CN105177636A - 一种电积装置及电积的方法 - Google Patents

一种电积装置及电积的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105177636A
CN105177636A CN201510581458.5A CN201510581458A CN105177636A CN 105177636 A CN105177636 A CN 105177636A CN 201510581458 A CN201510581458 A CN 201510581458A CN 105177636 A CN105177636 A CN 105177636A
Authority
CN
China
Prior art keywords
anode
negative electrode
cell body
liquid outlet
fluid inlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510581458.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105177636B (zh
Inventor
王志普
孙玉昕
张进贤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yanggu Xiangguang Copper Co Ltd
Original Assignee
Yanggu Xiangguang Copper Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yanggu Xiangguang Copper Co Ltd filed Critical Yanggu Xiangguang Copper Co Ltd
Priority to CN201510581458.5A priority Critical patent/CN105177636B/zh
Publication of CN105177636A publication Critical patent/CN105177636A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105177636B publication Critical patent/CN105177636B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明提供了一种电积装置及电积的方法，该电积装置包括槽体(1)、槽盖(2)、阴极(3)与阳极(4)；所述阴极(3)与所述阳极(4)设置于所述槽体(1)内；所述槽体(1)上设置有进液口(5)与出液口(6)，所述进液口(5)通过阴极和阳极之间的空腔与出液口(6)相连通。与现有技术相比，本发明进液口出液口的方向与阴阳极垂直，从而使电积液在阴阳极之间平行流动，提高了循环速度，实现阴阳极之间电积液浓度稳定，减少因金属离子浓度降低而造成的浓差极化，以及由浓差极化造成的电势差增高、电流效率低等问题，防止因电势差增高造成其他杂质金属析出以及砷化氢等有害气体的产生，同时保证了阴极析出金属的纯度。

Description

一种电积装置及电积的方法
技术领域
本发明属于金属冶炼技术领域，尤其涉及一种电积装置及电积的方法。
背景技术
电积在有色金属冶炼领域属于一种金属提取工艺，利用惰性阳极作为阳极，在电场的作用下，液体中的金属离子向阴极富集析出。铜电积一般用于电解液净化和湿法浸出中浸出液中提取金属铜，其电积基本原理相同，电积过程中阴阳极反应分别如下所示：
阳极：H2O–2e→2H++1/2O2↑
阴极：Cu2++2e→Cu↓
无论是电解液净化还是湿法浸出液电积产生阴极铜，所采用的均是传统电解装置和工艺。其中，电解液净化采用传统诱导脱铜和砷锑铋杂质的方法，一般在二次脱铜电解中，也就是先经过一次脱铜电积将铜溶液中的铜离子浓度降至20～40g/L，再进行脱除砷、锑、铋等杂质的二次脱铜电积，随着铜离子浓度降到一定程度时就会有砷化氢气体产生。溶液中的铜离子浓度达到8g/L时，溶液中的砷锑铋等开始在阴极上与铜一起析出，当铜离子浓度降至2g/L时，就开始产生砷化氢气体，造成工作条件恶化，污染环境，危害人体健康。因此，诱导脱铜净化电解液产出含砷、锑、铋的黑铜板或黑铜渣数量较大，造成金属铜中间产品的循环量大或积压，同时产生的砷化氢等有害气体污染环境及对人身带来危害。
在铜湿法冶炼领域，经浸出的含铜溶液也需要经过电积提取金属铜，其在电积过程中由于电积液循环率较低，容易造成阴极附近铜离子浓度偏低，而造成浓差极化影响电流效率，且浓差极化也会造成电势差升高从而使部分杂质在阴极析出，导致阴极铜的质量降低。同时，在电积生产阴极铜时，一般需控制铜离子浓度高于40g/L，有时需要对浸出液进行富集才能达到此标准，在此过程中杂质也进一步富集，同样不利于阴极铜质量的提高。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种析出纯度较高的电积装置及电积的方法。
本发明提供了一种电积装置，包括槽体(1)、槽盖(2)、阴极(3)与阳极(4)；所述槽体(1)通过所述槽盖(2)密封；所述阴极(3)与所述阳极(4)设置于所述槽体(1)内；所述槽体(1)上设置有进液口(5)与出液口(6)，所述进液口(5)通过阴极和阳极之间的空腔与出液口(6)相连通；
当所述阴极(3)为两个以上或所述阳极(4)为两个以上时，所述阴极(3)与所述阳极(4)交错、平行设置于所述槽体(1)内。
优选的，所述槽盖(2)上设置有阳极凹槽(201)与阴极凹槽(202)；所述阳极凹槽(201)用于固定所述阳极(4)；所述阴极凹槽(202)用于固定所述阴极(3)。
优选的，所述槽盖(2)通过紧固装置密封于所述槽体(1)上。
优选的，所述紧固装置为螺栓或铰链。
优选的，所述槽体(1)的内腔下部设置有固定所述阴极(3)与所述阳极(4)的限位装置。
优选的，还包括隔板(9)，所述隔板(9)设置于所述槽体(1)内靠近进液口(5)的一端，与进液口(5)的方向垂直；所述隔板(9)与槽体(1)的内侧壁形成进液腔体(10)，且所述隔板(9)上设置有进液缝(11)；所述进液口(5)通过所述进液腔体(10)、所述进液缝(11)与阴极和阳极之间的空腔相连通。
优选的，所述进液缝(11)位于阴极和阳极之间空腔的中轴线上。
优选的，所述设置有所述出液口(6)的槽体(1)内侧壁上设置有出液凹槽(7)；所述出液口(6)与所述出液凹槽(7)相连通。
本发明还提供了一种应用电积装置进行电积的方法，包括：
通入电流，将电积液从进液口(5)通入槽体(1)的内腔，平行于阴极(3)与阳极(4)流向出液口(6)。
优选的，所述电积液的流速为2～10m/s。
本发明提供了一种电积装置及电积的方法，该电积装置包括槽体(1)、槽盖(2)、阴极(3)与阳极(4)；所述槽体(1)通过所述槽盖(2)密封；所述阴极(3)与所述阳极(4)设置于所述槽体(1)内；所述槽体(1)上设置有进液口(5)与出液口(6)，所述进液口(5)通过阴极和阳极之间的空腔与出液口(6)相连通；当所述阴极(3)为两个以上或所述阳极(4)为两个以上时，所述阴极(3)与所述阳极(4)交错设置于所述槽体(1)内。与现有技术相比，本发明进液口出液口的方向与阴阳极垂直，从而使电积液在阴阳极之间高速平行流动，提高了电积液的循环速度，实现阴阳极之间的电积液浓度稳定，减少因金属离子在阴极析出而造成的阴极附近金属离子浓度降低而造成的浓差极化，以及由浓差极化造成的电势差增高、电流效率低等问题，防止因电势差增高造成其他杂质金属析出以及砷化氢等有害气体的产生，同时保证了阴极析出金属的纯度。
附图说明
图1为本发明电积装置的示意图；
图2为图1的A-A面示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1与图2，图1为本发明电积装置的示意图，其中1为槽体，2为槽盖，3为阴极，4为阳极，5为进液口，6为出液口，7为出液凹槽，8为凸台，9为隔板，10为进液腔体，11为进液缝；图2为图1的A-A面示意图，其中201为阳极凹槽，201为阴极凹槽。
本发明提供了一种电积装置，包括槽体(1)、槽盖(2)、阴极(3)与阳极(4)；所述槽体(1)通过所述槽盖(2)密封；所述阴极(3)与所述阳极(4)设置于所述槽体(1)内；所述槽体(1)上设置有进液口(5)与出液口(6)，所述进液口(5)通过阴极和阳极之间的空腔与出液口(6)相连通；当所述阴极(3)为两个以上或所述阳极(4)为两个以上时，所述阴极(3)与所述阳极(4)交错设置于所述槽体(1)内。
本发明中，所述阴极(3)与阳极(4)交错、平行设置于所述槽体(1)时，优选所述阴极(3)设置于所述槽体(1)内腔的两侧，所述阳极(4)设置于所述阴极(3)之间；所述槽体(1)的内腔下部优选设置有限位装置，用于固定阴极(3)与阳极(4)，可防止电积液的高速流动而引起阴阳极的颤动。
进液口(5)与出液口(6)分别设置于槽体(1)与阴阳极垂直的两端，电积液从进液口(5)流向出液口(6)时在阴阳极之间高速平行流动，可提高电积液的循环速度，实现阴阳极之间电积液浓度稳定，减少因金属离子即铜离子在阴极析出而造成的阴极附近铜离子浓度降低而造成的浓差极化，以及由浓差极化造成的电积电势差增高、电流效率低等问题，防止因电积电势差增高造成其他杂质金属析出以及砷化氢等有害气体的产生，同时保证了阴极析出金属铜的纯度。
本发明优选还包括隔板(9)，所述隔板(9)设置于所述槽体(1)内靠近进液口(5)的一端，与进液口(5)的方向垂直；所述隔板(9)与槽体(1)的内侧壁形成进行腔体(10)，且所述隔板(9)上设置有进液缝(11)；更优选，所述进液缝(11)位于阴极和阳极之间空隙的中轴线上；所述进液口(5)通过所述进液腔体(10)、所述进液缝(11)与阴极和阳极之间的空腔相连通。所述进液缝(11)优选位于阴极(3)与阳极(4)之间的空隙，以确保电积液沿阴极(3)与阳极(4)之间喷射，并与阴阳极平行流动；相应的，所述槽体(1)设置有出液口(6)的内侧壁上优选设置有出液凹槽(7)，所述出液凹槽(7)与出液口(6)相连通；所述出液凹槽(7)优选设置与进液缝(11)相对的位置，可减少槽体内的死角即电积液流动低或不流动的地方，实现槽体内阴阳极之间电积液能高速循环。
本发明所述槽体(1)通过所述槽盖(2)密封。可保证电积液的高速平行流动和防止电极过程中产生的有害气体的泄露。
所述槽盖(2)上优选设置有阳极凹槽(201)与阴极凹槽(202)；所述阳极凹槽(201)用于固定所述阳极(4)；所述阴极凹槽(202)用于固定所述阴极(3)，可更好地固定电积装置的阴极与阳极。
所述槽盖(2)优选通过紧固装置密封于所述槽体(1)上；所述紧固装置为本领域技术人员熟知的紧固装置即可，并无特殊的限制，本发明优选为螺栓或铰链。
所述槽体(1)的上沿优选设置有凸台(8)，所述凸台(8)用于安装固定槽盖(2)的紧固装置。
本发明进液口出液口的方向与阴阳极垂直，从而使电积液在阴阳极之间高速平行流动，提高了电积液的循环速度，实现阴阳极之间的电积液浓度稳定，减少因金属离子在阴极析出而造成的阴极附近金属离子浓度降低而造成的浓差极化，以及由浓差极化造成的电势差增高、电流效率低等问题，防止因电势差增高造成其他杂质金属析出以及砷化氢等有害气体的产生，同时保证了阴极析出金属的纯度。
本发明还提供了一种应用上述电积装置进行电积的方法，通入电流，将电积液从进液口(5)通入槽体(1)的内腔，平行于阴极(3)与阳极(4)流向出液口(6)。
其中，所述电积液的流速为2～10m/s，更优选为3～10m/s，再优选为6～10m/s；所述电流的密度优选为500～1000A/m2，更优选为600～900A/m2。
采用本发明电积装置可以处理含铜浓度降低的液体生产符合国家标准的电积铜产品，且避免有害杂质和气体的析出影响电积铜质量、污染环境或对工作人员造成身体伤害，同时本发明电积装置设备简单，易于操作，适用于多种工业形式。
采用本发明电积装置可进一步根据电积液中铜离子的浓度采用多级电积的方式，从而提高铜的回收率。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种电积装置及电极的方法进行详细描述。
以下实施例中所用的试剂均为市售。
实施例1
将阴极(3)和阳极(4)放入槽体(1)，然后用槽盖(2)对槽体(1)进行密封；电积液在驱动装置的作用下从进液口(5)以3m/s的速度流入槽体(1)内阴极(3)和阳极(4)之间的空隙，电积液进入槽体(1)后沿平行于阴极(3)和阳极(4)高速流动；电流密度为520A/m2，电积液中的铜离子在电场的作用下向阴极(3)移动，并在阴极(3)析出成电积铜；经电积后的电积液从出液凹槽(7)流出进入出液口(6)，然后流出槽体(1)。
在电积过程中，铜离子不断在阴极(3)析出，随着时间的延长阴极(3)析出铜量不断增加，经过一段时间后切断电源和电积液的供入，将阴极(3)从槽体(1)内取出，并剥离阴极(3)上吸附的电积铜，得到A级阴极铜。
实施例2
将阴极(3)和阳极(4)放入槽体(1)，然后用槽盖(2)对槽体进行密封；电积液在驱动装置的作用下从进液口(5)以6m/s的速度流入槽体(1)内阴极(3)和阳极(4)之间的空隙，电积液进入槽体(1)后沿平行于阴极(3)和阳极(4)高速流动；电流密度为800A/m2，电积液中的铜离子在电场的作用下向阴极(3)移动，并在阴极(3)析出成电积铜；经电积后的电积液从出液凹槽(7)流出进入出液口(6)，然后流出槽体(1)。
在电积过程中，铜离子不断在阴极(3)析出，随着时间的延长阴极(3)析出铜量不断增加，经过一段时间后切断电源和电积液的供入，将阴极(3)从槽体(1)内取出，并剥离阴极(3)上吸附的电积铜，得到A级阴极铜。
实施例3
将阴极(3)和阳极(4)放入槽体(1)，然后用槽盖(2)对槽体进行密封；电积液在驱动装置的作用下从进液口(5)以10m/s的速度流入槽体(1)内阴极(3)和阳极(4)之间的空隙，电积液进入槽体(1)后沿平行于阴极(3)和阳极(4)高速流动；电流密度为980A/m2，电积液中的铜离子在电场的作用下向阴极(3)移动，并在阴极(3)析出成电积铜；经电积后的电积液从出液凹槽(7)流出进入出液口(6)，然后流出槽体(1)。
在电积过程中，铜离子不断在阴极(3)析出，随着时间的延长阴极(3)析出铜量不断增加，经过一段时间后切断电源和电积液的供入，将阴极(3)从槽体(1)内取出，并剥离阴极(3)上吸附的电积铜，得到A级阴极铜。

Claims (9)

1.一种电积装置，其特征在于，包括槽体(1)、槽盖(2)、阴极(3)与阳极(4)；所述槽体(1)通过所述槽盖(2)密封；所述阴极(3)与所述阳极(4)设置于所述槽体(1)内；所述槽体(1)上设置有进液口(5)与出液口(6)，所述进液口(5)通过阴极和阳极之间的空腔与出液口(6)相连通；
当所述阴极(3)为两个以上或所述阳极(4)为两个以上时，所述阴极(3)与所述阳极(4)交错、平行设置于所述槽体(1)内。
2.根据权利要求1所述的电积装置，其特征在于，所述槽盖(2)上设置有阳极凹槽(201)与阴极凹槽(202)；所述阳极凹槽(201)用于固定所述阳极(4)；所述阴极凹槽(202)用于固定所述阴极(3)。
3.根据权利要求1所述的电积装置，其特征在于，所述槽盖(2)通过紧固装置密封于所述槽体(1)上。
4.根据权利要求1所述的电积装置，其特征在于，所述槽体(1)的内腔下部设置有固定所述阴极(3)与所述阳极(4)的限位装置。
5.根据权利要求1所述的电积装置，其特征在于，还包括隔板(9)，所述隔板(9)设置于所述槽体(1)内靠近进液口(5)的一端，与进液口(5)的方向垂直；所述隔板(9)与槽体(1)的内侧壁形成进液腔体(10)，且所述隔板(9)上设置有进液缝(11)；所述进液口(5)通过所述进液腔体(10)、所述进液缝(11)与阴极和阳极之间的空腔相连通。
6.根据权利要求5所述的电积装置，其特征在于，所述进液缝(11)位于阴极和阳极之间空腔的中轴线上。
7.根据权利要求1所述的电积装置，其特征在于，所述设置有所述出液口(6)的槽体(1)内侧壁上设置有出液凹槽(7)；所述出液口(6)与所述出液凹槽(7)相连通。
8.一种应用权利要求1～7任意一项所述的电积装置进行电积的方法，其特征在于，包括：
通入电流，将电积液从进液口(5)通入槽体(1)的内腔，平行于阴极(3)与阳极(4)流向出液口(6)。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述电积液的流速为2～10m/s。
CN201510581458.5A 2015-09-14 2015-09-14 一种电积装置及电积的方法 Active CN105177636B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510581458.5A CN105177636B (zh) 2015-09-14 2015-09-14 一种电积装置及电积的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510581458.5A CN105177636B (zh) 2015-09-14 2015-09-14 一种电积装置及电积的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105177636A true CN105177636A (zh) 2015-12-23
CN105177636B CN105177636B (zh) 2018-05-18

Family

ID=54900044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510581458.5A Active CN105177636B (zh) 2015-09-14 2015-09-14 一种电积装置及电积的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105177636B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111270265A (zh) * 2018-12-04 2020-06-12 格林美（江苏）钴业股份有限公司 一种电积钴溶液的提纯方法及装置
CN113089023A (zh) * 2021-03-22 2021-07-09 浙江中金格派锂电产业股份有限公司 一种电积钴溶液的提纯方法及装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2123537U (zh) * 1992-01-17 1992-12-02 个旧市矿产加工总厂 多孔侧进侧出电积槽
CN202036925U (zh) * 2011-03-24 2011-11-16 景德镇陶瓷学院 一种管式蜂窝陶瓷过滤膜组件
CN103255443A (zh) * 2013-05-06 2013-08-21 阳谷祥光铜业有限公司 超高电流密度电解或电积槽
CN203807570U (zh) * 2014-04-24 2014-09-03 重庆科技学院 一种电解槽
CN104831319A (zh) * 2015-05-28 2015-08-12 杭州三耐环保科技股份有限公司 一种顶部进液双向平行流电解槽及其使用方法
CN204550732U (zh) * 2015-04-17 2015-08-12 绵阳市鑫科源环保科技有限公司 一种可均匀进液的高效卧式电解铜装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2123537U (zh) * 1992-01-17 1992-12-02 个旧市矿产加工总厂 多孔侧进侧出电积槽
CN202036925U (zh) * 2011-03-24 2011-11-16 景德镇陶瓷学院 一种管式蜂窝陶瓷过滤膜组件
CN103255443A (zh) * 2013-05-06 2013-08-21 阳谷祥光铜业有限公司 超高电流密度电解或电积槽
CN203807570U (zh) * 2014-04-24 2014-09-03 重庆科技学院 一种电解槽
CN204550732U (zh) * 2015-04-17 2015-08-12 绵阳市鑫科源环保科技有限公司 一种可均匀进液的高效卧式电解铜装置
CN104831319A (zh) * 2015-05-28 2015-08-12 杭州三耐环保科技股份有限公司 一种顶部进液双向平行流电解槽及其使用方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANDREAS KEMMINGER ET AL.: "Modelling the electrolyte flow in a full-scal copper electrorefining Tankhous cell", 《PROCESS OF EMC》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111270265A (zh) * 2018-12-04 2020-06-12 格林美（江苏）钴业股份有限公司 一种电积钴溶液的提纯方法及装置
CN113089023A (zh) * 2021-03-22 2021-07-09 浙江中金格派锂电产业股份有限公司 一种电积钴溶液的提纯方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN105177636B (zh) 2018-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103334123B (zh) 一种铜电解系统及运行方法
CN105274563A (zh) 一种制备高纯钴的方法
CN104451784A (zh) 一种分离回收金属复合废料的旋流电解装置
CN205974692U (zh) 一种用于处理铜渣的湍流电积装置
CN103160855A (zh) 高纯铟的制备方法
CN104313643A (zh) 一种两段熔盐电解法生产高纯锑的方法
CN101392387B (zh) 一种硝酸铜溶液电积的方法
CN203200349U (zh) 一种制备高纯钴的隔膜电解槽
CN109485023A (zh) 一种从含铜碲废液中回收碲的方法
AU2016338328A1 (en) Filter press device for electroplating metal from solutions, which is formed by separating elements formed by ion-exchange membranes, forming a plurality of anolyte and catholyte chambers, the electrodes being connected in series with automatic detachment of the metallic product
CN203890449U (zh) 一种高纯铜的制备装置
CN103060842B (zh) 一种大流量下制备电积钴的方法
CN105177636A (zh) 一种电积装置及电积的方法
CN109763140A (zh) 一种7n超纯铜的制备方法
CN102828205A (zh) 一种新型金属电积精炼工艺
CN111501064A (zh) 一种6n铜的生产方法
CN103966442A (zh) 一种废杂铜电积制备高纯铜的方法
CN104651880B (zh) 一种脱铜分氰联立工艺处理银冶炼含氰贫液的方法
CN203474910U (zh) 一种铜电解系统
CN102051635B (zh) 一种采用高电流密度硫酸电解质生产金属钴的方法
CN201981272U (zh) 铀熔盐电解精炼阴极动密封装置
KR101397743B1 (ko) 고순도 니켈의 제조 방법
CN104562083B (zh) 不同锰离子条件下降低电解液酸锌比的锌湿法冶炼工艺
CN110964923B (zh) 一种多场耦合下深度置换提铜的装置与方法
CN112301376A (zh) 一种金属提纯装置及二次提纯生产7n纯铜的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant