پرچ های تماس با مس قرمز برای رله ها پیشرفت در فناوری بازیافت: استخراج مس موثر الکترولیتی بازیافت سبز زباله های الکترونیکی را تسهیل می کند

در انتقال نیرو، کنترل صنعتی و الکترونیک مصرفی، کنتاکت های مسی الکتریکی به دلیل رسانایی عالی (مس خالص رسانایی تا 58 MS/m)، شکل پذیری خوب و هزینه نسبتا پایین، به طور گسترده ای در قطعات حیاتی مانند کلیدها، رله ها و قطع کننده های مدار استفاده می شود. کنتاکت های مس جامد معمولی یا پرچ های تماس یکپارچه مسی نه تنها به رسانایی بالا نیاز دارند، بلکه به سطح خاصی از مقاومت قوس الکتریکی و دوام مکانیکی نیز نیاز دارند. با این حال، با سرعت سریع ارتقاء محصول، مقدار زیادی مس-حاوی ضایعات-شامل ضایعات مهر زنی، کنتاکت‌های دور ریخته‌شده، پایانه‌های مسی-و کنتاکت‌های سوئیچ مسی ناموفق- وارد زنجیره بازیافت می‌شود. چگونگی استخراج کارآمد و زیست محیطی مس با خلوص بالا از این مواد به موضوع مهمی برای بازیافت منابع و تولید سبز تبدیل شده است.

در فرآیند تولید کنتاکت‌های مس جامد از نوع پرچ، معمولاً از آبکاری الکتریکی، آبکاری الکترولس یا آبکاری داغ{1} برای تشکیل یک لایه مس روی یک زیرلایه آهن، فولاد یا برنج استفاده می‌شود تا رسانایی و استحکام مکانیکی متعادل شود. به عنوان مثال، پرچ‌های مسی الکتریکی اغلب سازه‌های فولادی-هسته مسی-آبکاری شده هستند که هم از استحکام پرچ اطمینان می‌دهند و هم سطوح تماس الکتریکی خوبی را فراهم می‌کنند. اگرچه این نوع ضایعات مس{6} دارای مقدار قابل توجهی مس (معمولاً 30-5٪) است، ترکیب آن پیچیده و اشکال آن متنوع است. دفن مستقیم زباله یا سوزاندن نه تنها منابع استراتژیک فلزی را هدر می دهد، بلکه اسیدهای باقیمانده، فلزات سنگین و افزودنی های آلی نیز می توانند باعث آلودگی خاک و آب شوند.

فرآیندهای پیرومتالورژی سنتی می‌توانند ضایعات مس مخلوط را مدیریت کنند، اما انرژی{0}}زیاد هستند، انتشار زیادی تولید می‌کنند و جداسازی آنها از فلز پایه دشوار است. در حالی که روش های اسیدشویی ساده به راحتی مقادیر زیادی فاضلاب حاوی فلزات سنگین را تولید می کنند. بنابراین، توسعه یک{2}}تکنولوژی استخراج مس با آلودگی کم، بسیار انتخابی و مقیاس پذیر به نیاز فوری این صنعت تبدیل شده است.

Currently, electrolysis is widely recognized as one of the most promising technologies for treating copper plating waste. Its core principle is to utilize an electrochemical reduction reaction to selectively deposit copper ions in the waste into metallic copper, achieving efficient separation from the substrate material. This process boasts advantages such as a short process flow, high recovery rate (>95٪، خلوص محصول بالا (تا 99.9٪)، و سازگاری با محیط زیست. جریان فرآیند تفصیلی:

پیش درمان و طبقه بندی: ضایعات ابتدا با ابزارهای فیزیکی مانند خرد کردن، جداسازی مغناطیسی و الک کردن برای حذف ناخالصی‌های غیرفلزی مانند پلاستیک و لاستیک پردازش می‌شوند و سپس بر اساس مواد (مثلاً مس-فولاد آبکاری شده، مس-آهن اندود، براده‌های مس خالص) طبقه‌بندی می‌شوند. برای مواد بسیار روغنی، شستشوی قلیایی و چربی زدایی برای اطمینان از راندمان الکترولیز بعدی مورد نیاز است.

آماده سازی الکترولیت: سیستم رایج مورد استفاده یک محلول مخلوط اسید سولفوریک-سولفات مس، با ترکیب معمولی: غلظت Cu²+ 30-50 گرم در لیتر، غلظت H2SO4 150-200 گرم در لیتر است. یک محیط اسیدی از هیدرولیز Cu2+ جلوگیری می کند و هدایت محلول را بهبود می بخشد. برخی از فرآیندها مقدار کمی یون کلرید (Cl-) را برای بهبود غیرفعال سازی آند و افزایش بازده جریان اضافه می کنند.

رسوب الکترولیتی: ضایعات آبکاری مس پیش تصفیه شده به عنوان یک آند محلول استفاده می شود یا از محلول حاوی مس{0} که با انحلال اسید تهیه شده است به عنوان الکترولیت استفاده می شود. کاتد یک صفحه فولادی ضد زنگ یا یک ورق شروع مس خالص است. تحت یک میدان الکتریکی DC (چگالی جریان 150-300 A/m²، ولتاژ سلول 1.8-2.5 V)، یون‌های مس در کاتد به مس فلزی متراکم کاهش می‌یابند. برای قطعات فولادی-هسته مسی-، لایه مس ترجیحاً حل می‌شود، در حالی که زیرلایه آهن به دلیل غیرفعال شدن در اسید سولفوریک باقی می‌ماند و جداسازی خودکار حاصل می‌شود.

جمع آوری و پالایش محصول: پس از جداسازی، تمیز کردن و خشک کردن، مس رسوب‌شده در کاتد را می‌توان مستقیماً به‌عنوان ماده بازیافتی برای تماس‌های مس با رسانایی بالا مورد استفاده قرار داد، یا بیشتر ذوب شده و در صفحات آند ریخته شد و به یک سلول الکترولیتی تصفیه‌شده برای تولید مس کاتد درجه A (خلوص بیشتر یا برابر با 99.99 درصد) وارد شد.

این فناوری نه تنها برای بازیافت ضایعات از-کنتاکت‌های مس جامد یک تکه مناسب است، بلکه می‌تواند اجزای مس را از ضایعات حکاکی PCB، لجن آبکاری و کنتاکت‌های مس-نقره شکست خورده برای سوئیچ‌ها نیز پردازش کند. برای ضایعات کامپوزیت حاوی فلزات گرانبها مانند نقره و قلع، فرآیندهای الکترولیز و استخراج را می توان برای دستیابی به بازیابی هم افزایی چند فلزی ترکیب کرد.

در آینده، این صنعت در حال انجام سه ارتقای عمده است:

کنترل هوشمند: معرفی آنلاین نظارت بر غلظت pH و Cu2+ و سیستم های تکمیل خودکار برای بهبود پایداری.

الکترولیت های سبز: بررسی سیستم های اسید آلی یا مایع یونی برای کاهش خورندگی و خطرات زیست محیطی.

تجهیزات مدولار: توسعه واحدهای الکترولیز کوچک و متحرک برای خدمات رسانی به مراکز برچیدن الکترونیکی توزیع شده.

اگر به پارامترهای فرآیند دقیق برایپرچ های تماس الکتریکی مس خالص، توصیه‌های انتخاب تجهیزات یا طرح‌های آزمایشی{0} در مقیاس آزمایشی، لطفاً با ما تماس بگیرید. ما پشتیبانی فنی حرفه ای و تجزیه و تحلیل امکان سنجی را بر اساس{2}}مشخصات استاندارد صنعت ارائه خواهیم کرد.