[发明专利]利用废弃印制电子线路板构成的热再生氨电池及处理方法

说明书

本发明公开了一种利用废弃印制电子线路板构成的热再生氨电池及处理方法；一种利用废弃印制电子线路板构成的热再生氨电池，包括阴极腔室、阴离子交换膜和阳极腔室，阴极腔室内设置有阴极泡沫铜电极和阴极电解液，阳极腔室内设置有阳极电极和阳极电解液；其特征在于：所述阳极电极由废弃印制电子线路板构成，该印制电子线路板上所有的覆铜线通过外接短路线连通，同时，其中一条覆铜线通过导流片与外部负载的一端连接，外部负载的另一端与阴极泡沫铜电极连接；本发明可广泛应用在能源、环保等领域。

技术领域

本发明涉及热再生氨电池，特别是涉及一种利用废弃印制电子线路板构成的热再生氨电池及处理方法。

背景技术

热再生氨电池(Thermally RegenerativeAmmonia-basedBattery，TRAB)是一种能够利用低温废热将化学能转换为电能的新型电化学系统产电技术，其主要由电池产电部分和热再生及气液分离部分两部分组成。

电池产电部分，热再生氨电池基于热电化学反应，阴极采用不与溶于溶液中的铜离子反应的金属作为电极，阳极一般使用金属铜作为电极。阴、阳极之间以阴离子交换膜分隔，阴、阳极由于不同的氨浓度，形成电势差，会在阳极发生反应生成金属氨络合物和电子，连接外电阻，电子通过外电路传导至阴极电极表面，溶液中的阴离子通过阴离子交换膜传输从而构成回路，产生电流。

热再生及气液分离部分，将电池产电部分反应后的阳极液通入蒸馏塔中，利用低温废热加热进行气液分离，分离出具有高浓度的铜离子溶液以及氨气，这些氨气将进入下一个电池的阳极中作为阳极反应物，而铜离子溶液则进入下一个电池的阴极中作为阴极液进行循环利用。热再生氨电池技术具有反应条件温和、结构简单、可拓展性强、成本较低且环境友好等特点。

印制电子线路板(Printed Circuit Board，PCB)是电子工业的基础，是各类电子产品中不可缺少的部件，一吨废旧线路板中含有200千克左右的铜，回收利用这部分铜资源对我国可持续发展具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种利用废弃印制电子线路板构成的热再生氨电池及处理方法。

为了解决上述技术问题，本发明的第一个技术方案是：

一种利用废弃印制电子线路板构成的热再生氨电池，包括阴极腔室、阴离子交换膜和阳极腔室，阴极腔室内设置有阴极泡沫铜电极和阴极电解液，阳极腔室内设置有阳极电极和阳极电解液；其特征在于：所述阳极电极由废弃印制电子线路板构成，该印制电子线路板上所有的覆铜线通过外接短路线连通，同时，其中一条或几条覆铜线通过导流片与外部负载的一端连接，外部负载的另一端与阴极泡沫铜电极连接。

根据本发明所述的利用废弃印制电子线路板构成的热再生氨电池的优选方案，所述阴极电解液为硫酸铜和硫酸铵的混合溶液，所述阳极电解液为硫酸铵。

根据本发明所述的利用废弃印制电子线路板构成的热再生氨电池的优选方案，在阴极腔室和阳极腔室的外侧分别设置有阴极侧端板和阳极侧端板(10)。

本发明的第二个技术方案是，利用热再生氨电池处理废弃印制电子线路板的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

第一、废弃印制电子线路板预处理：将废弃印制电子线路板上所有的覆铜线通过外接短路线连通；再将印制电子线路板浸泡在可以去除覆铜线表面绿油的溶解剂中，以去除覆铜线表面绿油，使印制电子线路板上的铜线暴露。

第二、建立热再生氨电池：该热再生氨电池包括阳极腔室、阴离子交换膜和阴极腔室，阴极腔室和阳极腔室分别设置有阴极电解液输入输出孔和阳极电解液输入输出孔。

第三、将预处理后的印制电子线路板放置在阳极腔室中；将印制电子线路板上其中一条或几条覆铜线通过导流片与外部负载的一端连接，外部负载的另一端与阴极泡沫铜电极连接；阴极泡沫铜电极放入阴极腔室中。