一种清理始极片粘结铜的方法技术

本发明专利技术涉及一种清理始极片粘结铜的方法。本发明专利技术所述的清理始极片粘结铜的方法，包括以下步骤：将表面有粘结铜的始极片放入硫酸铁溶液中浸泡，取出后放入清水中清洗，清洗后得到清理好粘结铜的始极片；所述硫酸铁溶液可由硫酸铁、氢氧化铁、硫酸亚铁或氢氧化亚铁与浓度为200‑250g/L的稀硫酸配制而成。相对于现有技术，本发明专利技术所述的清理始极片粘结铜的方法具有操作简单、对始极片的损伤小、节省人力成本等优点。

A method of cleaning the copper in the beginning plate

The invention relates to a method for cleaning copper bonding of the starting pole piece. The method includes the following steps: soaking the beginning plate of the bonded copper on the iron sulfate solution and cleaning it in clear water after taking out, and cleaning the beginning plate of the bonded copper after cleaning, and the ferric sulfate solution can be made of iron sulfate, iron hydroxide, ferrous sulfate or hydrogen oxygen. Ferrous sulphate is prepared from dilute sulfuric acid with a concentration of 200 250g/L. Compared with the existing technology, the method of cleaning the bonding copper of the beginning plate has the advantages of simple operation, small damage to the beginning plate, and saving manpower cost, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种清理始极片粘结铜的方法
本专利技术涉及旋流电解
，特别是涉及一种清理始极片粘结铜的方法。
技术介绍
目前，阴极铜的生产主要采用传统电解和旋流电解两种方法。传统电解技术是将阴阳极板放置在电解液缓慢流动或停滞的槽体内，在电场的作用下，阴离子向阳极定向移动，阳离子向阴极定向移动，通过控制电解条件，金属阳离子在阴极得到电子沉积析出，从而得到电解金属产品。旋流电解技术也是建立在电化学基础理论之上，并基于各金属离子理论析出电位的差异，即欲被提取的金属只要与溶液体系中其他金属离子有较大的电位差，则电位较正的金属易于在阴极优先析出，其关键是通过高速液流消除浓差极化等对电解的不利影响。旋流电解装置使用不锈钢管或钛管作为阴极筒体，并用一块0.2mm厚的钛板作为阴极始极片设置在阴极筒体内，并紧贴在阴极筒体的内壁，阴极筒体内的电解溶液旋转流动，阳极则设置在阴极筒体内的中心位置。在旋流电解生产铜时，阴极的铜不会直接在阴极筒体上析出，而是在阴极始极片上析出，方便后续通过取出始极片将铜剥离，而不必在阴极筒体上进行剥离铜的操作。当阴极始极片上的铜达到生长周期后，会像抽管道一样把始极片及其上面的铜一起提出阴极筒体，然后将始极片上的铜取下来，再将始极片卷为筒状再次放入阴极筒体内，以进行下一轮的铜析出过程。阴极始极片所用的钛板需要达到既耐磨又不能太厚的要求，因为始极片每次从阴极筒体中取出时，都会与阴极筒体发生摩擦，所以其耐磨性能的好坏直接影响到其使用次数和寿命，而如果钛板太厚则导致弯曲性能下降，不能与阴极筒体的内壁紧密接触，从而造成导电不均。在正常的生产条件下，剥开阴极始极片即可将析出的铜取出，始极片再经过简单烫洗便能继续下一次的使用。然而，实际生产过程中由于工艺控制的问题，往往会发生析出的铜与阴极始极片粘连在一起的情况，始极片与铜紧密结合难以分离而影响使用，因此需要对始极片上的粘结铜进行清理，才能使始极片复原。目前唯一的清理方法是使用打磨机对粘结铜与始极片的粘连处进行人工打磨，实现两者的分离，但打磨过程操作困难，且容易导致始极片变形和磨损，对始极片的损伤严重。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的在于，提供一种清理始极片粘结铜的方法，其具有操作简单、对始极片的损伤小、节省人力成本的优点。本专利技术采取的技术方案如下：一种清理始极片粘结铜的方法，包括以下步骤：将表面有粘结铜的始极片放入硫酸铁溶液中浸泡，取出后放入清水中清洗，清洗后得到清理好粘结铜的始极片。本专利技术采用硫酸铁溶液对表面有粘结铜的始极片进行浸泡，使粘结铜被三价铁离子氧化为铜离子，反应方程式为：2Cu+2Fe2(SO4)3＝2CuSO4+4FeSO4，粘结铜全部溶解或其与始极片的粘连处发生溶解，从而实现对始极片表面粘结铜的彻底清理。而始极片的材料为金属钛，不会参与反应。相对于现有的人工打磨清理方法，本专利技术所述的方法操作更简便，能够节省人力成本，更重要的是对始极片的损伤小，能够避免始极片发生变形和磨损，保证始极片的机械性能，延长其使用寿命，且有利于旋流电解过程的进行。本专利技术选用硫酸铁溶液浸泡粘结铜，这是因为三价铁离子氧化性足够强，能够将铜氧化为铜离子，而且硫酸铁溶液成本低，来源易得，容易自行配制使用，使用后方便再生以重复使用。相比于氯化铁溶液或硝酸铁溶液，硫酸铁溶液更能与生产阴极铜的溶液体系和设备兼容，浸泡处理后的含铜离子、硫酸根离子的溶液可直接回收作为电解溶液生产阴极铜，而氯离子或硝酸根离子不能引入到阴极铜电解溶液中，且盐酸或硝酸对现有的阴极铜生产设备(一般为不锈钢材质)的腐蚀性更大，如果使用氯化铁或硝酸铁溶液处理则需要重新定制相应的耐盐酸、硝酸的设备。因此，选用硫酸铁溶液更有利于回收使用和降低改造成本。进一步地，所述硫酸铁溶液是由硫酸铁或氢氧化铁与浓度为200-250g/L的稀硫酸配制而成的，或者是将硫酸亚铁或氢氧化亚铁溶于浓度为200-250g/L的稀硫酸后，加入氧化剂配制而成的；该硫酸铁溶液中铁的质量百分比为10-30％。采用适宜浓度范围的稀硫酸配制硫酸铁溶液，一方面能使溶液具备一定的酸性，可防止三价铁离子、铜离子和亚铁离子发生水解产生沉淀物，维持溶液的稳定、均一，有利于铜与三价铁离子氧化还原反应的进行，另一方面能有效避免铜与浓硫酸发生副反应产生二氧化硫有害气体。进一步地，浸泡温度为70-80℃，浸泡时间为6小时以上。通过限定浸泡温度和时间，能有效控制粘结铜与硫酸铁的反应过程，达到充分清理同时提高清理效率的目的。进一步地，所述清理始极片粘结铜的方法具体包括以下步骤：具体包括以下步骤：(1)在浓度为200-250g/L的稀硫酸中加入硫酸铁或氢氧化铁配成含铁量为10-30％的硫酸铁溶液；或者，在浓度为200-250g/L的稀硫酸中加入硫酸亚铁或氢氧化亚铁配成硫酸亚铁溶液，然后往硫酸亚铁溶液中加入氧化剂，得到含铁量为10-30％的硫酸铁溶液；(2)将配制好的硫酸铁溶液抽至烫洗槽中，再将表面有粘结铜的始极片放入烫洗槽中，然后开启烫洗槽的蒸汽加热装置，使始极片在70-80℃的硫酸铁溶液中浸泡6小时以上；(3)将始极片从烫洗槽中取出，用棉质布料擦拭以清除其表面未溶解的粘结铜，然后将始极片放入清水中清洗，清洗后得到清理好粘结铜的始极片。进一步地，步骤(1)中，所述氧化剂为双氧水或压缩空气，来源易得，成本低，还原后的产物为水，不会引入其他杂质。进一步地，步骤(2)还包括：当烫洗槽中溶液的铜离子含量达到100g/L或以上时，将该溶液排走不再使用，并重复步骤(1)配制新的硫酸铁溶液进行更换。当浸泡溶液的铜离子含量过高时，粘结铜与三价铁离子的反应较慢，此时需要更换新的硫酸铁溶液，而富含铜离子的旧溶液可回收，用于补充到阴极铜电解槽中作为电解溶液，或用于其他工序。进一步地，还包括步骤(4)：往步骤(2)烫洗槽中的溶液加入双氧水或压缩空气进行再生，然后将再生后的溶液返回步骤(2)继续使用。加入双氧水或压缩空气再生的反应方程式为：2FeSO4+H2SO4+H2O2＝Fe2(SO4)3+2H2O或4Fe(OH)2+6H2SO4+O2＝2Fe2(SO4)3+10H2O，通过观察溶液从绿色变为土黄色，即可判断亚铁离子已经氧化为三价铁离子，该再生操作简单易行。具体实施方式实施例1将1.5m3清水加入2m3的反应釜中，开启搅拌，再加入浓硫酸，配制成浓度为230g/L的稀硫酸，然后往稀硫酸中加入硫酸铁，搅拌至硫酸铁全部溶解后，得到含铁量为25％(按质量百分比计)的硫酸铁溶液，放入储槽中备用。然后，用泵将配制好的硫酸铁溶液抽至烫洗槽中，再将表面有粘结铜的始极片放入烫洗槽内摆放整齐，然后开启烫洗槽的蒸汽加热装置，使始极片在74℃的硫酸铁溶液中浸泡7.5小时。接着，人工将始极片从烫洗槽中取出，用棉质布料擦拭以清除其表面的未溶解的粘结铜，再将始极片放入清水中清洗，清洗后得到清理好粘结铜的始极片。当烫洗槽中溶液的铜离子含量达到100g/L或以上时，将该溶液排走不再使用，并配制新的硫酸铁溶液进行更换。当烫洗槽中溶液变为绿色时，加入双氧水再生1小时，使溶液从绿色变为土黄色，使其中的亚铁离子氧化为三价铁离子，再生后的溶液待下次浸泡使用。实施例2将1.5m3清水加入2m3的反应釜中，开启搅拌，再加入浓硫酸，配制成浓度为25本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种清理始极片粘结铜的方法，其特征在于：包括以下步骤：将表面有粘结铜的始极片放入硫酸铁溶液中浸泡，取出后放入清水中清洗，清洗后得到清理好粘结铜的始极片。

【技术特征摘要】
1.一种清理始极片粘结铜的方法，其特征在于：包括以下步骤：将表面有粘结铜的始极片放入硫酸铁溶液中浸泡，取出后放入清水中清洗，清洗后得到清理好粘结铜的始极片。2.根据权利要求1所述的清理始极片粘结铜的方法，其特征在于：所述硫酸铁溶液是由硫酸铁或氢氧化铁与浓度为200-250g/L的稀硫酸配制而成的，或者是将硫酸亚铁或氢氧化亚铁溶于浓度为200-250g/L的稀硫酸后，加入氧化剂配制而成的；该硫酸铁溶液中铁的质量百分比为10-30％。3.根据权利要求2所述的清理始极片粘结铜的方法，其特征在于：浸泡温度为70-80℃，浸泡时间为6小时以上。4.根据权利要求3所述的清理始极片粘结铜的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：(1)在浓度为200-250g/L的稀硫酸中加入硫酸铁或氢氧化铁配成含铁量为10-30％的硫酸铁溶液；或者，在浓度为200-250g/L的稀硫酸中加入硫酸亚铁或氢氧化亚铁配成硫酸亚铁溶液，然后往硫酸亚铁溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，张登凯，宫晓丹，吴才贵，尹朝晖，余锋，王旭战，胡立，廖文讯，
申请(专利权)人：深圳市中金岭南有色金属股份有限公司丹霞冶炼厂，深圳市中金岭南有色金属股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44