CN218580078U - 一种快速制备高纯硫酸铜溶液的隔膜电解槽 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种快速制备高纯硫酸铜溶液的隔膜电解槽，包括槽体、阳极室、进液口、阳极、阴极、阳极导线、阴极导线、阴极室、出液口和塞子，所述的进液口设置在槽体的上部，所述出液口设置在槽体的下部，所述的阳极导线连接阳极，所述阴极导线连接阴极，所述阳极和阴极间隔设置在槽体内，采用离子膜将电解槽分隔成阳极室和阴极室，阳极室和阴极室内注满硫酸溶液，且阳极室的阳极液面低于阴极室的阴极液面，在直流电的作用下阳极室金属铜溶解为铜离子，阴极室氢离子还原为氢气。本实用新型采用离子隔膜电解槽大大提高了铜的溶解速度，减少了金属铜的积压和成本，工艺简单，可实现连续生产和大规模工业应用。

Description

一种快速制备高纯硫酸铜溶液的隔膜电解槽

技术领域

本实用新型属于快速制备高纯硫酸铜溶液技术领域，具体涉及制备硫酸铜溶液的隔膜电解槽。

背景技术

硫酸铜溶液主要用于制造如氯化亚铜、氯化铜、焦磷酸铜、氧化亚铜、醋酸铜、碳酸铜等铜盐，也可用于电解精炼铜或电镀时的电解液，以及杀菌剂、药品、检测剂等领域，用途广泛。

传统的硫酸铜溶液制备方法是将废铜料或铜矿石溶于加入氧化剂或鼓入空气的稀硫酸中，然后除去铁等杂质以得到纯度高的硫酸铜溶液，但这种方法存在溶铜速度慢，酸雾大，生产效率低，杂质元素多，纯度低等缺点。因此，市场上亟待开发一种新的硫酸铜溶液制备方法及装备，以提高硫酸铜溶液制备效率和纯度，降低生产成本。

发明内容

本实用新型提供了一种快速制备高纯硫酸铜溶液的隔膜电解槽，用于解决上述背景技术中所提出的硫酸铜溶液制备所存在的溶解慢、成本和纯度低等问题。

本实用新型的目的是这样实现的，包括槽体、阳极室、进液口、阳极、阴极、阳极导线、阴极导线、阴极室、出液口和塞子，所述的进液口设置在槽体的上部，所述出液口设置在槽体的下部，所述的阳极导线连接阳极，所述阴极导线连接阴极，所述阳极和阴极间隔设置在槽体内，采用离子膜将电解槽分隔成阳极室和阴极室，阳极室和阴极室内注满硫酸溶液，且阳极室的阳极液面低于阴极室的阴极液面，在直流电的作用下阳极室金属铜溶解为铜离子，阴极室氢离子还原为氢气。

本实用新型通过离子膜将电解槽分隔成阳极室和阴极室，阳极室和阴极室注入的是硫酸溶液，在直流电的作用下，阳极室金属铜溶解为铜离子与硫酸根离子结合形成硫酸铜溶液，阴极室氢离子还原为氢气。采用电化学溶解的方法可以大大提高硫酸铜的制备效率，降低生产成本，提高产品纯度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：1-槽体、2-阳极室、 3-进液口、 4-阳极液面、5-阳极、6-阴极、7-阳极导线、8-阴极导线、9-阴极液面、10-阴极室、11-出液口、12-塞子。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。

如图1所示：本实用新型包括槽体1、阳极室2、进液口3、阳极5、阴极6、阳极导线7、阴极导线8、阴极室10、出液口11和塞子12，所述的进液口3设置在槽体1的上部，所述出液口11设置在槽体1的下部，所述的阳极导线7连接阳极5，所述阴极导线8连接阴极6，所述阳极5和阴极6间隔设置在槽体1内，采用离子膜将电解槽分隔成阳极室2和阴极室10，阳极室2和阴极室10内注满硫酸溶液，且阳极室2的阳极液面4低于阴极室10的阴极液面9，在直流电的作用下阳极室2金属铜溶解为铜离子，阴极室10氢离子还原为氢气。

所述槽体1为耐酸腐蚀且不导电材料制作而成，材质为玻璃钢、PP、PPN、FRP、PVDF、CPVC材料中的一种或多种复合材料。

所述的阳极室2为是一个通槽，以保证电解液循环的均匀性。

所述的阳极5为铜材质。

所述的阴极6为不溶性阴极，采用铜、钛、铂、不锈钢、石墨、铅、镍、合金材料。

所述阳极液面4低于阴极液面9。

实施例1

一种快速制备高纯硫酸铜溶液的隔膜电解槽，包括槽体1、阳极室2、进液口3、阳极液面4、阳极5、阴极6、阳极导线7、阴极导线8、阴极液面9、阴极室10、出液口11、塞子12。工作时首先将稀硫酸溶液通过进液口3注入槽体1内，也在阴极室10内注入稀硫酸溶液，并保证阴极液面9高于阳极液面4，通过阳极导线7和阴极导线8向阳极5和阴极6接入直流电，在直流电的作用下阳极室金属铜溶解为铜离子与硫酸根离子结合形成硫酸铜溶液，阴极室氢离子还原为氢气，当硫酸铜溶液达到一定程度后可通过出液口11放出。如槽体内阳极泥过多时，则打开底部塞子12排出。

以上对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.一种快速制备高纯硫酸铜溶液的隔膜电解槽，其特征在于包括槽体（1）、阳极室（2）、进液口（3）、阳极（5）、阴极（6）、阳极导线（7）、阴极导线（8）、阴极室（10）、出液口（11）和塞子（12），所述的进液口（3）设置在槽体（1）的上部，所述出液口（11）设置在槽体（1）的下部，所述的阳极导线（7）连接阳极（5），所述阴极导线（8）连接阴极（6），所述阳极（5）和阴极（6）间隔设置在槽体（1）内，采用离子膜将电解槽分隔成阳极室（2）和阴极室（10），阳极室（2）和阴极室（10）内注满硫酸溶液，且阳极室（2）的阳极液面（4）低于阴极室（10）的阴极液面（9），在直流电的作用下阳极室（2）金属铜溶解为铜离子，阴极室（10）氢离子还原为氢气。

2.根据权利要求1所述的一种快速制备高纯硫酸铜溶液的隔膜电解槽，其特征在于所述槽体（1）为耐酸腐蚀且不导电材料制作而成，材质为玻璃钢、PP、PPN、FRP、PVDF、CPVC材料中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种快速制备高纯硫酸铜溶液的隔膜电解槽，其特征在于所述的阳极室（2）为是一个通槽，以保证电解液循环的均匀性。

4.根据权利要求1所述的一种快速制备高纯硫酸铜溶液的隔膜电解槽，其特征在于所述的阳极（5）为铜材质。

5.根据权利要求1所述的一种快速制备高纯硫酸铜溶液的隔膜电解槽，其特征在于所述的阴极（6）为不溶性阴极，采用铜、钛、铂、不锈钢、石墨、铅、镍、合金材料。

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