一种旋流电解铜梯度控制电流密度参数的方法技术

本发明专利技术公开了一种旋流电解铜梯度控制电流密度参数的方法，采用分阶段法对电流密度进行设定控制，具体方法为：首先启动待旋流电解机及循环泵所有设备，然后再启动整流器，初始启动时电流密度适宜值80～100A/m2，运行时间以2h为宜；在80～100A/m2电流密度下运2h后，将整流器运行参数提高至200～250A/m2，运行时间2～4h；将整流器运行参数再次提高至500A/m2，一直运行至电解液铜浓度降至4～5g/L，通过铜浓度监测仪监测废液剩余铜浓度；待铜浓度降低至4～5g/L左右后，整流器运行参数降低至200A/m2，待废液铜浓度电解至1～2g/L后，整流器自动关闭，电解结束。本发明专利技术解决了电解铜时电流效率低、电解过程中容易产生毛刺、电解后期易出现铜粉、电解后金属产品同始极片难以分离等困扰旋流电解铜工艺设备的难题。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及旋流电解铜领域，主要涉及一种旋流电解铜梯度控制电流密度参数的方法。
技术介绍
旋流电解技术是基于金属离子理论析出电位的不同，被提纯金属离子与溶液体系中其它金属离子有较大的电位差值，则电位较正的金属优先沉积在阴极板上，同时电解槽结构升级使其消除浓差极化带来的不良影响。目前广泛适用于铜、镍、银等各废液中金属离子回收方面。其电解化学反应原理如下：阳极反应：4OH-→ 2H2O + O2↑ + 4e-阴极反应：主反应为金属离子在阴极得到电子形成金属单质： M2+(aq)+2e- →M(S)同时阴极也产生氢气的副反应：2H+(aq)+2e- → H2(g)旋流电解技术的优势在于通过高速溶液流动消除了浓差极化等对电解的不利因素，避免了传统电解过程受多种因素（离子浓度、析出电位、浓差极化、超电位、pH值等）影响的限制，可以通过简单的技术条件提高电解效率，在外加电场作用下，使溶液中金属铜离子在阴极析出为单质铜，从而实现产品铜的回收提纯。旋流电解技术及设备目前国内有较多，但设备运行参数的选择控制对运行及产品有着至关重要的影响，是决定设备效率和产品质量的关键，此点国内尚未见有报道。
技术实现思路
：本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种旋流电解铜梯度控制电流密度参数的方法，并对其进行自动化控制。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种旋流电解铜梯度控制电流密度参数的方法，其特征在于：采用分阶段法对电流密度进行设定控制，具体方法为：阶段一：预电解阶段，首先启动待旋流电解机及循环泵所有设备，然后再启动整流器，初始启动时电流密度适宜值80～100A/m2，运行时间以2h为宜；阶段二：在80～100A/m2电流密度下运2h后，将整流器运行参数提高至200～250A/m2，运行时间2～4h；阶段三：将整流器运行参数再次提高至500A/m2，一直运行至电解液铜浓度降至4～5g/L，通过铜浓度监测仪监测废液剩余铜浓度，此阶段为电解铜层快速生长阶段，维持整流器电流稳定即可；阶段四：待铜浓度降低至4～5g/L左右后，整流器运行参数降低至200A/m2，待废液铜浓度电解至1～2g/L后，整流器自动关闭，电解结束。本专利技术的优点是：本专利技术减少了人工操作，解决了电解铜时电流效率低、电解过程中容易产生毛刺、电解后期易出现铜粉、电解后金属产品同始极片难以分离等困扰旋流电解铜工艺设备的难题。附图说明：图1为本专利技术的自动化控制原理图。具体实施方式：参见附图。一种旋流电解铜梯度控制电流密度参数的方法，其特征在于：采用分阶段法对电流密度进行设定控制，具体方法为：阶段一：预电解阶段，首先启动待旋流电解机及循环泵所有设备，然后再启动整流器，初始启动时电流密度适宜值80～100A/m2，运行时间以2h为宜；阶段二：在80～100A/m2电流密度下运2h后，将整流器运行参数提高至200～250A/m2，运行时间2～4h；阶段三：将整流器运行参数再次提高至500A/m2，一直运行至电解液铜浓度降至4～5g/L，通过铜浓度监测仪监测废液剩余铜浓度，此阶段为电解铜层快速生长阶段，维持整流器电流稳定即可；阶段四：待铜浓度降低至4～5g/L左右后，整流器运行参数降低至200A/m2，待废液铜浓度电解至1～2g/L后，整流器自动关闭，电解结束。实施案例：某公司硫酸-双氧水体系含铜微蚀废液200L，铜浓度23.5g/L，采用旋流电解装置（1支电解桶）进行铜回收，室温，初始电流密度80A/m2，2h后停机观察，始极片长铜状况良好，析出铜光亮致密；后将电流密度升高至250 A/m2，此参数下电解3h，废液升温至42℃；后将电流密度升高至500A/m2，继续电解至铜浓度降低至5.3g/L，时间6h；最后将电流密度设为200 A/m2，电解至铜浓度1.35g/L后，电解结束，用时3.5h。上述参数条件下共计用时14.5h，最后产铜4.38kg，纯度≥99%，且铜较方便同始极片分离，表明旋流电解铜工艺梯度控制电流密度的方法较为适宜。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋流电解铜梯度控制电流密度参数的方法，其特征在于：采用分阶段法对电流密度进行设定控制，具体方法为：阶段一：预电解阶段，首先启动待旋流电解机及循环泵所有设备，然后再启动整流器，初始启动时电流密度适宜值80～100A/m2，运行时间以2h为宜；阶段二：在80～100A/m2电流密度下运2h后，将整流器运行参数提高至200～250A/m2，运行时间2～4h；阶段三：将整流器运行参数再次提高至500A/m2，一直运行至电解液铜浓度降至4～5g/L，通过铜浓度监测仪监测废液剩余铜浓度，此阶段为电解铜层快速生长阶段，维持整流器电流稳定即可；阶段四：待铜浓度降低至4～5g/L左右后，整流器运行参数降低至200A/m2，待废液铜浓度电解至1～2g/L后，整流器自动关闭，电解结束。

【技术特征摘要】
1.一种旋流电解铜梯度控制电流密度参数的方法，其特征在于：采用分阶段法对电流密度进行设定控制，具体方法为：阶段一：预电解阶段，首先启动待旋流电解机及循环泵所有设备，然后再启动整流器，初始启动时电流密度适宜值80～100A/m2，运行时间以2h为宜；阶段二：在80～100A/m2电流密度下运2h后，将整流器运行参数提高至200～250A/m2...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文明，周元康，唐润丰，蒋双隆，杨二亮，
申请(专利权)人：舒城联科表面处理有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34