室⑶和多个阴极室(4)。
4.根据权利要求3所述的离子膜电解槽，其特征在于，所述离子膜电解槽还包括多个离子交换膜框(21)，每一所述离子交换膜框(21)包括相对的两块用于安装所述离子交换膜(2)的离子膜安装板(211)；每一所述离子交换膜框(21)的内部具有腔体，所述腔体为所述阳极室(3)；每相邻的两个所述离子交换膜框(21)的外周之间以及所述离子交换膜框(21)与所述槽体(1)之间为所述阴极室(4)。
5.根据权利要求4所述的离子膜电解槽，其特征在于，所述槽体(1)内设置有安装凸肋(22)，用于限位安装所述离子交换膜框(21)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的离子膜电解槽，其特征在于，所述离子膜电解槽还包括一阴极进液管(41)，所述阴极进液管(41)安装在所述槽体 (1)底部，且所述阴极进液管(41)与每一所述阴极室(4)相互贯通。
7.根据权利要求6项所述的离子膜电解槽，其特征在于，所述阴极进液管(41)在每一所述阴极室(4)的位置开设有阴极液进液孔(411)，所述阴极进液管(41)的尾部被封堵。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的离子膜电解槽，其特征在于，所述离子膜电解槽还包括一阳极进液管(31)，所述阳极进液管(31)安装在所述槽体 (1)上部或者下部的外侧，所述阳极进液管(31)与每一所述阳极室(3)通过一根支管相连通。
9.根据权利要求8所述的离子膜电解槽，其特征在于，所述离子膜电解槽还包括阴极液溢流口(42)和阳极液溢流口(32)，所述阴极液溢流口(42)和所述阳极液溢流口(32)的位置高于所述阳极进液管(31)进液口的位置。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的离子膜电解槽，其特征在于，所述离子膜电解槽还包括一透明的电解槽盖(6)。
专利摘要本实用新型提供了一种离子膜电解槽，包括槽体(1)和出料漏斗(5)，槽体(1)内设置有离子交换膜(2)，离子交换膜(2)将槽体(1)分隔为阳极室(3)和阴极室(4)，出料漏斗(5)与槽体(1)底部相连接，且出料漏斗(5)与所述阴极室(4)相连通。本实用新型电解槽底部设置有一出料漏斗，使得金属铜电解析出后集聚到出料漏斗处，使得电解铜的收集更加简便，铜析出后集聚在出料漏斗处，只需采用抽料泵将铜抽出即可。
文档编号C25C7/04GK202246899SQ20112035641
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者周军, 张勇, 明果英, 赵建成 申请人:湖南万容科技股份有限公司