本发明是涉及一种电解有色金属碎料的方法,具体说,是涉及一种提高直接电解有色金属碎料效率的方法。
背景技术:
随着电器的不断普及,废旧有色金属碎料的量也越来越多。传统回收有色金属碎料的方法是先将有色金属碎料进行熔化铸成阳极板,然后进行电解,由于熔化有色金属碎料的过程既不环保而且能耗大、效率低,以致不能满足工业化应用要求。为了解决有色金属碎料的环保高效回收,本申请人于2014年12月05日申请的专利号为zl201410737707.0的发明专利中公开了一种直接电解金属碎料的方法,所述方法是将金属碎料先压制成阳极板,所述阳极板包括挂钩和金属板,所述金属板是由连接网及压制在连接网表面的金属碎料形成,然后将所述阳极板放入电解槽中与电解电源的正极相连,阴极与电解电源的负极相连,再进行电解;该方法虽然可避免传统熔铸工艺所导致的污染和能耗问题,但在工业化生产中仍然存在生产效率低的缺陷,主要体现在构成阳极板的挂钩与金属板的连接方式上,由于该专利中的挂钩与金属板之间的连接为固定连接,且连接网是夹设在金属板中间并与挂钩固定连接,以及连接部无法电解,因此,电解后还剩余与挂钩固定连接的部分金属板没有电解,以及连接网仍然固定在挂钩与金属板的连接部,如果需要再次使用此连接网和电解回收残留的未电解的金属板,需要将挂钩与金属板的连接部进行再次破碎和重新压制,以致操作麻烦,影响生产效率,仍然局限了规模化电解回收有色金属碎料。
技术实现要素:
针对现有技术存在的上述问题,本发明的目的是提供一种不仅成本低、污染小、操作方便,而且可提高直接电解有色金属碎料效率的方法。
为实现上述发明目的,本发明采用的技术方案如下:
一种提高直接电解有色金属碎料效率的方法,包括阳极板、始极板,所述阳极板是由导电件和金属板两部分组成,所述导电件与电解电源的正极相连,所述始极板与电解电源的负极相连;所述方法是先将有色金属碎料压制成金属板,然后使所述金属板与导电件采用可拆卸式连接组成阳极板;在电解过程中,使金属板与导电件的连接部不浸入或部分浸入或全部浸入电解液中。
一种优选方案,在电解过程中,使金属板与导电件的连接部的部分或全部浸入电解液中,且浸入电解液中的导电件的表面具有电解惰性。由于使导电件与金属板的连接部同时浸泡在电解液中,可使处于连接部的金属板也能被电解,从而可避免产生或减少产生未电解的残余金属板,进而可进一步提高电解的效率和产量;另外,使浸入电解液中的导电件的表面具有电解惰性,可避免浸入电解液中的导电件被同时电解而影响反复使用。
一种优选方案,所述导电件与金属板间采用榫卯结构相连接。可拆卸连接方法虽然有很多种,但采用榫卯结构连接,具有结构简单、安装和拆卸操作方便等优点。尤其是,在电解过程中,当金属板与导电件的连接部不浸入或部分浸入电解液中时,在一块金属板电解结束,会产生未电解的残余金属板,若采用榫卯结构连接,将很容易使未电解的残余金属板与导电件之间脱卸分离;并且,使下一块待电解的金属板与导电件相连接的操作也非常方便和容易,因而可进一步提高直接电解有色金属碎料的效率。
进一步优选方案,所述榫卯结构为锥形榫卯结构。由于压制的金属板具有一定的厚度(工业生产中一般控制在40毫米左右),如果是直形结构的榫卯结构,将榫头压进卯眼需要大功率压力机才能压进去,但采用锥形榫卯结构,可采用较小功率的压力机就可以压进,工业化实施简单且成本低。因此,采用锥形榫卯结构连接可进一步提高直接电解有色金属碎料的效率。
进一步优选方案,采用电解惰性材料以电镀、沉积、包覆、镶嵌中的任意一种方式对浸入电解液中的导电件的表面进行惰性处理。采用这种表面惰性处理方式,既可保证浸入电解液中的导电件不会发生电解,而且不会明显增加电阻,导致增大槽电压产生电能损耗。
进一步优选方案,所述电解惰性材料为钛或钛合金材料。钛或钛合金材料的使用寿命长,强度高。
一种优选方案,浸入电解液中的导电件是由铜金属与钛或钛合金表面组成。由于铜的导电性在常用金属里是最好的,并且具有价格优势,用铜作导电件效果最好(银除外,银是贵金属),也最实用。但是铜在电解过程中会浸入到电解液中,通过在其表面镀钛或者镶钛,既可保留铜的良好导电性,又可减少电阻。当然,所述导电件也可由铜与镀钛或钛合金连接组成;其中上面没有浸没在电解液里的部分是铜,下面浸没在电解液里的部分是钛或钛合金。上面部分是铜,因为铜的导电性能良好,下面用钛或钛合金,保证在电解过程中导电件的使用寿命长,因为钛或钛合金材料不参与电解。
一种优选方案,所述金属板是由连接网及压制在连接网表面的有色金属碎料形成。夹设连接网可以保证在电解过程中不会发生断板,在电解过程中断板会产生短路,容易导致生产事故。
进一步优选方案,所述连接网是由与所述有色金属碎料同质材料制成。当所述连接网采用与待电解的有色金属碎料相同质材料制成,例如:电解铜采用铜质连接网,一方面可保证不会发生断板事故,另一方面可实现同步电解而无需对连接网再进行回收操作,不仅可进一步提高生产效率,而且生产安全性高,因为回收连接网时,需要在电解槽中将其捞出,而电解槽里含有硫酸等危险液体,因此回收连接网存在工作强度大,危险性高等问题。
一种优选方案,所述阳极板由若干块所述金属板拼接构成,每块金属板均与所述导电件采用可拆卸式连接。由于现有压力设备的压力有极限,如果直接压制成整板,对压力设备的要求非常高,成本昂贵,例如:若要压制成一平方米大小的整板需要一万零八百吨左右的液压机,这种液压机的售价高达数千万元一台,并且全国只有几台,使用和维护的费用也非常昂贵。但如果采用拼接方式,如采用五块宽200毫米、长1米规格的进行拼接,只需要一台三千吨的液压机就可以了,而一台三千吨的液压机只需要八十万元。
与现有技术相比,本发明具有如下显著性有益效果:
本发明通过先将有色金属碎料压制成金属板,然后使所述金属板与导电件采用可拆卸式连接组成阳极板;从而实现了导电件与金属板之间的快捷安装和脱卸分离,可明显提高电解效率;尤其是,在电解过程中,使金属板与导电件的连接部全部浸入电解液中,并使浸入电解液中的导电件的表面具有电解惰性,既可保证每次被电解的金属板均能无残留的被完全电解,提高每次的电解产量,而且可避免导电件被同时电解而影响反复使用,同时也可进一步提高电解效率;另外,本发明的直接电解工艺还具有操作简单、环保、节能、安全性好及成本低、易于实现规模化等诸多优点,对有色金属碎料的回收具有显著价值。
附图说明
图1是本发明实施例1中所述阳极板的结构示意图;
图2是本发明实施例1中所述金属板的截面结构示意图;
图3是本发明实施例1中所述导电件的结构示意图;
图4是本发明实施例1提供的阳极板的一种电解状态示意图;
图5是本发明实施例2提供的另一种阳极板的结构示意图。
图中标号示意如下:1、阳极板;11、金属板;12、导电件;121、锥形卯眼;122、浸入电解液中的导电件部位;2、锥形榫卯结构;3、连接网;4、电解液。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明技术方案做进一步详细、完整地说明。
实施例1
本发明所述的一种提高直接电解有色金属碎料效率的方法,是先将有色金属碎料压制成金属板,然后使所述金属板与导电件采用可拆卸式连接(优选锥形榫卯结构)组成阳极板,再使导电件与电解电源的正极相连,始极板与电解电源的负极相连,最后进行电解。
请参阅图1所示,所述阳极板1是由金属板11和导电件12两部分组成,所述金属板11与导电件12采用锥形榫卯结构2相连接。采用锥形榫卯结构2连接,可使金属板11与导电件12之间的安装和脱卸非常容易和方便,并且工业化实施简单且成本低,可明显提高直接电解有色金属碎料的效率,缩短生产周期。
请参阅图2所示,所述金属板11是由连接网3及压制在连接网3表面的有色金属碎料形成。通过夹设连接网3可以保证在电解过程中不会发生断板,若在电解过程中发生断板会产生短路,容易导致生产事故。
所述连接网3优选由与所述有色金属碎料同质材料制成。当所述连接网3采用与待电解的有色金属碎料相同质材料制成,例如:电解铜采用铜质连接网,一方面可保证不会发生断板事故,另一方面可实现同步电解而无需对连接网再进行回收操作,不仅可进一步提高生产效率,而且生产安全性高。如果采用钛或钛合金连接网,虽然经久耐用,但在电解过程中会掉入到电解槽里,需要反复人工捞出才能实现重复使用,而电解槽里的电解液具有一定的腐蚀性和危险性,对操作工人的身体伤害非常大,同时也存在工作强度大、危险性高、影响生产效率等问题。
请参阅图3所示,在所述导电件12上设有锥形卯眼121以用于与金属板11之间实现榫卯结构2连接。为了避免导电件12在浸入电解液中时同时发生电解,优选采用电解惰性材料以电镀、沉积、包覆、镶嵌中的任意一种方式对浸入电解液中的导电件的表面进行惰性处理。所述电解惰性材料为钛或钛合金材料,钛或钛合金材料具有使用寿命长,强度高等优点。虽然可直接采用钛或钛合金材料制成浸入电解液中的导电件部位,但采用在铜金属表面镀钛或表面镶嵌钛或钛合金的方式形成浸入电解液中的导电件部位122,将既不影响导电件的导电性,又可保证浸入电解液中的导电件不会发生电解,而且不会明显增加电阻,导致增大槽电压产生电能损耗。
在电解过程中,可使金属板11与导电件12的连接部不浸入或部分浸入或全部浸入电解液4中。由于在电解过程中,使金属板与导电件的连接部不浸入或部分浸入电解液中,在每次电解结束,会不可避免的产生未电解的残余金属板,从而影响电解效率和产量;因此,为了实现保证每次被电解的金属板均能无残留的被完全电解,提高每次的电解产量和效率,在电解过程中,使金属板11与导电件12的连接部全部浸入电解液4中(请参阅图4所示),这样可减少对残极的回收工作,缩短生产周期,简化操作,可进一步提高生产效率;并且,使浸入电解液中的导电件的表面具有电解惰性,还可实现导电件12的反复使用。
实施例2
请参照图5所示,本实施例与实施例1的不同之处在于:所述阳极板1是由若干块(图5中示出了3块为例,但不限于此设计,具体可根据生产规模进行相应设计)所述金属板11拼接构成,每块金属板11均与所述导电件12采用可拆卸式连接(图5中仍以锥形榫卯结构2为例)。由于现有压力设备的压力有极限,如果直接压制成整板,对压力设备的要求非常高,成本昂贵,例如:若要压制成一平方米大小的整板需要一万零八百吨左右的液压机,这种液压机的售价高达数千万元一台,并且全国只有几台,使用和维护的费用也非常昂贵。但如果采用拼接方式,如采用五块宽200毫米、长1米规格的进行拼接,只需要一台三千吨的液压机就可以了,而一台三千吨的液压机只需要八十万元。采用多块拼接方式,可实现用小型压力机达到大型压力机的效果,明显降低设备成本和维护成本。
最后需要在此指出的是:以上仅是本发明的部分优选应用例,不能理解为对本发明保护范围的限制,本领域的技术人员根据本发明的上述内容做出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。