一种铜电解/电积装置及其工作方法制造方法及图纸

技术编号:38149860 阅读:18 留言:0更新日期:2023-07-13 09:13
本发明专利技术公开了粗铜电解精炼技术领域的一种铜电解/电积装置及其工作方法,包括:槽体;槽体包括阴极容腔和阳极容腔,阴极容腔和阳极容腔并排设置且相互连通;电解液输入装置;电解液输入装置设于阴极容腔,且电解液输入方向由阴极指向阳极;电解液输出装置;电解液输出装置设于阳极容腔,且电解液输出方向由阳极指向阴极;阴极容腔和阳极容腔内可分别间隔布设阴极板和阳极板,阴极板和阳极板外接电解电源,本发明专利技术采用阴、阳极异槽结构,电解过程阴极槽内电解液的洁净度高,可提高阴极铜的品质;电解过程不需担心阳极板过度溶解掉落导致短路的问题,可降低残极率;阳极溶解产生的银离子不参与阴极放电,可提高银回收率。可提高银回收率。可提高银回收率。

【技术实现步骤摘要】
一种铜电解/电积装置及其工作方法


[0001]本专利技术涉及粗铜电解精炼
,具体为一种铜电解/电积装置及其工作方法。

技术介绍

[0002]随着电气、新能源工业的发展,对铜材品质的要求的提高推动冶金行业不断发展。铜的电解精炼是目前采用最为广泛的铜提纯工艺,铜电解是利用在作为电子导体的电极与作为离子导体的电解质的界面上发生的电化学反应进行高纯物质合成的处理过程,通电时,电解质中的阳离子移向阴极,吸收电子,发生还原作用,生成新物质,电解质中的阴离子移向阳极,放出电子,发生氧化作用,亦生成新物质。其具体过程为在电解槽内阴阳极按照BABAB的形式交叉排列,阳极使用阳极铜,阴极使用永久不锈钢板,电解槽内充满用硫酸、硫酸铜水溶液配置而成的电解质溶液,在外接电源的作用下,阳极铜溶解、阴极上析出纯度较高的金属铜,完成电解精炼过程。不溶性杂质等则沉积在电解槽底部。
[0003]如中国专利:
[0004]CN115198309A一种低银低硫超高纯铜提纯的电解方法
[0005]CN218203085U一种铜电解精炼循环系统
[0006]当前几乎所有的铜电解/电积技术均是将阴、阳极板置于同一电解槽内,阳极铜的溶解与阴极的析出发生在同一电解槽容腔中,该电解环境导致:
[0007](1)阳极溶解产生的不溶性杂质容易在阴极表面粘结吸附,从而影响阳极铜的品质。
[0008](2)例如银金属离子容易在阴极表面放电析出,造成阴极铜含银率上升,而电解质溶液银回收率下降。
[0009](3)极铜溶解时需要考虑阳极板不会出现溶断掉落入电解槽中导致短路,阳极板残极率较高。
[0010]基于此,本专利技术设计了一种铜电解/电积装置及其工作方法,以解决上述问题。

技术实现思路

[0011]专利技术的目的在于提供一种铜电解/电积装置及其工作方法,以解决上述技术问题。
[0012]为实现上述目的,专利技术提供如下技术方案:一种铜电解/电积装置,包括:
[0013]槽体;所述槽体包括阴极容腔和阳极容腔,所述阴极容腔和阳极容腔并排设置且相互连通,工作时电解液溶液依次通过阴极容腔和阳极容腔;
[0014]电解液输入装置;所述电解液输入装置设于所述阴极容腔,用于将电解液溶液输入阴极容腔;
[0015]电解液输出装置;所述电解液输出装置设于所述阳极容腔,用于将电解液溶液输出阳极容腔;
[0016]所述阴极容腔和阳极容腔内可分别间隔布设阴极板和阳极板,所述阴极板和阳极板外接电解电源。
[0017]优选的,还包括:
[0018]净液系统;所述电解液输出装置连通至所述净液系统的输入端,所述净液系统的输出端连通至所述电解液输入装置;从而构成电解液循环通路。
[0019]优选的,所述槽体内装成由硫酸、硫酸铜水溶液配置而成的电解质溶液。
[0020]优选的,所述电解液输入装置包括贴附设置于阴极容腔外侧内壁上的进液布液器,所述进液布液器一端通过连接进液管以延伸至所述槽体外。
[0021]优选的,所述进液布液器朝向阴极板一侧面上均匀开设有多个布液口。
[0022]优选的,所述电解液输出装置包括设置于所述阳极容腔外侧内壁上端的出液溢流槽,所述出液溢流槽至少一端连通至出液口以导出电解液。
[0023]优选的,所述阳极容腔外侧内壁间隔设置有挡板,所述挡板上端高于所述出液溢流槽、下端贴近所述阳极容腔底部,所述挡板与所述阳极容腔外侧内壁之间留置电解液流通间隙。
[0024]优选的,所述阴极容腔和阳极容腔之间设置有隔板,所述隔板上均匀开设有多个连通口。
[0025]优选的,所述布液口和连通口均为间隔竖向条缝状,所述连通口与布液口开设位置一一对应、介于相邻两个阴极板之间;所述连通口与布液口开设间距与阴极板列装间距一致。
[0026]一种铜电解/电积装置的工作方法,包括以下步骤:
[0027]S1、将若干阴极板与阳极板分别列装于并排独立的阴极容腔与阳极容腔中,并将阴极板与阳极板分别于电解电源的负极和正极连接;
[0028]S2、通过电解液输入装置将洁净的电解液注入阴极容腔,并导通电解电源;
[0029]S3、洁净的电解液在阴极容腔的阴极表面放电析出单质铜,之后通过隔板上设置有连通口进入阳极容腔;
[0030]S4、失去铜离子的电解液在阳极容腔中混入阳极板溶解的铜离子、可溶及不溶性杂质;
[0031]S5、携带铜离子和杂质的电解液通过电解液输出装置进入净液系统除去杂质保留铜离子,脱杂后保留铜离子的电解液由电解液输入装置回流至阴极容腔循环利用。
[0032]与现有技术相比,专利技术的有益效果为:
[0033]本专利技术铜电解/电积装置采用阴、阳极异槽结构,在电解过程中,阳极产生的不溶性杂质随流动电解液溶液排出槽体,从而可有效抑制其在阴极表面粘结吸附、影响阳极铜的品质。
[0034]本专利技术铜电解/电积装置采用阴、阳极异槽结构,在电解过程中,阳极产生的例如银金属离子随流动电解液溶液排出槽体,从而可有效抑制其在阴极表面放电析出、造成阴极铜含银率上升。
[0035]本专利技术铜电解/电积装置采用阴、阳极异槽结构,阳极融断后掉落在阳极容腔中,不会直接与阴极容腔内的阴极板接触,电解过程不需担心阳极板过度溶解掉落导致短路的问题,从而可降低残极率。
[0036]本专利技术铜电解/电积装置还包括净液系统,净液过程中可同时进行银离子析出回收,结合上述阴极铜含银率上升抑制作用,可提升电解质溶液银回收率;另外,净液系统与
电解槽体之间构成循环系统,实现装置连续循环运行,保证装置工作效率。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明专利技术实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]图1为本专利技术整体俯视结构示意图;
[0039]图2为图1的A

A向剖视结构示意图;
[0040]图3为本专利技术进液布液器的布液口结构示意图;
[0041]图4为本专利技术布液水流轨迹示意图;
[0042]图5为本专利技术排液水流轨迹示意图;
[0043]图6为本专利技术装置循环工作结构示意图;
[0044]图7为本专利技术装置阴极板侧边绝缘结构(工作状态)结构示意图;
[0045]图8为本专利技术装置阴极板侧边绝缘结构(闲置状态)结构示意图。
[0046]附图中,各标号所代表的部件列表如下:
[0047]1‑
阳极板,101

阳极容腔,2

阴极板,201

阴极容腔,3

出液溢流槽,4

进液布液器,5

连通口,6

槽体,7
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜电解/电积装置,其特征在于,包括:槽体;所述槽体包括阴极容腔和阳极容腔,所述阴极容腔和阳极容腔并排设置且相互连通,工作时电解液溶液依次通过阴极容腔和阳极容腔;电解液输入装置;所述电解液输入装置设于所述阴极容腔,用于将电解液溶液输入阴极容腔;电解液输出装置;所述电解液输出装置设于所述阳极容腔,用于将电解液溶液输出阳极容腔;所述阴极容腔和阳极容腔内可分别间隔布设阴极板和阳极板,所述阴极板和阳极板外接电解电源。2.根据权利要求1所述的一种铜电解/电积装置,其特征在于,还包括:净液系统;所述电解液输出装置连通至所述净液系统的输入端,所述净液系统的输出端连通至所述电解液输入装置;从而构成电解液循环通路。3.根据权利要求1所述的一种铜电解/电积装置,其特征在于,所述槽体内装成由硫酸、硫酸铜水溶液配置而成的电解质溶液。4.根据权利要求1所述的一种铜电解/电积装置,其特征在于:所述电解液输入装置包括贴附设置于阴极容腔外侧内壁上的进液布液器,所述进液布液器一端通过连接进液管以延伸至所述槽体外,所述进液布液器朝向阴极板一侧面上均匀开设有多个布液口。5.根据权利要求1所述的一种铜电解/电积装置,其特征在于:所述电解液输出装置包括设置于所述阳极容腔外侧内壁上端的出液溢流槽,所述出液溢流槽至少一端连通至出液口以导出...

【专利技术属性】
技术研发人员:阮茂光代红坤李强赵善榕闫华龙舒达勇杨焱徐正国
申请(专利权)人:云南铜业股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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