CN106480473A - 一种电解酸性氯化铜的方法 - Google Patents

一种电解酸性氯化铜的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106480473A
CN106480473A CN201510546333.9A CN201510546333A CN106480473A CN 106480473 A CN106480473 A CN 106480473A CN 201510546333 A CN201510546333 A CN 201510546333A CN 106480473 A CN106480473 A CN 106480473A
Authority
CN
China
Prior art keywords
copper
current density
electrolyte
electrolytic
copper chloride
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
CN201510546333.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106480473B (zh
Inventor
叶保基
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.)
Guangdong Tatong Environmental Protection Technology Co., Ltd.
Original Assignee
Dongguan Jinwei Water Treatment Equipment 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 Dongguan Jinwei Water Treatment Equipment Co Ltd filed Critical Dongguan Jinwei Water Treatment Equipment Co Ltd
Priority to CN201510546333.9A priority Critical patent/CN106480473B/zh
Publication of CN106480473A publication Critical patent/CN106480473A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106480473B publication Critical patent/CN106480473B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Abstract

本发明一种电解酸性氯化铜的方法，电解液为酸性氯化铜水溶液铜离子浓度15g/l～55g/l；氧化还原电位250mv～380mv；负极电流密度3.0A/dm2～6.0A/dm2。本发明通过控制电解液的参数和正负极电流密度，不需用离子膜就可以电解出铜，而且电解出来的铜附着在负极外表面并平整成块状，有较高的回收价值。

Description

一种电解酸性氯化铜的方法
技术领域
本发明涉及铜的电解冶炼技术，更具体的说，涉及一种电解酸性氯化铜的方法。
背景技术
酸性氯化铜是铜矿石冶炼、废金属中回收铜过程中的常用蚀刻介质，通过电化学反应的方式将铜矿石、废金属等含铜物质中的铜人溶解在蚀刻介质，得到铜离子浓度很高的酸性氯化铜水溶液，也被称为蚀刻液。现有技术中从酸性氯化铜蚀刻液中电解回收铜，都是用离子膜把蚀刻液分隔为两半。一边为正极室，用于放入正极，另一边为负极室，用于放入负极。在正极室的蚀刻液因为正极的氧化作用，使到正极室中蚀刻液的氧化还原电位(简称ORP)愈来愈高，到最后就析出氯气。在负极室的蚀刻液因为负极的还原作用，使到负极室的蚀刻液ORP愈来愈低，最后负极电解出金属铜；但电解出来的金属铜十分粗糙，通常成铜粉状态，也被称为铜泥，沉积在负极下方的电镀池底部，需要进一步的精炼才能予以回收并使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种电解酸性氯化铜的方法，解决现有技术中需要使用离子膜分隔电镀池、电解得到的金属铜为粉状、回收价值不高等问题。
本发明解决上述技术问题的方案为，提供一种电解酸性氯化铜的方法，电解液为酸性氯化铜水溶液，电解过程的参数如下：
铜离子浓度 15g/l～55g/l
氧化还原电位 250mv～380mv
负极电流密度 3.0A/dm2～6.0A/dm2。
在本发明提供的电解酸性氯化铜的方法中，电解液中酸度0.5N～3.0N，氯离子浓度为100g/l～280g/l；电解过程中正极电流密度2.0A/dm2～12.0A/dm2。
在本发明提供的电解酸性氯化铜的方法中，所述氧化还原电位为电解液中二价铜离子Cu2+与一价铜离子Cu+的比例。
在本发明提供的电解酸性氯化铜的方法中，随着电解过程中铜的析出，负极电流密度相应下降；当铜离子浓度在50g/l～55g/l时，负极电流密度为5A/dm2～6A/dm2；当铜离子浓度在40g/l～49g/l时，负极电流密度为4A/dm2～5A/dm2；当铜离子浓度在20g/l～39g/l时，负极电流密度为3A/dm2～4A/dm2。
在本发明提供的电解酸性氯化铜的方法中，当铜离子浓度低于20g/l，补充氯化铜水溶液提高铜浓度。
在本发明提供的电解酸性氯化铜的方法中，电解过程中电解液没有搅拌，负极片外表面包覆了一价铜离子层，一价铜离子层外包覆了二价铜离子层。
在本发明提供的电解酸性氯化铜的方法中，电解过程中氧化还原电位会上升，对电解液添加还原剂或另加电化还原处理，把二价铜还原为一价铜，使氧化还原电位回到250mv～340mv范围。
在本发明提供的电解酸性氯化铜的方法中，所述还原剂的其中一种为硫代硫酸钠。
实施本发明，具有如下有益效果：通过控制电解液的参数和正负极电流密度，不需用离子膜就可以电解出铜，而且电解出来的铜附着在负极外表面并平整成块状，有较高的回收价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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本发明的一些实施例，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。
图1为本发明电解酸性氯化铜使用的电镀池的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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的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。
现有的从酸性氯化铜蚀刻液中电解回收铜的技术中，需要使用离子膜把蚀刻液分隔为两半，蚀刻液中的各种离子无法通过离子膜但是电子不受阻挡，电解过程中二价铜离子在负极被还原，从而电解出金属铜。本发明的主要创新点在于，无需使用离子膜分隔电解液，正极片和负极片共处于电镀池中，通过控制电解过程中的参数，使产铜过程平稳缓慢，金属铜慢慢从负极片析出并可平整成块状。
图1示出了本发明电解酸性氯化铜使用的电镀池的结构，如图1所示，电镀池100中无需设置离子膜，交错排列的正极片301、303、305和负极片302、304浸没于电解液200中，例如正极303的两侧为负极片302、304，负极片302的两侧为正极片301、303，正极片和负极片的数量可以电镀池100大小、铜回收速度做适当调整，正极片和负极片的数量越多，铜回收速度越快。当然，在电镀池100较小时，一个正极片和一个负极片也可以实现本发明的电镀过程。
电解液200为酸性氯化铜水溶液，使用酸性氯化铜蚀刻液为母液配制而成，通常酸性氯化铜蚀刻液中的铜离子浓度、氯离子浓度、氧化还原电位(简称ORP)都比较高，不能直接作为电解液200完成铜回收过程。现列出普通酸性氯化铜蚀刻液的几项常规参数如下：
铜含量：100g/l～160g/l
酸度：1.0N～3.0N
ORP：430mv～550mv
氯离子：200g/l～280g/l。
在本发明电解酸性氯化铜的方法的较佳实施例中，调整并一直保持电解液200参数为：
铜离子浓度：15g/l～55g/l
氧化还原电位：250mv～380mv，
另外，控制电源系统，使得负极电流密度：3.0A/dm2～6.0A/dm2，这样使金属铜慢慢从负极片析出。
为了更清楚的说明本发明的工作过程，现就电镀池100中改变及控制参数的过程逐一讲解如下：
(1)铜离子浓度：开始时，可将氯化铜酸性蚀刻液用水稀释，使铜含量降至上述参数范围。之后铜离子会被负极还原成铜块，附贴在负极片上，铜离子浓度不断下降，需要补充入酸性蚀刻液以维持铜离子浓度在上述参数范围。(2)氧化还原电位：ORP为电解液200中二价铜离子Cu2+与一价铜离子Cu+的比例，即电解液200中二价铜离子Cu2+越多，ORP就较高。在电解过程中，负极将铜离子还原为铜块；正极将部分的一价铜Cu+氧化为二价铜Cu2+，但正极的氧化效率比较慢，ORP在电解过程中会慢慢上升，需要添加还原剂或把电解液另外作电化还原处理使氧化还原电位维持在250mv～340mv。优选的，还原剂为硫代硫酸钠，硫代硫酸钠直接添加进入电镀池100与电解液200反应。
(3)负极电流密度：电解过程中随着铜的析出，铜离子浓度会相应下降，负极电流密度应该与之对应的下降，即负极电流密度与电解液200中铜离子浓度直接相关。
在本发明的另一较佳实施例中，除具有上述实施例的特征外，负极电流密度与电解液200中铜离子浓度的关系为：
当铜离子浓度在50g/l～55g/l时，负极电流密度为5A/dm2～6A/dm2；
当铜离子浓度在40g/l～49g/l时，负极电流密度为4A/dm2～5A/dm2；
当铜离子浓度在20g/l～39g/l时，负极电流密度为3A/dm2～4A/dm2；
当铜离子浓度低于20g/l时，添加蚀刻液使铜离子浓度升至50g/l～55g/l。
在本发明的另一较佳实施例中，除具有上述实施例的特征外，电解液200中酸度0.5N～3.0N，氯离子浓度为100g/l～280g/l；电解过程中正极电流密度2.0A/dm2～12.0A/dm2。现逐一讲解如下：
(1)酸度：在电解过程中，铜离子变为铜，释放了络合的盐酸，所以酸度会渐渐上升，到3.0N时饱和。但酸度的改变对电铜的效率及铜的质量影响不大。
(2)氯离子浓度：氯离子对电解效率及铜的质量影响不大，只要保持氯离子不超于280g/l就可以。在不断补充蚀刻液入电镀池100的情况下，氯离子会渐渐升至与蚀刻液中氯离子浓度相同。
(3)正极电流密度：正极电流密度对电解效率及铜的质量影响不大，只要电流密度不大于12A/dm2就可以。
在本发明的另一较佳实施例中，除具有上述实施例的特征外，电解过程中电解液200没有搅拌，蚀刻液的添加过程、还原剂的加入，以平稳缓慢为宜，不起到搅拌的作用，这样负极片外表面包覆了一价铜离子层，一价铜离子层外包覆了二价铜离子层。一价铜离子层和二价铜离子层的符合夹层状态可以使得负极片上析出的金属铜成色更均一、成型更完整、表面更光滑。

Claims (8)

1.一种电解酸性氯化铜的方法，电解液为酸性氯化铜水溶液，其特征在于，电解过程的参数如下：
铜离子浓度 15g/l～55g/l
氧化还原电位 250mv～380mv
负极电流密度 3.0A/dm2～6.0A/dm2。
2.根据权利要求1所述的电解酸性氯化铜的方法，其特征在于，电解液中酸度0.5N～3.0N，氯离子浓度为100g/l～280g/l；电解过程中正极电流密度2.0A/dm2～12.0A/dm2。
3.根据权利要求1所述的电解酸性氯化铜的方法，其特征在于，所述氧化还原电位为电解液中二价铜离子Cu2+与一价铜离子Cu+的比例。
4.根据权利要求1所述的电解酸性氯化铜的方法，其特征在于，随着电解过程中铜的析出，负极电流密度相应下降；当铜离子浓度在50g/l～55g/l时，负极电流密度为5A/dm2～6A/dm2；当铜离子浓度在40g/l～49g/l时，负极电流密度为4A/dm2～5A/dm2；当铜离子浓度在20g/l～39g/l时，负极电流密度为3A/dm2～4A/dm2。
5.根据权利要求4所述的电解酸性氯化铜的方法，其特征在于，当铜离子浓度低于20g/l，补充氯化铜水溶液提高铜浓度。
6.根据权利要求1所述的电解酸性氯化铜的方法，其特征在于，电解过程中电解液没有搅拌，负极片外表面包覆了一价铜离子层，一价铜离子层外包覆了二价铜离子层。
7.根据权利要求1所述的电解酸性氯化铜的方法，其特征在于，电解过程中氧化还原电位会上升，对电解液添加还原剂或另加电化还原处理，使氧化还原电位降回250mv～340mv范围。
8.根据权利要求7所述的电解酸性氯化铜的方法，其特征在于，所述还原剂的其中一种为硫代硫酸钠。
CN201510546333.9A 2015-08-31 2015-08-31 一种电解酸性氯化铜的方法 Active CN106480473B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510546333.9A CN106480473B (zh) 2015-08-31 2015-08-31 一种电解酸性氯化铜的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510546333.9A CN106480473B (zh) 2015-08-31 2015-08-31 一种电解酸性氯化铜的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106480473A true CN106480473A (zh) 2017-03-08
CN106480473B CN106480473B (zh) 2019-08-13

Family

ID=58235277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510546333.9A Active CN106480473B (zh) 2015-08-31 2015-08-31 一种电解酸性氯化铜的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106480473B (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1584129A (zh) * 2003-08-20 2005-02-23 李德良 从含铜废液中分离铜的方法及其设备
CN201501929U (zh) * 2009-08-18 2010-06-09 李海涛 一种氯化物体系线路版蚀刻液在线提取铜和蚀刻液回用的装置
CN101748430A (zh) * 2009-09-23 2010-06-23 王红华 印制板酸性蚀刻废液的铜回收系统及蚀刻液再生方法
CN201614411U (zh) * 2009-09-23 2010-10-27 王红华 印制板酸性蚀刻废液再生及铜回收装置
CN102154646A (zh) * 2011-03-04 2011-08-17 侯延辉 一种不产生氯气的酸性蚀刻液及其催化剂
CN102321908A (zh) * 2011-09-02 2012-01-18 广州市天承化工有限公司 酸性氯化物蚀刻液的循环再生工艺方法及金属铜回收系统
CN103422154A (zh) * 2012-05-24 2013-12-04 叶福祥 电路板酸性废蚀刻液氯化亚铜(Cu+,CuCL)离子隔膜电积再生
CN203976921U (zh) * 2014-06-24 2014-12-03 深圳市新锐思环保科技有限公司 酸性氯化铜蚀刻液电解再生循环及铜板回收装置
CN104313584A (zh) * 2014-10-10 2015-01-28 南京舜业环保科技有限公司 含铜蚀刻液电解获得铜板并再生循环利用方法及系统
CN104562015A (zh) * 2014-12-29 2015-04-29 成都虹华环保科技股份有限公司 酸性蚀刻液在线循环的铜回收系统

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1584129A (zh) * 2003-08-20 2005-02-23 李德良 从含铜废液中分离铜的方法及其设备
CN201501929U (zh) * 2009-08-18 2010-06-09 李海涛 一种氯化物体系线路版蚀刻液在线提取铜和蚀刻液回用的装置
CN101748430A (zh) * 2009-09-23 2010-06-23 王红华 印制板酸性蚀刻废液的铜回收系统及蚀刻液再生方法
CN201614411U (zh) * 2009-09-23 2010-10-27 王红华 印制板酸性蚀刻废液再生及铜回收装置
CN102154646A (zh) * 2011-03-04 2011-08-17 侯延辉 一种不产生氯气的酸性蚀刻液及其催化剂
CN102321908A (zh) * 2011-09-02 2012-01-18 广州市天承化工有限公司 酸性氯化物蚀刻液的循环再生工艺方法及金属铜回收系统
CN103422154A (zh) * 2012-05-24 2013-12-04 叶福祥 电路板酸性废蚀刻液氯化亚铜(Cu+,CuCL)离子隔膜电积再生
CN203976921U (zh) * 2014-06-24 2014-12-03 深圳市新锐思环保科技有限公司 酸性氯化铜蚀刻液电解再生循环及铜板回收装置
CN104313584A (zh) * 2014-10-10 2015-01-28 南京舜业环保科技有限公司 含铜蚀刻液电解获得铜板并再生循环利用方法及系统
CN104562015A (zh) * 2014-12-29 2015-04-29 成都虹华环保科技股份有限公司 酸性蚀刻液在线循环的铜回收系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN106480473B (zh) 2019-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112714803B (zh) 不溶性阳极酸性电镀铜的镀液生产和再生工艺及装置
MX2010013510A (es) Electrorecuperacion de oro y plata a partir de soluciones de tiosulfato.
US20120298523A1 (en) Method and arrangement for producing metal powder
CN113818055B (zh) 一种不溶性阳极的酸性电镀铜镀液或电镀补充液的成分调整方法及装置
US2273798A (en) Electrolytic process
DE10326767B4 (de) Verfahren zur Regenerierung von eisenhaltigen Ätzlösungen zur Verwendung beim Ätzen oder Beizen von Kupfer oder Kupferlegierungen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung desselben
CN109666952B (zh) 一种电沉积生产金属银的方法
CN204959050U (zh) 一种电解酸性氯化铜的装置
CN103422154A (zh) 电路板酸性废蚀刻液氯化亚铜(Cu+,CuCL)离子隔膜电积再生
CN106480473A (zh) 一种电解酸性氯化铜的方法
CN106480474A (zh) 一种电解酸性氯化铜的装置
US3799850A (en) Electrolytic process of extracting metallic zinc
EP1601818B1 (en) Method for copper electrowinning in hydrochloric solution
JPS6363637B2 (zh)
JPS63307291A (ja) 高純度銅の製造方法
TW201712157A (zh) 電解酸性氯化銅之方法
Maatgi The Influence of Different Parameters on the Electro Refining of Copper
JPH04301043A (ja) 有価金属の分離方法
JP5612145B2 (ja) 電気銅の製造方法
CN1408902A (zh) 高铁闪锌矿悬浮电解直接生产金属锌工艺
TWM520538U (zh) 電解酸性氯化銅之裝置
TW201712158A (zh) 電解酸性氯化銅之裝置
JP2022543601A (ja) 鉛含有電解液からの金属回収
JP2012132047A (ja) 電気錫の製造方法
DE4118725A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur vollstaendigen regeneration von aetzloesungen

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20180911

Address after: 528203 4, 401, dun Shang Road, Jiujiang Town, Nanhai District, Foshan, Guangdong, 401 (residence declaration)

Applicant after: Guangdong Tatong Environmental Protection Technology Co., Ltd.

Address before: 523936 Guangdong province Dongguan city Humen Town Sha Jiao management area Lantau Peak Phoenix two road

Applicant before: DONGGUAN JINWEI WATER TREATMENT EQUIPMENT CO., LTD.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant