CN108169300A - 一种在线检测铜电解液中铜离子和硫酸根离子含量的方法 - Google Patents
一种在线检测铜电解液中铜离子和硫酸根离子含量的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108169300A CN108169300A CN201711399933.2A CN201711399933A CN108169300A CN 108169300 A CN108169300 A CN 108169300A CN 201711399933 A CN201711399933 A CN 201711399933A CN 108169300 A CN108169300 A CN 108169300A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- copper
- electrolyte
- values
- value range
- concentration
- 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
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/27—Association of two or more measuring systems or cells, each measuring a different parameter, where the measurement results may be either used independently, the systems or cells being physically associated, or combined to produce a value for a further parameter
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种在线检测铜电解液中铜离子和硫酸根离子含量的方法,其特征在于:将三个数字探测探头放置于铜电解槽电解液中,这三个探头分别在线测量电解液的温度T、黏度μ和电导率σ,所得到的测量数据返回计算机,由计算机实时求解成分方程组,进而间接得到铜电解液的铜离子浓度和硫酸浓度。本发明与现有方法相比,具有以下有益效果:(1)能够实现快速在线同时检测铜离子浓度和硫酸浓度,有利于工厂进行大数据分析。(2)方法简单可靠,成本低。仅需要在现场安装数字测温探头、数字黏度计、数字电导率仪,而这些均为成熟技术。(3)本方法所公开的公式中各个参数取值范围的设定可以实现检测出来的数据准确且可应用于工业生产。
Description
技术领域
本发明属于铜电解液成分的分析测试领域,具体涉及一种在线检测铜电解液中铜离子和硫酸根离子含量的方法。
背景技术
铜是支撑国民经济的基础性原料和战略性物资,约80%的铜是采用火法冶金生产的。火法冶金所得到的粗铜,需要通过电解精炼进一步提纯。其工艺是:采用粗铜作为阳极板,以纯铜或不锈钢作为阴极板,用硫酸铜和硫酸混合溶液作为电解质,在直流电的作用下,铜从阳极板不断溶解,而在阴极板不断沉积。
铜电解精炼的电解液中Cu2+一般在40~50g/L,硫酸浓度在170~200g/L,电解液温度一般在60~70℃。电解液成分的稳定对于生产顺行、节能降耗以及产品质量都至关重要,实时在线检测电解槽内的铜离子浓度和硫酸浓度有非常积极的意义。目前,在实验室测定铜电解液中铜离子含量的方法主要有EDTA滴定法、分光光度法、原子吸收法、原子发射光谱法等,而对于硫酸含量主要采用酸碱滴定,均无法实现在线快速检测。
综上所述,开发一种简单快捷能实现在线同时检测铜电解液中铜离子浓度和硫酸浓度的方法是目前亟需解决的关键技术问题,具有重要现实意义。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种同时检测铜电解液中铜离子浓度和硫酸浓度的方法。
具体技术方案如下:
一种在线检测铜电解液中铜离子和硫酸根离子含量的方法,将三个数字探测探头放置于铜电解槽电解液中,这三个探头分别在线测量电解液的温度T、黏度μ和电导率σ,所得到的测量数据返回计算机,由计算机实时求解成分方程组,进而间接得到铜电解液的铜离子浓度和硫酸浓度,所述成分方程组为:
-A1·[Cu]+B1·[H2SO4]=σ-C1-D1·T+E1·T2 (1)
A2·[Cu]+B2·[H2SO4]=1000μ-C2+D2·T-E2·T2 (2)
式(1)、(2)中,σ为电导率,S/m;μ为黏度,Pa·s;[]为各物质的浓度,g/L;T为电解液温度,℃;A1、B1、C1、D1、E1、A2、B2、C2、D2、E2为系数,其中A1的取值范围为0.32-0.40,B1的取值范围为0.218~0.266,C1的取值范围为11.93~14.59,D1的取值范围为0.43~0.53,E1的取值范围为0.000675~0.000825,A2的取值范围为0.0077~0.0094;B2的取值范围为0.00158~0.00194;C2的取值范围为1.84~2.24;D2的取值范围为0.041~0.051;E2的取值范围为0.000237~0.000289。
进一步优选的:A1取值为0.36、B1取值为0.242、C1取值为13.26、D1取值为0.48、E1取值为0.00075、A2取值为0.0085、B2取值为0.00176、C2取值为2.04、D2取值为0.046、E2取值为0.000263。
进一步优选的,当所述铜电解液中温度为40℃~75℃;铜离子浓度为35g/L~60g/L;硫酸浓度为120g/L~220g/L时,采用本发明所述方法检测的准确性更高。
本发明的技术原理在于铜电解精炼电解液中杂质较少,电解液的黏度和电导率受温度、铜离子浓度和硫酸浓度控制,如果已知电解液黏度和电导率与温度、铜离子浓度、硫酸浓度的函数关系,然后测出电解液的温度、黏度和电导率,则可以反推出电解液的铜离子浓度和硫酸浓度。
本发明与现有方法相比,具有以下有益效果:
(1)能够实现快速在线同时检测铜离子浓度和硫酸浓度,有利于工厂进行大数据分析。
(2)方法简单可靠,成本低。仅需要在现场安装数字测温探头、数字黏度计、数字电导率仪,而这些均为成熟技术。
(3)本方法所公开的公式中各个参数取值范围的设定可以实现检测出来的数据准确且可应用于工业生产。
具体实施方式
下面将结合具体实例对本发明做进一步详细描述。
实施例1
将三个数字探测探头放置于铜电解槽电解液中,测得电解槽某处电解液的温度、黏度、电导率分别为:60.48℃、0.00094Pa·s、67.02S/m,然后将此三个数据反馈至如下方程组:
-0.36[Cu]+0.242[H2SO4]=67.02-13.26-0.48×60.48+0.00075×60.48×60.48 (3)
0.0085[Cu]+0.00176[H2SO4]=1000×0.00094-2.04+0.046×60.48-0.000263×60.48×60.48 (4)
上式中A1取值为0.36、B1取值为0.242、C1取值为13.26、D1取值为0.48、E1取值为0.00075、A2取值为0.0085、B2取值为0.00176、C2取值为2.04、D2取值为0.046、E2取值为0.000263。
联立式(3)、式(4),解得:[Cu]=46.79g/L,[H2SO4]=183.1g/L
而通过EDTA滴定和酸碱滴定所测得的浓度为:[Cu]=48.28g/L,[H2SO4]=179.8g/L,误差均在5%以内。
实施例2
通过三个数字探测探头测得电解槽某处电解液的温度、黏度、电导率分别为:57.34℃、0.00106Pa·s、68.70S/m,然后将此三个数据反馈至如下方程组中:
-0.36[Cu]+0.242[H2SO4]=68.70-13.26-0.48×57.34+0.00075×57.34×57.34 (3)
0.0085[Cu]+0.00176[H2SO4]=1000×0.00106-2.04+0.046×57.34-0.000263×57.34×57.34 (4)
上式中A1取值为0.36、B1取值为0.242、C1取值为13.26、D1取值为0.48、E1取值为0.00075、A2取值为0.0085、B2取值为0.00176、C2取值为2.04、D2取值为0.046、E2取值为0.000263。
联立式(3)、式(4),解得:[Cu]=51.44g/L,[H2SO4]=202.1g/L
而通过EDTA滴定和酸碱滴定所测得的浓度为:[Cu]=52.82g/L,[H2SO4]=199.1g/L,误差均在5%以内。
由以上实施例可进一步说明本方法所公开的公式中各个参数取值范围的设定可以实现检测出来的数据准确而可应用于工业生产。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种在线检测铜电解液中铜离子和硫酸根离子含量的方法,其特征在于:将三个数字探测探头放置于铜电解槽电解液中,这三个探头分别在线测量电解液的温度T、黏度μ和电导率σ,所得到的测量数据返回计算机,由计算机实时求解成分方程组,进而间接得到铜电解液的铜离子浓度和硫酸浓度,所述成分方程组为:
-A1·[Cu]+B1·[H2SO4]=σ-C1-D1·T+E1·T2 (1)
A2·[Cu]+B2·[H2SO4]=1000μ-C2+D2·T-E2·T2 (2)
式(1)、(2)中,σ为电导率,S/m;μ为黏度,Pa·s;[]为各物质的浓度,g/L;T为电解液温度,℃;A1、B1、C1、D1、E1、A2、B2、C2、D2、E2为系数,其中A1的取值范围为0.32~0.40,B1的取值范围为0.218~0.266,C1的取值范围为11.93~14.59,D1的取值范围为0.43~0.53,E1的取值范围为0.000675~0.000825,A2的取值范围为0.0077~0.0094;B2的取值范围为0.00158~0.00194;C2的取值范围为1.84~2.24;D2的取值范围为0.041~0.051;E2的取值范围为0.000237~0.000289。
2.根据权利要求1所述一种在线检测铜电解液中铜离子和硫酸根离子含量的方法,其特征在于:A1取值为0.36、B1取值为0.242、C1取值为13.26、D1取值为0.48、E1取值为0.00075、A2取值为0.0085、B2取值为0.00176、C2取值为2.04、D2取值为0.046、E2取值为0.000263。
3.根据权利要求1所述一种在线检测铜电解液中铜离子和硫酸根离子含量的方法,其特征在于:所述温度为40℃~75℃;铜离子浓度为35g/L~60g/L;硫酸浓度为120g/L~220g/L。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711399933.2A CN108169300B (zh) | 2017-12-22 | 2017-12-22 | 一种在线检测铜电解液中铜离子和硫酸根离子含量的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711399933.2A CN108169300B (zh) | 2017-12-22 | 2017-12-22 | 一种在线检测铜电解液中铜离子和硫酸根离子含量的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108169300A true CN108169300A (zh) | 2018-06-15 |
CN108169300B CN108169300B (zh) | 2019-10-29 |
Family
ID=62523385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201711399933.2A Active CN108169300B (zh) | 2017-12-22 | 2017-12-22 | 一种在线检测铜电解液中铜离子和硫酸根离子含量的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108169300B (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002161391A (ja) * | 2000-11-21 | 2002-06-04 | Toppan Printing Co Ltd | 電気めっき方法及びそれを用いた配線基板の製造方法 |
CN102680470A (zh) * | 2011-12-10 | 2012-09-19 | 河南科技大学 | 一种铜电解液中砷锑含量的测定方法 |
CN104198650A (zh) * | 2014-09-10 | 2014-12-10 | 中条山有色金属集团有限公司 | 一种铜电解液中铜含量的测定方法 |
CN107271603A (zh) * | 2017-07-08 | 2017-10-20 | 湖南有色金属研究院 | 一种铜电解液硫酸、铜、镍含量的连续测定方法 |
-
2017
- 2017-12-22 CN CN201711399933.2A patent/CN108169300B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002161391A (ja) * | 2000-11-21 | 2002-06-04 | Toppan Printing Co Ltd | 電気めっき方法及びそれを用いた配線基板の製造方法 |
CN102680470A (zh) * | 2011-12-10 | 2012-09-19 | 河南科技大学 | 一种铜电解液中砷锑含量的测定方法 |
CN104198650A (zh) * | 2014-09-10 | 2014-12-10 | 中条山有色金属集团有限公司 | 一种铜电解液中铜含量的测定方法 |
CN107271603A (zh) * | 2017-07-08 | 2017-10-20 | 湖南有色金属研究院 | 一种铜电解液硫酸、铜、镍含量的连续测定方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
TAINA KALLIOMÄKI ET AL.: "Modeling the Effect of Composition and Temperature on the Conductivity of Synthetic Copper Electrorefining Electrolyte", 《MINERALS》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108169300B (zh) | 2019-10-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105987900B (zh) | 一种锂离子电池用电解液中硫酸根离子的测定方法 | |
CN105929334B (zh) | 一种全钒液流电池正极电解液荷电状态测定方法 | |
CN105527275B (zh) | 一种铅酸蓄电池铅膏中硫酸钡含量的测定方法 | |
CN105738362A (zh) | 铁矿石中氧化钙、氧化镁含量的测定方法 | |
CN101303286A (zh) | 铜含量快速测定方法 | |
CN109668941A (zh) | 一种测定电解质水溶液中硫酸和硫酸锰浓度的方法 | |
CN105319258B (zh) | 一种电镀铬板中铬氧化物镀层的质量测定方法 | |
CN108169300B (zh) | 一种在线检测铜电解液中铜离子和硫酸根离子含量的方法 | |
CN104164681B (zh) | 一种电解槽在产铝盘存方法 | |
Hallberg et al. | Determination of Fe55 and Fe59 in blood | |
CN110346353A (zh) | 一种铝电解电容器电极箔中氧化铝含量的测试方法 | |
CN105548149A (zh) | 一种铅酸蓄电池用硫酸钡纯度的测定方法 | |
CN109030389A (zh) | 一种锂离子电池正极材料中总硫的测定方法 | |
Knoeck et al. | Coulometric assay of the primary standards potassium dichromate and ammonium hexanitratocerate | |
CN106404870A (zh) | 一种钒电池电解液中三价和四价钒离子浓度的测定方法 | |
CN110220856A (zh) | 流动注射法检测电解铜箔的电沉积液中氯离子含量的方法 | |
CN108760654A (zh) | 一种快速测定镀锡板镀层中铅元素含量的方法 | |
Andersen et al. | Control techniques for industrial electrodeposition from aqueous solutions | |
CN104062337B (zh) | 一种石墨电极及其测定硫酸铜中氯离子含量的方法 | |
TWI777746B (zh) | 鋁合金陽極處理硫酸電解液分析系統 | |
CN109725106A (zh) | 一种测定铝电解电容器电极箔中磷含量的方法 | |
CN106872550B (zh) | 一种甲基磺酸锡系电镀液中游离酸含量的检测方法 | |
CN203981627U (zh) | 一种分析领域用可收集气体的电解池 | |
CN114892222B (zh) | 一种监测铜箔镀液中糖精钠浓度的方法 | |
CN113913868B (zh) | 一种离子液体电解质及其得到的6n超纯铝和制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |