CN212640633U - 一种铜电解系统 - Google Patents
一种铜电解系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN212640633U CN212640633U CN202020668117.8U CN202020668117U CN212640633U CN 212640633 U CN212640633 U CN 212640633U CN 202020668117 U CN202020668117 U CN 202020668117U CN 212640633 U CN212640633 U CN 212640633U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrolysis
- electrolytic
- electrodeposition
- copper
- cell
- 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.)
- Active
Links
Images
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
Abstract
本实用新型提供了一种铜电解系统，由电解槽组和电积槽组串联组成；所述电解槽组的电解槽的数目≥1，所述电积槽组的电积槽的数目≥1；所述电解槽组的电解槽的数目＞1时，所述电解槽组中的电解槽之间串联。该电解系统不仅能产出品位在99.9999％以上的超高纯铜，也能同时进行电积脱杂，生产出品位在99.99％以上的电积铜板，并继续作为电解阳极使用，同时电积过程可以产出HNO3，回补到电解系统之中，减少硝酸的补充量。
Description
技术领域
本实用新型涉及铜电解技术领域，尤其涉及一种铜电解系统。
背景技术
铜是国民经济建设中不可缺少的有色金属原材料，被广泛的应用于国防工业、信息、电力、医用以及机械制造等领域；随着国民经济的发展以及科技的进步，铜质量的要求越来越高。
铜冶炼方法分为火法冶炼和湿法冶炼两大类，目前世界精炼铜80％以上均为火法冶炼产出，为满足工业化要求，火法冶炼需经过电解精炼提高铜的纯度。
在电解精炼之中，由于电解过程不断进行，电解液之中的杂质不断积累，铜浓度不断升高，故而需要进行电解液净化，经过净液对电解液处理，从而稳定电解液系统，保证阴极铜的析出质量。传统电解及净液工艺在两个系统之中进行，需不断进行倒返液，以保证电解过程顺利进行，其操作过程繁琐，工艺管控较多，人力投入较大。因此，若在同一个系统中能够同时实现净化与电解，对于降低成本和简化工艺是十分有利的。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题在于提供一种铜电解系统，该电解系统生产的纯铜的品位较高，同时也能进行电积脱杂，电积产出品位在99.99％以上的电极铜板，并继续作为电解阳极使用。
有鉴于此，本申请提供了一种铜电解系统，由电解槽组和电积槽组串联组成；所述电解槽组的电解槽的数目≥1，所述电积槽组的电积槽的数目≥1；所述电解槽组的电解槽的数目＞1时，所述电解槽组中的电解槽之间串联。
优选的，所述电积槽组中电积槽的数目为1。
优选的，所述电解槽组的电解槽的数目＞1时，所述电解槽与所述电解槽之间、所述电解槽与所述电积槽之间设置有导电板。
优选的，所述电解槽组的电解槽的数目＝1时，所述电解槽与所述电积槽之间设置有导电板。
优选的，所述电解槽的阳极为铜板，阴极为不锈钢板或钛板。
优选的，所述电积槽的阳极为钛板，阴极为电解残极。
优选的，所述6N铜电解系统由相互串联的1#电解槽、2#电解槽、3#电解槽、4#电解槽、5#电解槽、6#电解槽、7#电解槽、8#电解槽、9#电解槽、10#电解槽和1#电积槽组成。
优选的，所述1#电解槽的阳极和1#电积槽的阴极与硅整流连接。
本申请提供了一种铜电解系统，其由电解槽组和电积槽组串联组成；所述电解槽组的电解槽的数目≥1，所述电积槽组的电积槽的数目≥1；所述电解槽组的电解槽的数目＞1时，所述电解槽组中的电解槽之间相互串联。本申请提供的铜电解系统的电解和电积在同一个系统中进行；电积过程中产生的硝酸可以回补到电解液系统中，减少电解过程中硝酸的补充量，而在硝酸铜体系电解液中，由于处于过氧化环境中，电解过程中产生的砷、锑和铋等杂质富集于阳极泥内，使得电解液复合电解要求；同时电积生产的同伴品位在99.99％以上，可作为电解阳极直接使用，进一步提高了电解中铜的品位。
附图说明
图1为本实用新型实施例1中6N铜电解系统的示意图；
图2为本实用新型实施例2中6N铜电解系统的示意图；
图3为本实用新型6N铜电解系统的结构示意图。
具体实施方式
为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型权利要求的限制。
本申请提供了一种铜电解系统，其由电解槽组和电积槽组串联组成，在本申请中，电解槽和电积槽具有协同作用，电解槽的电解过程因阳极的化学溶解使电解液中的铜离子浓度升高，同时随着电解的进行部分硝酸也会挥发和分解，导致电解液中硝酸浓度降低，而电积的过程是脱除溶液中电解过程产生的铜，同时电积过程也是造酸的过程，可以补充电解槽电解液中分解和挥发的硝酸，实现电解和电积之间的原料的相互利用。具体的，本实用新型实施例公开了一种铜电解系统，由电解槽组和电积槽组串联组成；所述电解槽组的电解槽的数目≥1，所述电积槽组的电积槽的数目≥1；所述电解槽组的电解槽的数目＞1时，所述电解槽组中的电解槽相互串联。
在本申请中，所述电积槽组中电积槽的数目为1；在实际生产中，根据电解液成分的变化，可以控制电积过程的进行，当电解液中含铜量高时进行电积，当含铜量符合电解要求时进行电解。
为了实现铜电解系统的电解槽之间和电解槽和电积槽之间的良好连接，所述电解槽与所述电解槽之间，所述电解槽与所述电积槽之间设置有导电板(如图3所示)。所述导电板为本领域技术人员熟知的，对此本申请没有特别的限制。
在本申请中，所述电解槽的阳极为铜板，阴极为不锈钢板或钛板；所述电积槽的阳极为钛板，阴极为电解残极。
在一个具体实施例中，本申请所述铜电解系统由一个铜电解槽和一个铜电积槽串联组成，且铜电解槽的阳极与铜电积槽的阴极与硅整流连接。
在另一个具体实施例中，所述铜电解系统由相互串联的1#电解槽、2#电解槽、3#电解槽、4#电解槽、5#电解槽、6#电解槽、7#电解槽、8#电解槽、9#电解槽、10#电解槽和1#电积槽组成；所述1#电解槽的阳极和1#电积槽的阴极与硅整流连接。
以上述10个电解槽和1个电积槽的铜电解系统为例，应用电解系统进行电解的过程具体为：
(1)制作相同规模电解槽11槽，作为一个系列；
(2)在槽内加入硝酸铜电解液；
(3)将前10槽作为电解槽，使用铜板作为阳极，不锈钢板作为阴极进行电解；
(4)第11槽根据电解液成分的变化，选择进行电解或电积；
(5)控制电解电密在150A/m2的情况下进行电解；
(6)控制电解整个过程温度为30～40℃。
在步骤(1)中，电解槽制作规模相同，以11槽为一个系列，既有利于节约生产空间，又有利于实际生产操作。
在步骤(2)中，加入的硝酸铜电解液之中，含铜量在40～60g/L，硝酸含量在4～6g/L，保证满足硝酸体系电解要求。
在步骤(3)中，使用铜板作为阳极，不锈钢板作为阴极，保证电解阴极铜品味达到超高纯铜的要求。
在步骤(4)中，第11槽根据电解液成分的变化，选择进行电解或者电积，即可以保证电解槽利用率，又可以根据实际生产对对电解液进行净化处理。
在步骤(5)中，电流密度为150A/m2，控制在本实用新型范围内可以提高电效，降低电耗。
在步骤(6)中，温度控制30～40℃既可以保证电积的稳定性也可以减小热能消耗。
本申请提供的铜电解系统的生产空间利用率高，电解、电积在同一个系统之中进行，保证空间的有效利用率；电解、电积共用一个硅整流，有利于实际操作；电积过程中产生的HNO3可以直接回补到电解液系统之中，可以有效的减少HNO3的补充量，节约生产成本；电解产生的砷、锑、铋等杂质，在硝酸体系的过氧化环境中会富集于阳极泥内，不会污染电解液系统；电积产得的铜板可直接作为电解阳极板使用；产得的阴极铜品味可达99.9999％以上。
为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型提供的6N铜电解系统进行详细说明，本实用新型的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
在两个容量均为50L的电解槽内，装入含铜量在72.6g/L的硝酸铜电解液，其中1#电解槽用于电解，2#电解槽用于电积，控制电密在150A/m2的情况下进行电解，具体示意图如图1所示，表1为循环槽中通电前与通电后铜离子与硝酸的浓度数据表(电解槽和电积槽的混合溶液)，表2为电积槽阴极铜元素含量数据表。
表1电解液成分统计数据表(g/L)
| 通电时间 | 通电前 | 24h | 48h | 72h |
| Cu<sup>2+</sup> | 72.6 | 64.2 | 56.1 | 46.6 |
| HNO<sub>3</sub> | 4.2 | 5.9 | 6.3 | 5.6 |
表2阴极铜元素含量数据表(％)
实施例2
在11个相同的电解槽内加入含铜量为58.3g/L的硝酸铜电解液，前10槽用于电解，第11槽用于电积，控制电密在150A/m2的情况下进行试验，如图2所示，表3为通电前与通电后循环槽中铜离子与硝酸的浓度数据表(电解槽和电积槽的混合溶液)，表4为电积槽阴极铜元素含量数据表。
表3电解液成分统计数据表(g/L)
| 通电时间 | 通电前 | 24h | 48h | 72h |
| Cu<sup>2+</sup> | 58.3 | 56.9 | 55.2 | 53.6 |
| HNO<sub>3</sub> | 4.3 | 4.5 | 4.6 | 4.8 |
表4阴极铜元素含量数据表(％)
以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种铜电解系统，其特征在于，由电解槽组和电积槽组串联组成；所述电解槽组的电解槽的数目≥1，所述电积槽组的电积槽的数目≥1；所述电解槽组的电解槽的数目＞1时，所述电解槽组中的电解槽之间串联。
2.根据权利要求1所述的铜电解系统，其特征在于，所述电积槽组中电积槽的数目为1。
3.根据权利要求2所述的铜电解系统，其特征在于，所述电解槽组的电解槽的数目＞1时，所述电解槽与所述电解槽之间、所述电解槽与所述电积槽之间设置有导电板。
4.根据权利要求2所述的铜电解系统，其特征在于，所述电解槽组的电解槽的数目＝1时，所述电解槽与所述电积槽之间设置有导电板。
5.根据权利要求1所述的铜电解系统，其特征在于，所述电解槽的阳极为铜板，阴极为不锈钢板或钛板。
6.根据权利要求1所述的铜电解系统，其特征在于，所述电积槽的阳极为钛板，阴极为电解残极。
7.根据权利要求1所述的铜电解系统，其特征在于，所述铜电解系统由相互串联的1#电解槽、2#电解槽、3#电解槽、4#电解槽、5#电解槽、6#电解槽、7#电解槽、8#电解槽、9#电解槽、10#电解槽和1#电积槽组成。
8.根据权利要求7所述的铜电解系统，其特征在于，所述1#电解槽的阳极和1#电积槽的阴极与硅整流连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020668117.8U CN212640633U (zh) | 2020-04-27 | 2020-04-27 | 一种铜电解系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020668117.8U CN212640633U (zh) | 2020-04-27 | 2020-04-27 | 一种铜电解系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN212640633U true CN212640633U (zh) | 2021-03-02 |
Family
ID=74794893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202020668117.8U Active CN212640633U (zh) | 2020-04-27 | 2020-04-27 | 一种铜电解系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN212640633U (zh) |
-
2020
- 2020-04-27 CN CN202020668117.8U patent/CN212640633U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101914785B (zh) | 一种回收银铜合金废料中银和铜的方法 | |
| CN102031380A (zh) | 一种废铅酸蓄电池铅膏中回收金属铅的方法和装置 | |
| CN102912375B (zh) | 从酸性蚀刻液中回收铜的方法及其专用装置 | |
| CN110373548A (zh) | 一种废电路板湿法脱锡工艺 | |
| CN107946623A (zh) | 一种处理矿山酸性含铜废水的微生物燃料电池及铜回收的方法 | |
| CN109022795B (zh) | 一种碱性电化学脱除废弃印制线路板上元器件的方法及其专用装置 | |
| CN103510109A (zh) | 自重力接触电解法回收废铅酸电池含铅板栅的方法 | |
| CN109485023A (zh) | 一种从含铜碲废液中回收碲的方法 | |
| CN102268692B (zh) | 海绵铜直接电解生产阴极铜的方法 | |
| CN103526230B (zh) | 一种铜电解液净化过程高效生产高品质阴极铜的方法 | |
| CN212640633U (zh) | 一种铜电解系统 | |
| CN103966442A (zh) | 一种废杂铜电积制备高纯铜的方法 | |
| CN113584529B (zh) | 一种废铅电池膏泥非等电位固相电解提取金属铅粉的方法及设备 | |
| CN102465314A (zh) | 一种电积锌用铅或铅合金惰性阳极的预处理方法 | |
| CN111676490B (zh) | 一种优化锌电积工艺的方法 | |
| CN104264185A (zh) | 一种降低铅电解液铅离子浓度的方法 | |
| CN103290415A (zh) | 酸性蚀刻液的处理工艺及系统 | |
| CN206646185U (zh) | 一种可净化电解液的电解循环装置 | |
| CN106048638B (zh) | 一种小阴极周期反向电流电溶金属镍造液的方法 | |
| CN111378991A (zh) | 一种5n高纯铜的生产方法 | |
| CN202881408U (zh) | 酸性蚀刻液中金属铜回收装置 | |
| CN212771009U (zh) | 一种黄金电解提纯自动化精炼设备 | |
| CN113881967B (zh) | 铅电解液除杂方法 | |
| CN110144604B (zh) | 一种电积铜粉的制备工艺 | |
| CN218666325U (zh) | 一种电解电积协同生产装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |