一种液态金属浆料中液态金属的回收方法技术

本发明专利技术公开了一种液态金属浆料中液态金属的回收方法，包括，向包括液态金属和粘性掺杂剂在内的液态金属浆料中加入酸液或碱液并混合去氧化，分层，将液态金属排出并收集；上述酸液为1mol/L的盐酸溶液，上述碱液为1mol/L的氢氧化钠溶液，混合去氧化过程还包括转速为180‑350rpm的匀速搅拌，且该分层为离心分层或静置分层。本发明专利技术所提供的回收方法设计科学巧妙，回收工艺简单可控，回收过程能耗小且回收效率高，同时兼具易于实施的优点，既有利于节约资源和保护环境，同时能有效降低液态金属浆料的制造和使用成本，具有重要的理论和实际意义。

A recovery method of liquid metal in liquid metal slurry

【技术实现步骤摘要】
一种液态金属浆料中液态金属的回收方法
本专利技术属于液态金属浆料生产及回收
，更具体地，涉及一种液态金属浆料中液态金属的回收方法。
技术介绍
随着现代电子工业、无线通信和数字化技术的快速发展，各类电子电气设备己经从原来主要集中于军事和特殊工业领域，逐渐演变发展成广泛的应用于与人们日常生活息息相关的各个领域，如广播电视、通信导航、电力设施、科研、医疗的高频设备以及各种家用电器，这些设备和产品都会不同程度地产生电磁辐射。为了减少电磁辐射对人的神经、生殖、免疫及心血管系统等伤害，有关电磁屏蔽涂料的科学研究日渐深入，并得到广泛应用。在诸多种类的电磁屏蔽涂料中，由液态金属和粘性掺杂剂等组成的液态金属浆料由于具有屏蔽效果好且在不同频率范围内的屏蔽效果稳定性好、制备过程简单可控以及制备和使用过程安全环保等优点，在实际应用中得到了广泛的应用。然而，在液态金属浆料的实际应用过程以及应用过后，由于对废弃后液态金属浆料或液态金属浆料涂层的处理不当，会造成所用液态金属资源的浪费，而且作为废旧物还有可能对人类赖以生存的环境造成严重污染。综上所述，如何在现有研究基础上，研究开发一种科学简单、工艺可控、回收过程能耗小且回收效率高同时兼具易于实施的优点的液态金属浆料中液态金属的回收方法，既有利于节约资源和保护环境，同时能有效降低液态金属浆料的制造和使用成本，具有重要的理论和实际意义。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种液态金属浆料中液态金属的回收方法。本专利技术采用如下技术方案：一种液态金属浆料中液态金属的回收方法，包括：向包括液态金属和粘性掺杂剂在内的液态金属浆料中加入酸液或碱液并混合去氧化，分层，将液态金属排出并收集。液态金属浆料的的表面氧化膜为液态金属的氧化物，具体为一种两性氧化物，通过加入强酸或强碱溶液，液态金属的氧化物将会被很快溶解，液态金属不再湿润其中掺杂的粘性掺杂剂，原有的混合物体系因此变得热力学不稳定，从而向更稳定的状态即液态金属与粘性掺杂剂的接触面积最小(也即分层)发展。在上述技术方案中，所述酸液为pH值小于1的强酸溶液，所述碱液为pH值大于13的强酸溶液。回收所加入溶液的酸/碱性越强，也即反应物浓度越高，氧化膜被溶解的反应速度也就越快，回收速度也就越快；但液态金属本身也会一定程度地被酸/碱溶解，因此酸/碱浓度也不宜过高。进一步地，在上述技术方案中，所述酸液为1mol/L的盐酸溶液，所述碱液为1mol/L的氢氧化钠溶液。在实际操作中发现，上述配比的酸/碱液即能很快地让回收过程完成，又不会消耗很多液态金属，并且这两种浓度的溶液配制起来是最为方便的。在上述技术方案中，所述酸液或碱液的加入量为控制液态金属浆料与酸液或碱液混合后的pH值小于5.5或大于8.5。加入的酸/碱液不宜过少，因为要使液态金属和粘性掺杂剂分离，需要保证液态金属的流动性。氧化膜刚刚被溶解时，液态金属以小液滴形式存在于体系中，比表面积很大，容易被水所氧化，形成氧化膜影响流动性，因此要保证足够的酸碱度，让液态金属有足够的流动性从原有混合体系中流出。在上述技术方案中，所述液态金属浆料为掺杂二氧化硅粉末的Ga75.5In24.5系或Ga65In22Sn13系液态金属浆料。进一步地，在上述技术方案中，所述回收方法还包括，在向液态金属浆料中加入酸液或碱液前，将涂覆有液态金属浆料的基底材料破碎。进一步地，在上述技术方案中，所述分层为离心分层或静置分层。再进一步地，在上述技术方案中，所述离心分层的离心速度为1500-2800rpm，离心时间为5-12min。优选地，在上述技术方案中，所述静置分层的静置时间为40-75min。更进一步优选地，在上述技术方案中，所述静置分层具体为，待液态金属浆料与酸液或碱液混合去氧化后，置于梨形分液漏斗中静置50-65min，分层稳定后，将分液漏斗底层的液态金属排出。进一步地，在上述技术方案中，所述混合去氧化过程还包括匀速搅拌。匀速搅拌可以增加液态金属氧化膜和酸/碱的反应速率，并且能够增加液态金属小液滴之间碰撞融合的机会。优选地，在上述技术方案中，所述搅拌速度为180-350rpm，搅拌时间为45-75min。本专利技术的优点：本专利技术所提供的从液态金属浆料中回收液态金属的方法原理科学，设计巧妙，工艺可控，技术门槛低，回收速度快，回收效率高，且回收过程的成本低，既有利于节约资源和保护环境，同时能有效降低液态金属浆料的制造和使用成本，具有重要的理论和实际意义。附图说明图1为本专利技术实施例所提供的液态金属浆料中液态金属的回收方法的工艺流程图；图2为本专利技术实验例1中回收得到的液态金属合金成分的X射线能谱分析的结果图。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的保护范围，本专利技术的保护范围以权利要求书为准。若未特别指明，本专利技术实施例中所用的实验试剂和材料等均可市售获得。若未具体指明，本专利技术实施例中所用的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。如图1所示为本专利技术实施例所提供的液态金属浆料中液态金属的回收方法的工艺流程图，包括：向包括液态金属和粘性掺杂剂在内的液态金属浆料中加入酸液或碱液并混合去氧化，分层，将液态金属排出并收集。实施例1本专利技术实施例提供了一种液态金属浆料中液态金属的回收方法，具体包括以下步骤：(1)称取一定量的由液态金属和粘性掺杂剂组成的液态金属浆料，倒入容器中，加入1mol/L的氢氧化钠溶液，同时加入搅拌磁子，置于磁力搅拌器上，调节搅拌速度为200rpm，搅拌60min，同时控制液态金属浆料与氢氧化钠溶液的混合溶液的pH值为9±0.2，混合去氧化；(2)将步骤(1)中的液态金属浆料与氢氧化钠溶液的混合溶液倒入离心管中，置于离心机里，在2500rpm下离心10min，取出离心管，用洁净的吸管将位于离心管最下层的液态金属吸出，收集并称重，同时取样分析采用X射线能谱分析其成分和含量。具体地，在本实施例中，所述液态金属浆料为由Ga75.5In24.5和SiO2按质量比为4:1的比例混和得到的镓铟系液态金属浆料。在步骤(2)中，离心分离后，可明显看出，离心管中的液态金属浆料与氢氧化钠溶液的混合溶液已分成三层，包括分别位于上部的水溶液、位于中部的SiO2和位于最下部的Ga75.5In24.5。实施例2本专利技术实施例提供了一种液态金属浆料中液态金属的回收方法，具体包括以下步骤：(1)称取一定量的由液态金属和粘性掺杂剂组成的液态金属浆料，倒入容器中，加入1mol/L的盐酸溶液，同时加入搅拌磁子，置于磁力搅拌器上，调节搅拌速度为200rpm，搅拌50min，同时控制液态金属浆料与氢氧化钠溶液的混合溶液的pH值为2.5±0.2，混合，去氧化；(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液态金属浆料中液态金属的回收方法，其特征在于，包括：向包括液态金属和粘性掺杂剂在内的液态金属浆料中加入酸液或碱液并混合去氧化，分层，将液态金属排出并收集。/n

【技术特征摘要】
1.一种液态金属浆料中液态金属的回收方法，其特征在于，包括：向包括液态金属和粘性掺杂剂在内的液态金属浆料中加入酸液或碱液并混合去氧化，分层，将液态金属排出并收集。


2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述酸液为pH值小于1的强酸溶液，所述碱液为pH值大于13的强酸溶液。


3.根据权利要求2所述的回收方法，其特征在于，所述酸液为1mol/L的盐酸溶液，所述碱液为1mol/L的氢氧化钠溶液。


4.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述酸液或碱液的加入量为控制液态金属浆料与酸液或碱液混合后的pH值小于5.5或大于8.5。


5.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述液态金属浆料为掺杂二氧化硅粉末的Ga75.5In24.5系或Ga65In22Sn13系液态金属浆料。


6.根据权利要求1-5任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：常皓，饶伟，刘静，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11