CN114086000A - 一种废铜线溶解制备电解铜箔用硫酸铜液的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废铜线溶解制备电解铜箔用硫酸铜液的方法，包括以下步骤：将废铜线用轧机轧成厚度小于0.50mm的铜片后浸渍浓度为5％～50％稀硫酸中，控制溶液温度为10℃～95℃，通入空气、纯氧或含O2量大于30％的富氧气体，通氧方式为弥散纳米模板，溶解完全后铜渣通过出料管排入洗涤槽洗涤，铜液从排液支管和排液总管进入硫酸铜液储罐，硫酸铜液再经过滤得到电解铜箔用硫酸铜液。本发明在溶解槽底部设置弥散纳米模板，弥散纳米模板将气泡分裂成微气泡，通过气泡的上升作用，使氧气的微气泡与铜料均匀接触，提高溶铜效率；并且浸出的铜液通过排液管从底部直接抽出，铜渣直接从出料管排入洗涤槽，操作简单方便，工艺流程连续性强，容易实现自动化连续生产。
Description
技术领域
本发明涉及电解铜箔生产技术领域，具体为一种废铜线溶解制备电解铜箔用硫酸铜液的方法。
背景技术
在电解铜箔生产过程中，电解铜箔是通过从硫酸铜电解液中电镀形成的，铜的溶解是首道工序，传统的溶铜工艺，是将高品位铜料磨细成粉状与硫酸溶液反应生产硫酸铜溶液。但是由于我国铜资源匮乏，因而生产必须使用大量的铜回收废料，如废弃的铜线等。这部分铜废料中铜均是以金属状态存在，而铜又具有很好的延展性，因此部分铜废料在铜的湿法冶金中无法通过粉磨的方式进行磨细，只能通过酸浸方式进行回收处理。现有的溶铜装置主要存在以下缺陷：1、在溶铜浸泡过程中，常会出现金属铜料在反应槽底部堆积，导致氧气无法充分与铜料接触，反应速度慢，设备效率低下；2、在直接鼓入空气对铜进行溶解时，由于鼓入的空气不容易分散溶解，鼓入的空气气泡大，与铜料接触不均匀，同样效率较低；3、由于空气的利用率过低，致使溶铜速率缓慢，放热效率低下，补液与放液的巨大温差导致溶液温度逐步下降，需不断的加热溶液才能保持高效反应温度；4、浸出的溶液由于铜料在反应槽底部的堆积，只能从上部抽出，操作复杂，工艺流程连续性差，不容易实现自动化连续生产。因此，需要研制一种能使氧气均匀扩散在溶铜酸液以及铜线表面，通过气泡的上升作用，使氧气的微气泡与铜料均匀接触，提高溶铜效率；并且浸出的铜液通过排液管从槽体底部直接抽出，铜渣直接从出料管排入洗涤槽，操作简单方便，工艺流程连续性强，容易实现自动化连续生产的废铜线溶解制备电解铜箔用硫酸铜液的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能使氧气均匀扩散在溶铜酸液以及铜线表面，通过气泡的上升作用，使氧气的微气泡与铜料均匀接触，提高溶铜效率；并且浸出的铜液通过排液管从槽体底部直接抽出，铜渣直接从出料管排入洗涤槽，操作简单方便，工艺流程连续性强，容易实现自动化连续生产的废铜线溶解制备电解铜箔用硫酸铜液的方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种废铜线溶解制备电解铜箔用硫酸铜液的方法，包括以下步骤：A、加料：将用轧机轧成厚度小于0.50mm 的铜片后通过皮带输送料、加料装置加入到溶解槽内，开启耐酸碱化工泵将硫酸通过进液管从硫酸储罐内抽取到溶解槽，控制硫酸浓度为5％～50％，将废铜线全部浸渍；B、通氧：从氧气进口处通入压力0.2-0.6Mpa的空气、纯氧或含氧量大于30％的富氧，气体通过进气环管、进气支管进入溶解槽，再通过弥散纳米模板对上升的气泡进行剪切分裂，使气泡形成微气泡均匀扩散到溶液体系中；C、溶解：控制溶解槽内溶液温度为10℃～95℃，对废铜线进行浸泡，并开启搅拌装置进行搅拌，直至废铜线溶解完全后，打开排液阀门，使铜液从排液支管和排液总管进入硫酸铜液储罐；然后再提起闸板阀将铜渣通过出料管排入洗涤槽；D、洗涤：开启洗涤喷头对铜渣进行洗涤，洗涤完成后，渣通过卸渣阀排出，洗涤液通过洗涤液排放管输送至硫酸铜液储罐，硫酸铜液再经过滤得到电解铜箔用硫酸铜液。
进一步地，步骤C中通过从蒸汽进口通入蒸汽，蒸汽随着螺旋上升的盘管对溶解槽内溶液进行加热，控制溶液温度为10℃～95℃。
本发明的技术效果和优点：
本发明通过在溶解槽底部设置弥散纳米模板，弥散纳米模板将气泡分裂成微气泡，可以使得氧气均匀扩散在溶铜酸液以及铜线表面，通过气泡的上升作用，使氧气的微气泡与铜料均匀接触，提高溶铜效率；并且浸出的铜液通过排液支管从底部直接排出，铜渣直接从溶解槽通过出料管排入洗涤槽，在洗涤槽内洗涤后由卸渣阀排出，操作简单方便；由于氧气微气泡的扩散提高了溶铜过程的反应速度和放热量，可节省大量的蒸汽加热，节能效果明显；本发明结构简单，高效节能，容易实现自动化连续生产。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图中：1-进气环管，2-弥散纳米模板，3-进气支管，4-排液支管，5-排液总管，6-卸渣阀，7-洗涤液排放管，8-硫酸铜液储罐，9-硫酸储罐，10-洗涤槽， 11-耐酸碱化工泵，12-进液管，13-洗涤喷头，14-闸板阀，15-出料管，16-搅拌装置，17-加料装置，18-皮带输送机，19-溶解槽，20-盘管。
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。
实施例：
本发明提供了如图1所示的一种废铜线溶解制备电解铜箔用硫酸铜液的方法，包括以下步骤：A、加料：将用轧机轧成厚度小于0.50mm的铜片后通过皮带输送料、加料装置17加入到溶解槽19内，开启耐酸碱化工泵11将硫酸通过进液管12从硫酸储罐9内抽取到溶解槽19，控制硫酸浓度为5％～50％，将废铜线全部浸渍；B、通氧：从氧气进口处通入压力0.2-0.6Mpa的空气、纯氧或含氧量大于30％的富氧，气体通过进气环管1、进气支管3进入溶解槽19，再通过弥散纳米模板2对上升的气泡进行剪切分裂，使气泡形成微气泡均匀扩散到溶液体系中；C、溶解：控制溶解槽19内溶液温度为10℃～95℃，对废铜线进行浸泡，并开启搅拌装置16进行搅拌，直至废铜线溶解完全后，打开排液阀门，使铜液从排液支管4和排液总管5进入硫酸铜液储罐8；然后再提起闸板阀14将铜渣通过出料管15排入洗涤槽10；D、洗涤：开启洗涤喷头13 对铜渣进行洗涤，洗涤完成后，渣通过卸渣阀6排出，洗涤液通过洗涤液排放管7输送至硫酸铜液储罐8，硫酸铜液再经过滤得到电解铜箔用硫酸铜液。
步骤3中通过从蒸汽进口通入蒸汽，蒸汽随着螺旋上升的盘管20对溶解槽19内溶液进行加热，控制溶液温度为10℃～95℃。
本发明通过在溶解槽19底部的外围进气环管1，进气环管1通过若干根进气支管3与溶解槽19连接，在溶解槽19下部设置弥散纳米模板3，使弥散纳米模板3，特殊结构的弥散纳米模板3将气泡分裂成微气泡，在较低氧气流量下，就可以使得氧气均匀扩散在溶铜酸液以及铜线表面，通过气泡的上升作用，使氧气的微气泡与铜线均匀接触，提高溶铜效率；由于氧气微气泡的扩散提高了溶铜过程的反应速度和放热量，可节省大量的蒸汽加热，节能效果十分明显；并且浸出的铜液通过排液支管4从底部直接抽出，铜渣直接从溶解槽19通过出料管15排入洗涤槽10内进行洗涤，洗涤完成后，渣料通过卸渣阀6从洗涤槽 10底部排出，洗涤液通过洗涤液排放管7进入硫酸铜液储罐8，工艺流程连续性强，容易实现自动化连续生产。
Claims (2)
1.一种废铜线溶解制备电解铜箔用硫酸铜液的方法，其特征在于，包括以下步骤：A、加料：将废铜线用轧机轧成厚度小于0.50mm的铜片后通过皮带输送料(18)、加料装置(17)加入到溶解槽(19)内，开启耐酸碱化工泵(11)将硫酸通过进液管(12)从硫酸储罐(9)内抽取到溶解槽(19)，控制硫酸浓度为5％～50％，将废铜线全部浸渍；B、通氧：从氧气进口处通入压力0.2-0.6Mpa的空气、纯氧或含氧量大于30％的富氧，气体通过进气环管(1)、进气支管(3)进入溶解槽(19)，再通过弥散纳米模板(2)对上升的气泡进行剪切分裂，使气泡形成微气泡均匀扩散到溶液体系中；C、溶解：控制溶解槽(19)内溶液温度为10℃～95℃，对废铜线进行浸泡，并开启搅拌装置(16)进行搅拌，直至废铜线溶解完全后，打开排液阀门，使铜液从排液支管(4)和排液总管(5)进入硫酸铜液储罐(8)；然后再提起闸板阀(14)将铜渣通过出料管(15)排入洗涤槽(10)；D、洗涤：开启洗涤喷头(13)对铜渣进行洗涤，洗涤完成后，渣通过卸渣阀(6)排出，洗涤液通过洗涤液排放管(7)输送至硫酸铜液储罐(8)，硫酸铜液再经过滤得到电解铜箔用硫酸铜液。
2.根据权利要求1所述的一种废铜线溶解制备电解铜箔用硫酸铜液的方法，其特征在于：步骤C中通过从蒸汽进口通入蒸汽，蒸汽随着螺旋上升的盘管(20)对溶解槽(19)内溶液进行加热，控制溶液温度为10℃～95℃。
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