本發(fā)明涉及一種酸洗方法及裝置，具體涉及一種拉拔銅材表面氧化銅酸洗方法及裝置，屬于金屬氧化物酸洗領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
金屬的表面容易和空氣中的氧氣進(jìn)行反應(yīng)，在金屬的表面生成了金屬氧化物。利用酸溶液去除鋼鐵表面上的氧化皮和銹蝕物的方法稱為酸洗，是清潔金屬表面的一種方法。傳統(tǒng)配方的酸洗液不僅在操作時(shí)會(huì)產(chǎn)生刺鼻性的酸霧，還會(huì)有黃煙產(chǎn)生，而酸洗后的溶液如果不經(jīng)處理排出，會(huì)造成嚴(yán)重的污染。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種操作流程簡(jiǎn)易、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、清洗原料經(jīng)濟(jì)易得且可以循環(huán)使用和具有環(huán)保優(yōu)勢(shì)的拉拔銅材表面氧化銅酸洗方法及裝置。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
一種拉拔銅材表面氧化銅酸洗方法，其特征在于：包括以下步驟：
s01：將拉拔銅材放入到加有檸檬酸溶液的超聲波清洗槽中清洗10~15min，直至超聲波清洗槽中藍(lán)綠色不再變化；
s02：將步驟s01中超聲波清洗槽中的固液混合物轉(zhuǎn)移到第一固液分離器中進(jìn)行固液分離，并將固體回收；
s03：將步驟s02中得到的液體轉(zhuǎn)移到攪拌反應(yīng)池中，然后加入檸檬酸固體、草酸固體和絮凝劑的混合物并攪拌；
s04：將步驟s03得到的混合物通入到第二固液分離器再次進(jìn)行固液分離操作，并回收固體；
s05：將步驟s04得到的液體部分通入到步驟s01中的超聲波清洗槽中，實(shí)現(xiàn)循環(huán)操作。
步驟s01中，超聲波清洗槽通過高頻率的超聲作用振落銅材表面部分銅銹和其他污物，同時(shí)超聲波清洗槽中的檸檬酸溶液會(huì)與銅材表面的銅銹進(jìn)行反應(yīng)，達(dá)到酸洗的作用。所述檸檬酸溶液的質(zhì)量濃度為25%~35%。所述超聲波清洗槽的工作溫度為40~60oc。其它操作均在室溫下進(jìn)行。步驟s01中，選取特定濃度的檸檬酸，使得氧化銅與檸檬酸充分反應(yīng)形成檸檬酸銅，且不產(chǎn)生酸霧，而且不腐蝕銅材。部分檸檬酸銅作為固體（固體中還含有被振落的氧化銅）被分離，部分檸檬酸銅溶解于液體中并轉(zhuǎn)移到攪拌反應(yīng)池中。步驟s01不加入草酸是為了防止酸性較強(qiáng)的草酸腐蝕銅材。
通過對(duì)銅材測(cè)定銅離子含量，可以估算出銅材表面氧化銅的質(zhì)量。所述拉拔銅材表面的氧化銅、草酸固體和檸檬酸固體的質(zhì)量比為1:1:0.12~1:1:0.24。選取以上的質(zhì)量比例，形成草酸銅的過程中不產(chǎn)生酸霧，且使得草酸完全消耗步驟s01生成的檸檬酸銅以生成草酸銅沉淀，且檸檬酸的再次加入使得反應(yīng)溶液經(jīng)過第二次固液分離回到超聲波清洗槽時(shí)檸檬酸溶液的質(zhì)量濃度符合s01要求，即形成相應(yīng)濃度的檸檬酸溶液。
所述絮凝劑可以為有機(jī)絮凝劑pam(pac亦可）。所述絮凝劑的投加量占攪拌反應(yīng)池內(nèi)溶液的總質(zhì)量的0.5%~1%。在步驟s03中，加入檸檬酸固體、草酸固體和絮凝劑的混合物后，攪拌時(shí)間為0.5~1h。投加量為投加的絮凝劑的質(zhì)量。選取特定質(zhì)量比例的絮凝劑，使得草酸銅充分沉淀。
步驟s02中所述第一固液分離器為三足式離心機(jī)、振動(dòng)篩或者上懸式離心機(jī)；步驟s04中第二固液分離器為板框式壓濾機(jī)或三足式離心機(jī)。
步驟s04中，混合物進(jìn)入板框式壓濾機(jī)中，經(jīng)過濾介質(zhì)濾布，固體停留在濾布上，并逐漸在濾布上形成過濾泥餅，而濾液部分則透過濾布，成為不含固體的清液；或用三足式離心機(jī)通過高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力，將混合物中的固體與液體分離開，并回收固體。
本發(fā)明采用一種拉拔銅材表面氧化銅酸洗裝置，包括超聲波清洗機(jī)、第一固液分離器、攪拌反應(yīng)池、第二固液分離器。超聲波清洗機(jī)的清洗槽通過管道與第一固液分離器（三足式離心機(jī)、振動(dòng)篩或上懸式離心機(jī)）相連，其后接有帶攪拌的反應(yīng)池，帶攪拌的反應(yīng)池與板框式壓濾機(jī)（或三足式離心機(jī)）相接。最后板框式壓濾機(jī)（或三足式離心機(jī)）又與超聲波清洗機(jī)相連通。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供的一種拉拔銅材表面氧化銅酸洗方法及裝置，操作流程簡(jiǎn)易，在整個(gè)操作過程中不會(huì)像傳統(tǒng)的酸洗方法產(chǎn)生酸霧或者黃煙，具備環(huán)保的特點(diǎn)，需要的操作設(shè)備都是常見的，選用試劑如檸檬酸、草酸和絮凝劑經(jīng)濟(jì)且易于獲得，且檸檬酸可以循環(huán)使用，降低了金屬氧化物的酸洗成本，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)前景。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的一種拉拔銅材表面氧化銅酸洗方法的工藝流程圖；
附圖中各部件的標(biāo)記如下：1-超聲波清洗機(jī)、2-第一固液分離器（三足式離心機(jī)或振動(dòng)篩或上懸式離心機(jī)）、3-攪拌反應(yīng)池、4-板框式壓濾機(jī)或三足式離心機(jī)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
一種拉拔銅材表面氧化銅酸洗裝置，包括超聲波清洗機(jī)1、第一固液分離器、攪拌反應(yīng)池3、第二固液分離器，其特征在于：超聲波清洗機(jī)的清洗槽與第一固液分離器相連，第一固液分離器、攪拌反應(yīng)池、第二固液分離器順序連接，第二固液分離器與超聲波清洗機(jī)相連通；第二固液分離器為板框式壓濾機(jī)或三足式離心機(jī)4；第一固液分離器為三足式離心機(jī)、振動(dòng)篩或上懸式離心機(jī)2。
實(shí)施例1
一種拉拔銅材表面氧化銅酸洗方法，包括以下步驟：
s01：將拉拔銅材放入到加有檸檬酸溶液的超聲波清洗槽1中清洗，檸檬酸溶液與拉拔銅材表面氧化銅反應(yīng)，生成檸檬酸銅；s02：將s01中超聲清洗槽中的固液混合物轉(zhuǎn)移到三足式離心機(jī)2中進(jìn)行固液分離，分離出固體物，并將其回收；s03：將s02中得到的液體轉(zhuǎn)移到攪拌反應(yīng)池3中，然后加入檸檬酸固體、草酸固體和絮凝劑的混合物，加入草酸固體，可以生成草酸銅沉淀和檸檬酸溶液，加入絮凝劑，可以加速沉淀生成的速率；s04：將s03得到的混合物通入到板框式壓濾機(jī)4中進(jìn)行固液分離操作，并回收固體；s05：將s04得到的液體部分通入到s01中的超聲波清洗槽1中，實(shí)現(xiàn)循環(huán)操作。
所述檸檬酸溶液的質(zhì)量濃度為25%。通過對(duì)銅材測(cè)定銅離子含量，可以估算出銅材表面氧化銅的質(zhì)量。氧化銅、草酸固體和檸檬酸固體的質(zhì)量比為1:1:0.12。絮凝劑為有機(jī)絮凝劑pam。所述絮凝劑的投加量占攪拌反應(yīng)池溶液質(zhì)量的0.5%。攪拌反應(yīng)池3的攪拌時(shí)間為0.5h。超聲波清洗槽1的工作溫度為40℃。裝置2為三足式離心機(jī)。裝置4為板框式壓濾機(jī)。
實(shí)施例2
一種拉拔銅材表面氧化銅酸洗方法，包括以下步驟：
s01：將拉拔銅材放入到加有檸檬酸溶液的超聲波清洗槽1中清洗，檸檬酸溶液與拉拔銅材表面氧化銅反應(yīng)，生成檸檬酸銅；s02：將s01中超聲清洗槽中的固液混合物轉(zhuǎn)移到振動(dòng)篩2里進(jìn)行固液分離，分離出固體物；s03：將s02中得到的液體轉(zhuǎn)移到攪拌反應(yīng)池3中，然后加入檸檬酸固體、草酸固體和絮凝劑的混合物，加入草酸固體，可以生成草酸銅沉淀和檸檬酸溶液，加入絮凝劑，可以加速沉淀生成的速率；s04：將s03得到的混合物通入到三足式離心機(jī)4中進(jìn)行離心操作，并回收固體；s05：將s04得到的液體部分通入到s01中的超聲波清洗槽1中，實(shí)現(xiàn)循環(huán)操作。
所述檸檬酸溶液的質(zhì)量濃度為30%。通過對(duì)銅材測(cè)定銅離子含量，可以估算出銅材表面氧化銅的質(zhì)量。氧化銅、草酸固體和檸檬酸固體的質(zhì)量比為1:1:0.18。絮凝劑為有機(jī)絮凝劑pam。所述絮凝劑的投加量占攪拌反應(yīng)池溶液質(zhì)量的0.75%。攪拌反應(yīng)池3的攪拌時(shí)間為0.75h。超聲波清洗槽1的工作溫度為50℃。裝置2為振動(dòng)篩。
裝置4為三足式離心機(jī)。
實(shí)施例3
一種拉拔銅材表面氧化銅酸洗方法，包括以下步驟：
s01：將拉拔銅材放入到加有檸檬酸溶液的超聲波清洗槽1中清洗，檸檬酸溶液與拉拔銅材表面氧化銅反應(yīng)，生成檸檬酸銅；s02：將s01中超聲清洗槽中的固液混合物轉(zhuǎn)移到上懸式離心機(jī)2里進(jìn)行固液分離，分離出固體物；s03：將s02中得到的液體轉(zhuǎn)移到攪拌反應(yīng)池3中，然后加入檸檬酸固體、草酸固體和絮凝劑的混合物，加入草酸固體，可以生成草酸銅沉淀和檸檬酸溶液，加入絮凝劑，可以加速沉淀生成的速率；s04：將s03得到的混合物通入到三足式離心機(jī)4中進(jìn)行離心操作，并回收固體；s05：將s04得到的液體部分通入到s01中的超聲波清洗槽1中，實(shí)現(xiàn)循環(huán)操作。
所述檸檬酸溶液的質(zhì)量濃度為35%。通過對(duì)銅材測(cè)定銅離子含量，可以估算出銅材表面氧化銅的質(zhì)量。氧化銅、草酸固體和檸檬酸固體的質(zhì)量比為1:1:0.24。絮凝劑為有機(jī)絮凝劑pam。所述絮凝劑的投加量占攪拌反應(yīng)池溶液質(zhì)量的1%。攪拌反應(yīng)池3的攪拌時(shí)間為1h。超聲波清洗槽1的工作溫度為60℃。裝置2為上懸式離心機(jī)。裝置4為三足式離心機(jī)。
實(shí)施例4
一種拉拔銅材表面氧化銅酸洗方法，包括以下步驟：
s01：將拉拔銅材放入到加有檸檬酸溶液的超聲波清洗槽中清洗10~15min，直至超聲波清洗槽中藍(lán)綠色不再變化，超聲波清洗槽會(huì)通過高頻率的超聲作用震落銅材表面部分銅銹和其他污物，同時(shí)超聲波清洗槽中的檸檬酸溶液會(huì)與銅材表面的氧化銅進(jìn)行反應(yīng)，達(dá)到酸洗的作用；
s02：將s01中超聲波清洗槽中的固液混合物轉(zhuǎn)移到固液分離器中進(jìn)行固液分離，固液分離器包括三足式離心機(jī)、振動(dòng)篩或者上懸式離心機(jī)，這里優(yōu)選為三足式離心機(jī)，并將固體回收；
s03：將s02中得到的液體轉(zhuǎn)移到攪拌反應(yīng)池中，然后加入檸檬酸固體、草酸固體和絮凝劑的混合物；
s04：將s03得到的混合物通入到三足式離心機(jī)中進(jìn)行離心操作，通過高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力，將溶液中的固體與液體分離開來，并回收固體；
s05：將s04得到的液體部分通入到s01中的超聲波清洗槽中，實(shí)現(xiàn)循環(huán)操作。
檸檬酸溶液的質(zhì)量濃度為30%。
拉拔銅材表面的氧化銅、草酸固體和檸檬酸固體的質(zhì)量比為1:1:0.18。
絮凝劑為有機(jī)絮凝劑pam。
所述絮凝劑的投加量占攪拌反應(yīng)池溶液質(zhì)量的0.75%。
攪拌反應(yīng)池的攪拌時(shí)間為0.75h。
超聲波清洗槽的工作溫度為50oc。
實(shí)施例5
一種拉拔銅材表面氧化銅酸洗方法，包括以下步驟：
s01：將拉拔銅材放入到加有檸檬酸溶液的超聲波清洗槽中清洗10~15min，直至超聲波清洗槽中藍(lán)綠色不再變化，超聲波清洗槽會(huì)通過高頻率的超聲作用震落銅材表面部分銅銹和其他污物，同時(shí)超聲波清洗槽中的檸檬酸溶液會(huì)與銅材表面的氧化銅進(jìn)行反應(yīng)，達(dá)到酸洗的作用；
s02：將s01中超聲波清洗槽中的固液混合物轉(zhuǎn)移到固液分離器中進(jìn)行固液分離，固液分離器包括三足式離心機(jī)、振動(dòng)篩或者上懸式離心機(jī)，這里優(yōu)選為三足式離心機(jī)，并將固體回收；
s03：將s02中得到的液體轉(zhuǎn)移到攪拌反應(yīng)池中，然后加入檸檬酸固體、草酸固體和絮凝劑的混合物；
s04：將s03得到的混合物通入到板框式壓濾機(jī)中進(jìn)行離心操作，混合物進(jìn)入板框式壓濾機(jī)中，經(jīng)過濾介質(zhì)濾布，固體停留在濾布上，并逐漸在濾布上形成過濾泥餅，而濾液部分則透過濾布，成為不含固體的清液，并回收固體；
s05：將s04得到的液體部分通入到s01中的超聲波清洗槽中，實(shí)現(xiàn)循環(huán)操作。
檸檬酸溶液的質(zhì)量濃度為35%。
拉拔銅材表面的氧化銅、草酸固體和檸檬酸固體的質(zhì)量比為1:1:0.24。
絮凝劑為有機(jī)絮凝劑pam。
所述絮凝劑的投加量占攪拌反應(yīng)池溶液質(zhì)量的1%。
攪拌反應(yīng)池的攪拌時(shí)間為1h。
超聲波清洗槽的工作溫度為60oc。
實(shí)施例6
一種拉拔銅材表面氧化銅酸洗方法，包括以下步驟：
s01：將拉拔銅材放入到加有檸檬酸溶液的超聲波清洗槽中清洗10~15min，直至超聲波清洗槽中藍(lán)綠色不再變化，超聲波清洗槽會(huì)通過高頻率的超聲作用震落銅材表面部分銅銹和其他污物，同時(shí)超聲波清洗槽中的檸檬酸溶液會(huì)與銅材表面的氧化銅進(jìn)行反應(yīng)，達(dá)到酸洗的作用；
s02：將s01中超聲波清洗槽中的固液混合物轉(zhuǎn)移到固液分離器中進(jìn)行固液分離，固液分離器包括三足式離心機(jī)、振動(dòng)篩或者上懸式離心機(jī)，這里優(yōu)選為三足式離心機(jī)，并將固體回收；
s03：將s02中得到的液體轉(zhuǎn)移到攪拌反應(yīng)池中，然后加入檸檬酸固體、草酸固體和絮凝劑的混合物；
s04：將s03得到的混合物通入到三足式離心機(jī)中進(jìn)行離心操作，通過高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力，將溶液中的固體與液體分離開來，并回收固體；
s05：將s04得到的液體部分通入到s01中的超聲波清洗槽中，實(shí)現(xiàn)循環(huán)操作。
檸檬酸溶液的質(zhì)量濃度為35%。
拉拔銅材表面的氧化銅、草酸固體和檸檬酸固體的質(zhì)量比為1:1:0.24。
絮凝劑為有機(jī)絮凝劑pam。
所述絮凝劑的投加量占攪拌反應(yīng)池溶液質(zhì)量的1%。
攪拌反應(yīng)池的攪拌時(shí)間為1h。
超聲波清洗槽的工作溫度為60oc。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。