[實(shí)用新型]一種高雜銅陽極板電解與低銅溶液電積的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720057219.4
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號(hào): CN206418208U
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧濤;沈李奇;胡雷;周亞飛;付彥杰
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江科菲科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C25C1/12
• 分類號(hào): C25C1/12;C25C7/00
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙)33213
• 代理人: 周紅芳

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于冶金行業(yè)銅電解技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高雜銅陽極板電解與低銅溶液電積的裝置，它有效解決了冶金行業(yè)銅電解技術(shù)領(lǐng)域中高雜銅陽極板電解困難陽極鈍化、低銅溶液難以直接電積的缺點(diǎn)，同時(shí)該裝置與方法使生產(chǎn)過程中消除了濃差極化，進(jìn)行高電流密度運(yùn)行，是一種高效電解與高效電積的方式。

背景技術(shù)

電解銅在過去一個(gè)世紀(jì)有了顯著的現(xiàn)代化發(fā)展，即在有硫酸銅 -硫酸溶液的電解槽中用電化學(xué)方法電解不純凈的銅陽極，銅離子被傳送到陰極，銅在陰極以一定的純度富集。 主要的電化學(xué)反應(yīng)包括 ：

陽極反應(yīng)： Cu（不純）→ Cu²⁺ + 2e（ 1）

陰極反應(yīng) ： Cu²⁺ + 2e → Cu（純） （ 2）

凈反應(yīng) ： Cu（不純）→ Cu（純）（ 3）

自從 19 世紀(jì)末銅電解工廠建立以來，銅的生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)能力得到了顯著提高。在過去的幾十年中，通過提高電流效率、調(diào)整配料、凈化電解液、工藝的自動(dòng)化操作和程序控制等措施大大增加了銅的產(chǎn)量。近期 Moats等人對(duì)全球通用的 56個(gè)商業(yè)用槽的工作條件進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

增加產(chǎn)量和提高陰極銅質(zhì)量的最新方法包括使用不銹鋼陰極、改善活化電解質(zhì)、監(jiān)控添加劑和陽極加工機(jī)組。

盡管有了這些技術(shù)的發(fā)展，但是陽極鈍化還是會(huì)發(fā)生在大多數(shù)的現(xiàn)代化電解中，鈍化是因?yàn)殡y溶物質(zhì)的形成而抑制溶解反應(yīng)的發(fā)生，特別是高雜銅陽極板由于難溶物質(zhì)較多，更容易發(fā)生陽極鈍化。陽極鈍化會(huì)造成生產(chǎn)能力的損失、電耗費(fèi)用增加、陰極銅的質(zhì)量下降。

因此在電解銅領(lǐng)域中存在了產(chǎn)能低，綜合能耗高，資金占?jí)捍螅唠s銅電解困難等難題。

在銅電積方面，主要是由于濃差極化、離子濃度的影響以致在銅電積行業(yè)基本在銅離子濃度大于45克升才能高效電積并得到高品質(zhì)的產(chǎn)品。

綜合以上兩種情況，其實(shí)制約生產(chǎn)的瓶頸就是陽極鈍化和濃差極化。減少陽極鈍化與消除濃差極化的影響可以有效的解決高雜陽極銅電解與低銅電積的高效生產(chǎn)。

因此，通過將陽極鈍化降低到最低程度，可以提高全球銅的質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種高雜銅陽極板電解與低銅溶液電積的裝置，它有效解決高雜陽極銅陽極鈍化及低銅溶液的濃差極化的影響，突破了高電流密度下高雜陽極銅電解和低銅溶液電積精煉技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)了高雜陽極銅的高效電解與低銅溶液的高效電積。

所述的一種高雜銅陽極板電解與低銅溶液電積的裝置，包括電解槽體和分液噴射進(jìn)液系統(tǒng)，電解槽體左、右兩頭設(shè)有循環(huán)回液口，底部設(shè)有上清液排液口和陽極泥放空口，其特征在于分液噴射進(jìn)液系統(tǒng)由導(dǎo)流道和溶液分布管連接構(gòu)成，導(dǎo)流道懸掛于電解槽體側(cè)壁，溶液分布管位于電解槽體底部，溶液分布管上間隔設(shè)置多組特制噴嘴，電解槽體側(cè)壁之上鋪設(shè)用于與電解槽絕緣的膠皮，膠皮上依次敷設(shè)槽間銅排和絕緣玻璃鋼墊，每組特制噴嘴中間放置陰極，相鄰兩組特制噴嘴之間放置陽極，陽極、陰極一端槽間銅排，另一端置于絕緣玻璃鋼墊上。

所述的一種高雜銅陽極板電解與低銅溶液電積的裝置，其特征在于槽間銅排包括正極銅排和負(fù)極銅排，正極銅排和負(fù)極銅排分別置于電解槽體兩邊側(cè)壁之上，正極銅排連接整流系統(tǒng)的正極和陽極，負(fù)極銅排連接整流系統(tǒng)的負(fù)極和陰極，正負(fù)極銅排連接整流系統(tǒng)。

所述的一種高雜銅陽極板電解與低銅溶液電積的裝置，其特征在于溶液分布管上間隔設(shè)置一組帶內(nèi)螺紋連接孔，特制噴嘴一端為噴頭，另一端設(shè)有與帶螺紋連接孔匹配的M10螺紋口，通過螺紋連接安裝在溶液分布管上。

所述的一種高雜銅陽極板電解與低銅溶液電積的裝置，其特征在于陰極置于分液噴射系統(tǒng)的每組特制噴嘴中間，每組特制噴嘴之間間距為20~40mm，陽極置于相鄰兩組特制噴嘴之間，相鄰的兩組特制噴嘴之間間距為60~100mm。

所述裝置的電解或電積方法，其特征在于溶液經(jīng)過強(qiáng)制動(dòng)力的輸送，通過管路進(jìn)入分液噴射系統(tǒng)的導(dǎo)流道和溶液分布管，從溶液分布管上的特制噴嘴中以1~3m/s的速度進(jìn)行噴射，在電解槽內(nèi)形成向上、向下的流道，同時(shí)及時(shí)補(bǔ)充溶液中的電解/電積的金屬離子。