【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铜电解精炼，尤其是涉及一种高纯铜电解液除砷装置及方法。
技术介绍
1、在电解精炼生产高纯铜的过程中，电解液中as杂质主要以两种形式存在：一种是以离子形态存在，并随电解过程不断累积，从而对阴极铜产生影响；另一种是形成漂浮阳极泥，其产生的原因相对较复杂。研究发现，只有不同价态的as、sb离子才会形成溶解度很小的化合物，即as5+和sb3+结合生成sbaso4、as3+和sb5+结合生成assbo4；而表面活性大的漂浮阳极泥极易附着于阴极铜上，造成产品as超标，极大地影响了高纯铜的品级率和出货率。
2、现有技术中通过向电解液内加入化学物质进行反应除砷，虽然能够除去砷，但是容易引入杂质离子，影响最终铜产品的纯度，不适应于高纯铜生产用电解液的除砷。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种高纯铜电解液除砷装置及方法，能够提升高纯铜电解液的除砷率，降低除砷成本，且结构简单、容易操作、对环境友好。
2、本专利技术的技术方案为：
3、一种高纯铜电解液除砷装置，包括净化筒体1；所述净化筒体1包括顶部敞开且底部封闭的筒身11及筒身11的外底部中间连通的总进液管12、上部侧壁连通的总出液管13、顶部固定的筒盖6，所述筒身11的底部固定在固定架7上；所述筒身11的内底部设置有内衬n向进液接口基座3、内上部设置有内衬n向出液接口基座4、内部在内衬n向进液接口基座3与内衬n向出液接口基座4之间沿周向均匀设置有n个活性炭过滤柱2，所述活性炭过
4、可选地，所述内衬n向进液接口基座3包括圆柱形的进液基座本体，所述进液基座本体的中部共轴设置有进液空腔、底部中间开设有与所述进液空腔连通的第一进液孔32且在第一进液孔32底端向下延伸有第一进液管33、顶部沿周向均匀开设有n个与所述进液空腔连通的第一出液孔31，所述第一进液管33向下插入所述总进液管12内，n个活性炭过滤柱2的底部分别与n个第一出液孔31连通；所述内衬n向出液接口基座4包括圆柱形的出液基座本体，所述出液基座本体的中部共轴设置有出液空腔、底部沿周向均匀开设有n个第二进液孔41且在第二进液孔41底端向下延伸有第二进液管43、侧壁开设有与所述出液空腔连通的第二出液孔42，所述第二出液孔42与所述总出液管13连通，n个活性炭过滤柱2的顶部分别与n个第二进液管43连通。
5、可选地，所述活性炭过滤柱2包括圆柱形的过滤壳体，所述过滤壳体的底部封闭后在中间连通有第一连接管25、顶部封闭后在中间连通有第二连接管26，所述第一连接管25向下插入对应的第一出液孔31内，所述第二进液管43的下部向下插入对应的第二连接管26内且与所述第二连接管26通过外壁套设的紧固环27紧固。
6、可选地，所述第一连接管25的外侧壁开设有外螺纹，所述第一出液孔31的内侧壁开设有内螺纹，所述第一连接管25螺纹连接在所述第一出液孔31内；所述第二连接管26的内径等于所述第二进液管43的外径，所述第二进液管43的外侧壁开设有外螺纹，所述紧固环27的内侧壁开设有内螺纹，所述紧固环27的下部套设在所述第二连接管26的外壁、上部螺纹连接在所述第二进液管43的上部外壁。
7、可选地，所述活性炭过滤柱2的内部从下至上依次设置有滤网21、过滤棉22、粉末状活性炭23、丙纶过滤布24。
8、可选地，所述过滤棉22的孔径﹤5μm，所述粉末状活性炭23的目数为200-500目，所述丙纶过滤布24的孔径﹤1μm。
9、可选地，所述净化筒体1的材质为不锈钢，所述筒身11的壁厚为3-5mm，所述活性炭过滤柱2的壳体、所述内衬n向进液接口基座3、内衬n向出液接口基座4的材质均为聚丙烯。
10、可选地，所述筒盖6通过连接件5与所述筒身11连接，所述筒盖6为圆形板状且顶部中间固定有把手61、边缘处沿周向均匀开设有多个凹向圆心的卡口62，所述筒身11的顶部设置有密封圈8，所述筒盖6设置在密封圈8上，所述连接件5包括固定座51、与所述卡口62数量相同的紧固组件，所述紧固组件包括销轴52、活节螺栓53、环形螺母54，所述固定座51的中部开设有固定孔且通过所述固定孔套设在所述筒身11的上部外壁所述总出液管13上方，所述固定座51的外侧壁沿周向均匀固定有与所述卡口62数量相同的固定块55，所述固定块55、紧固组件、卡口62一一对应，所述固定块55上开设有水平的销孔，所述销轴52通过所述销孔与所述固定块55转动连接并伸出所述销孔一部分，所述活节螺栓53通过孔眼固定套设在对应的销轴52位于所述销孔外部的部分上，所述活节螺栓53的杆部卡在对应的卡口62内且顶部通过对应的环形螺母54紧固。
11、一种使用所述高纯铜电解液除砷装置进行高纯铜电解液除砷的方法，包括下述步骤：
12、步骤1：配置高纯铜电解前溶液；
13、步骤2：将活性炭放入搅拌釜洗涤多次后烘干；所述洗涤包括加入纯水以200-400r/min的速度搅拌30-60min后排去洗水；
14、步骤3：将烘干的活性炭装入所述高纯铜电解液除砷装置的n个活性炭过滤柱2内部；
15、步骤4：控制电解前溶液以不高于1.5m3/h的流速通过总进液管12进入所述高纯铜电解液除砷装置进行除砷。
16、可选地，所述步骤1中，所述电解前溶液为硝酸系或硫酸系，所述电解前溶液中铜浓度为50-300g/l、ph为1.0-5.5；所述步骤2中，所述活性炭为200-500目粉末状，所述纯水的电阻率为15mω·cm以上；所述步骤3中，加入所述高纯铜电解液除砷装置内的活性炭量为每l电解前溶液不低于120g；所述步骤4中，除砷后的电解前溶液中as含量在0.0002g/l以下，用于电解制备得到7n高纯铜。
17、本专利技术的有益效果为：
18、本专利技术通过在净化筒体的筒身外底部连通总进液管、上部侧壁连通总出液管、顶部固定筒盖，同时在筒身内底部设置内衬n向进液接口基座、内上部设置内衬n向出液接口基座、内部在内衬n向进液接口基座与内衬n向出液接口基座之间沿周向均匀设置n个活性炭过滤柱并将活性炭过滤柱底部与内衬n向进液接口基座和总进液管依次连通、将活性炭过滤柱顶部与内衬n向出液接口基座、总出液管依次连通，能够实现低ph值条件下高纯铜电解液中砷杂质的有效去除，且不引入其他杂质，提升高纯铜电解液的除砷率，保证高纯铜电解液的纯度，且活性炭过滤柱便于更换，其内部采用的活性炭可取出清洗烘干反复使用，维护保养方便，能够降低高纯铜电解液的除砷成本，且结构简单、容易操作、对环境友好。
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1.一种高纯铜电解液除砷装置，其特征在于，包括净化筒体(1)；所述净化筒体(1)包括顶部敞开且底部封闭的筒身(11)及筒身(11)的外底部中间连通的总进液管(12)、上部侧壁连通的总出液管(13)、顶部固定的筒盖(6)，所述筒身(11)的底部固定在固定架(7)上；所述筒身(11)的内底部设置有内衬N向进液接口基座(3)、内上部设置有内衬N向出液接口基座(4)、内部在内衬N向进液接口基座(3)与内衬N向出液接口基座(4)之间沿周向均匀设置有N个活性炭过滤柱(2)，所述活性炭过滤柱(2)的底部与所述内衬N向进液接口基座(3)、总进液管(12)依次连通，所述活性炭过滤柱(2)的顶部与所述内衬N向出液接口基座(4)、总出液管(13)依次连通；N≥3。
2.根据权利要求1所述的高纯铜电解液除砷装置，其特征在于，所述内衬N向进液接口基座(3)包括圆柱形的进液基座本体，所述进液基座本体的中部共轴设置有进液空腔、底部中间开设有与所述进液空腔连通的第一进液孔(32)且在第一进液孔(32)底端向下延伸有第一进液管(33)、顶部沿周向均匀开设有N个与所述进液空腔连通的第一出液孔(31)，所
3.根据权利要求2所述的高纯铜电解液除砷装置，其特征在于，所述活性炭过滤柱(2)包括圆柱形的过滤壳体，所述过滤壳体的底部封闭后在中间连通有第一连接管(25)、顶部封闭后在中间连通有第二连接管(26)，所述第一连接管(25)向下插入对应的第一出液孔(31)内，所述第二进液管(43)的下部向下插入对应的第二连接管(26)内且与所述第二连接管(26)通过外壁套设的紧固环(27)紧固。
4.根据权利要求3所述的高纯铜电解液除砷装置，其特征在于，所述第一连接管(25)的外侧壁开设有外螺纹，所述第一出液孔(31)的内侧壁开设有内螺纹，所述第一连接管(25)螺纹连接在所述第一出液孔(31)内；所述第二连接管(26)的内径等于所述第二进液管(43)的外径，所述第二进液管(43)的外侧壁开设有外螺纹，所述紧固环(27)的内侧壁开设有内螺纹，所述紧固环(27)的下部套设在所述第二连接管(26)的外壁、上部螺纹连接在所述第二进液管(43)的上部外壁。
5.根据权利要求1所述的高纯铜电解液除砷装置，其特征在于，所述活性炭过滤柱(2)的内部从下至上依次设置有滤网(21)、过滤棉(22)、粉末状活性炭(23)、丙纶过滤布(24)。
6.根据权利要求5所述的高纯铜电解液除砷装置，其特征在于，所述过滤棉(22)的孔径﹤5μm，所述粉末状活性炭(23)的目数为200-500目，所述丙纶过滤布(24)的孔径﹤1μm。
7.根据权利要求1所述的高纯铜电解液除砷装置，其特征在于，所述净化筒体(1)的材质为不锈钢，所述筒身(11)的壁厚为3-5mm，所述活性炭过滤柱(2)的壳体、所述内衬N向进液接口基座(3)、内衬N向出液接口基座(4)的材质均为聚丙烯。
8.根据权利要求1所述的高纯铜电解液除砷装置，其特征在于，所述筒盖(6)通过连接件(5)与所述筒身(11)连接，所述筒盖(6)为圆形板状且顶部中间固定有把手(61)、边缘处沿周向均匀开设有多个凹向圆心的卡口(62)，所述筒身(11)的顶部设置有密封圈(8)，所述筒盖(6)设置在密封圈(8)上，所述连接件(5)包括固定座(51)、与所述卡口(62)数量相同的紧固组件，所述紧固组件包括销轴(52)、活节螺栓(53)、环形螺母(54)，所述固定座(51)的中部开设有固定孔且通过所述固定孔套设在所述筒身(11)的上部外壁所述总出液管(13)上方，所述固定座(51)的外侧壁沿周向均匀固定有与所述卡口(62)数量相同的固定块(55)，所述固定块(55)、紧固组件、卡口(62)一一对应，所述固定块(55)上开设有水平的销孔，所述销轴(52)通过所述销孔与所述固定块(55)转动连接并伸出所述销孔一部分，所述活节螺栓(53)通过孔眼固定套设在对应的销轴(52)位于所述销孔外部的部分上，所述活节螺栓(53)的杆部卡在对应的卡口(62)内且顶部通过对应的环形螺母(54)紧固。
9.一种使用权利要求1至8中任一项...
【技术特征摘要】
1.一种高纯铜电解液除砷装置，其特征在于，包括净化筒体(1)；所述净化筒体(1)包括顶部敞开且底部封闭的筒身(11)及筒身(11)的外底部中间连通的总进液管(12)、上部侧壁连通的总出液管(13)、顶部固定的筒盖(6)，所述筒身(11)的底部固定在固定架(7)上；所述筒身(11)的内底部设置有内衬n向进液接口基座(3)、内上部设置有内衬n向出液接口基座(4)、内部在内衬n向进液接口基座(3)与内衬n向出液接口基座(4)之间沿周向均匀设置有n个活性炭过滤柱(2)，所述活性炭过滤柱(2)的底部与所述内衬n向进液接口基座(3)、总进液管(12)依次连通，所述活性炭过滤柱(2)的顶部与所述内衬n向出液接口基座(4)、总出液管(13)依次连通；n≥3。
2.根据权利要求1所述的高纯铜电解液除砷装置，其特征在于，所述内衬n向进液接口基座(3)包括圆柱形的进液基座本体，所述进液基座本体的中部共轴设置有进液空腔、底部中间开设有与所述进液空腔连通的第一进液孔(32)且在第一进液孔(32)底端向下延伸有第一进液管(33)、顶部沿周向均匀开设有n个与所述进液空腔连通的第一出液孔(31)，所述第一进液管(33)向下插入所述总进液管(12)内，n个活性炭过滤柱(2)的底部分别与n个第一出液孔(31)连通；所述内衬n向出液接口基座(4)包括圆柱形的出液基座本体，所述出液基座本体的中部共轴设置有出液空腔、底部沿周向均匀开设有n个第二进液孔(41)且在第二进液孔(41)底端向下延伸有第二进液管(43)、侧壁开设有与所述出液空腔连通的第二出液孔(42)，所述第二出液孔(42)与所述总出液管(13)连通，n个活性炭过滤柱(2)的顶部分别与n个第二进液管(43)连通。
3.根据权利要求2所述的高纯铜电解液除砷装置，其特征在于，所述活性炭过滤柱(2)包括圆柱形的过滤壳体，所述过滤壳体的底部封闭后在中间连通有第一连接管(25)、顶部封闭后在中间连通有第二连接管(26)，所述第一连接管(25)向下插入对应的第一出液孔(31)内，所述第二进液管(43)的下部向下插入对应的第二连接管(26)内且与所述第二连接管(26)通过外壁套设的紧固环(27)紧固。
4.根据权利要求3所述的高纯铜电解液除砷装置，其特征在于，所述第一连接管(25)的外侧壁开设有外螺纹，所述第一出液孔(31)的内侧壁开设有内螺纹，所述第一连接管(25)螺纹连接在所述第一出液孔(31)内；所述第二连接管(26)的内径等于所述第二进液管(43)的外径，所述第二进液管(43)的外侧壁开设有外螺纹，所述紧固环(27)的内侧壁开设有内螺纹，所述紧固环(27)的下部套设在所述第二连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾钰泽，鲁相杰，白延利，张静，郭效伯，黎楷，张亚东，柴明强，吕锦雷，李宵波，魏坛春，李文琳，
申请(专利权)人：金川集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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