阳极板表面处理系统及方法与流程

本发明涉及电解精炼技术领域，尤其涉及一种阳极板表面处理系统及方法。

背景技术：

铜电解精炼常用火法精炼的阳极铜板做阳极，阳极板浇铸时，板面会产生氧化铜粉和脱模剂(主要是硫酸钡)等有害粉状杂质，在阳极整形机组加工时，板面上的脱模剂和氧化铜粉无法得到有效清除。

阳极板装槽后，随着阳极的溶解，其表面的氧化亚铜和脱模剂等有害杂质会脱落，部分杂质悬浮在电解液中形成杂质悬浮物，部分杂质沉降至电解槽底形成阳极泥。悬浮在电解液中的杂质，在电解时会附着在阴极铜板面上，开始为粉状、点状粒子，长大后形成圆头、菜花状或树枝状的密集粒子，进而影响到阴极铜的质量，降低产量与电流效率，增加吨铜电耗等。沉降在阳极泥中的杂质，会增加阳极泥中铜与硫酸钡的含量，它对后续阳极泥的处理带来不利影响：铜含量的增多会增加阳极泥浸出脱铜的成本，硫酸钡含量的增多会提高阳极泥火法提取金银的难度，降低金银的回收率等。

现有技术公开的阳极板的表面处理方法大都采用泡洗槽去除上述杂质，具体为泡洗槽直接和生产大系统的电解液相连接，参与电解液的循环，后续过滤会增加生产过滤系统的压力，不仅流程复杂，泡洗液净化效果不好，而且泡洗渣未与阳极泥分离，不利于后续阳极泥的处理。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种阳极板表面处理系统，本发明提供的阳极板表面处理系统对阳极板处理，处理后的阳极板所产出的阴极铜质量好，产出的副产品阳极泥杂质量减少，泡洗液净化效果好。

本发明提供了一种阳极板表面处理系统，包括：

电解液循环槽；

入口与所述电解液循环槽出口相连的加热装置；

入口与所述加热装置出口相连的泡洗槽；

入口与所述泡洗槽出口相连的储液装置；

入口与所述储液装置出口相连的压滤装置；

入口与所述压滤装置出口相连的过滤装置；

所述过滤装置的出口与电解液循环槽入口相连；

所述泡洗槽长侧壁设置有吹扫装置；所述吹扫装置上设置有喷嘴；所述泡洗槽底部设置有排放口。

优选的，所述吹扫装置设置在泡洗槽相对的两个长侧壁上；所述吹扫装置与阳极板垂直设置。

优选的，所述吹扫装置距离泡洗槽侧壁顶部550mm～650mm。

优选的，所述喷嘴的数量为50～60个；所述喷嘴的直径为6～12mm。

优选的，所述吹扫装置与泡洗槽外部进气系统连接；所述气体为惰性气体；所述进气系统的气体压力为6～10公斤。

优选的，所述泡洗槽底面为V型导向斜面；所述V型导向斜面的高为20～40cm。

优选的，所述排放口设置于V型导向斜面的最低位置。

优选的，所述加热装置为蒸汽加热器；所述储液装置为地坑；所述压滤装置为厢式压滤机；所述过滤装置为净化过滤机。

本发明提供了一种采用上述技术方案所述的阳极板表面处理系统对阳极板表面处理的方法，包括：

泡洗液由电解液循环槽经加热装置加热输送到泡洗槽中；

阳极板在泡洗槽吹扫装置的作用下在泡洗液中泡洗；

泡洗结束后，泡洗液由储液装置经压滤装置压滤、过滤装置过滤后，返回至电解液循环槽。

优选的，所述加热装置的加热温度为55～65℃；所述泡洗液酸度f(H₂SO₄)为160～170g/L；泡洗时间为30～50min。

与现有技术相比，本发明提供了一种阳极板表面处理系统，包括：电解液循环槽；入口与所述电解液循环槽出口相连的加热装置；入口与所述加热装置出口相连的泡洗槽；入口与所述泡洗槽出口相连的储液装置；入口与所述储液装置出口相连的压滤装置；入口与所述压滤装置出口相连的过滤装置；所述过滤装置的出口与电解液循环槽入口相连；所述泡洗槽长侧壁设置有吹扫装置；所述吹扫装置上设置有喷嘴；所述泡洗槽底部设置有排放口。本发明提供的阳极板表面处理系统包括泡洗槽，泡洗槽包括吹扫装置，吹扫装置上设置有喷嘴，喷嘴驱动泡洗液对阳极板进行吹扫，泡洗液在泡洗槽内对流、做循环往复运动，使得泡洗液能够作用于整个阳极板的板面，可较多的对阳极板表面的各种杂质进行去除。使用本发明泡洗处理后的阳极板进行电解，电解产出的阴极铜质量好，电解所得阳极泥中杂质量减少尤其是硫酸钡和铜的含量大幅降低，明显降低阳极泥浸出脱铜的生产成本，提高阳极泥中金银的回收率。同时，泡洗完毕后，泡洗液经过滤装置和压滤装置过滤再回到电解液循环槽，洁净度高，不会对生产大系统产生影响。

附图说明

图1为本发明实施例所示泡洗槽正视图；

图2为本发明实施例所示泡洗槽侧视图；

图3为本发明实施例所示阳极板表面处理系统。

具体实施方式

本发明提供了一种阳极板表面处理系统，包括：

电解液循环槽；

入口与所述电解液循环槽出口相连的加热装置；

入口与所述加热装置出口相连的泡洗槽；

入口与所述泡洗槽出口相连的储液装置；

入口与所述储液装置出口相连的压滤装置；

入口与所述压滤装置出口相连的过滤装置；

所述过滤装置的出口与电解液循环槽入口相连；

所述泡洗槽长侧壁设置有吹扫装置；所述吹扫装置上设置有喷嘴；所述泡洗槽底部设置有排放口。

本发明提供的阳极板表面处理系统包括电解液循环槽，本发明对于所述电解液循环槽不进行限定，本领域技术人员熟知的储存电解液的循环槽即可。

本发明提供的电解液循环槽用来提供电解液，也就是泡洗液。本发明使用生产大系统的电解液作为泡洗液可充分利用资源，无需再配置泡洗液，减少作业流程。

本发明提供的阳极板表面处理系统包括入口与所述电解液循环槽出口相连的加热装置。

在本发明中，所述加热装置优选为蒸汽加热器。所述蒸汽加热器对泡洗液的加热温度优选为55～65℃。

本发明对于所述蒸汽加热器不进行限定，本领域技术人员熟知的蒸汽加热器即可。本发明蒸汽加热器是为了将电解液进行加热输送到泡洗槽中。

本发明提供的阳极板表面处理系统包括入口与所述加热装置出口相连的泡洗槽。

所述泡洗槽侧壁设置有吹扫装置；所述吹扫装置上设置有喷嘴；所述泡洗槽底部设置有排放口。

在本发明中，所述泡洗槽的长度为5.5～6.5米，宽度为1.2～1.5米，高度为1.5～1.8米。

所述泡洗槽侧壁设置有吹扫装置；所述吹扫装置优选设置在泡洗槽相对的两个长侧壁上；所述吹扫装置包括固定架和设置于固定架上的喷嘴。所述固定架优选为矩形。所述固定架的长与泡洗槽长侧壁的长度比优选为1：(1～1.5)；所述固定架的宽与所述泡洗槽短侧壁的宽度比优选为1：(8～10)；所述吹扫装置距离泡洗槽侧壁顶部优选为550mm～650mm。

所述吹扫装置与阳极板垂直设置。所述吹扫装置上设置有喷嘴；所述喷嘴的数量优选为50～60个；所述喷嘴的直径优选为6～12mm。

所述吹扫装置与泡洗槽外部进气系统连接；所述气体为惰性气体；所述惰性气体优选为氮气；所述进气系统的气体压力为6～10公斤。

本发明泡洗槽长边两侧分别设计有吹扫装置，吹扫装置上设有喷嘴，使每两块阳极板之间都有两个喷嘴对泡洗液进行吹扫，通过同等压力的进气系统压缩风来驱动泡洗液在泡洗槽内对流、做循环往复运动，使泡洗液能够作用于整个阳极板板面，不断对阳极板表面进行冲刷，阳极板表面的各种杂质溶掉后被快速流动的泡洗液冲走，可最大程度除去阳极板表面的各种杂质。

在本发明中，所述泡洗槽底面优选为V型导向斜面；所述V型导向斜面的高优选为20～40cm。所述排放口优选设置于V型导向斜面的最低位置；所述排放口更优选设置于V型导向斜面的中间位置。

排放口的上述设置可以有效的将泡洗槽四周的渣浆排放。

本发明一个优选实施例的泡洗槽如图1～3所示，图1为本发明实施例所示泡洗槽正视图；图2为本发明实施例所示泡洗槽侧视图；

其中，7为泡洗槽；8为吹扫装置；9为喷嘴；10为排放口。

本发明提供的阳极板表面处理系统包括入口与所述泡洗槽出口相连的储液装置；本发明对于所述储液装置不进行限定，所述储液装置优选为地坑。

在本发明中，地坑与泡洗槽出口相连，用于暂时储存并中转泡洗液。

本发明提供的阳极板表面处理系统包括入口与所述储液装置出口相连的压滤装置；所述压滤装置优选为厢式压滤机。

本发明泡洗液先经过厢式压滤机进行初步过滤，可有效实现泡洗液和泡洗渣的分离，泡洗渣直接送熔炼车间处理，避免对生产大系统以及阳极泥处理带来影响。泡洗液可进一步净化。

本发明提供的阳极板表面处理系统包括入口与所述压滤装置出口相连的过滤装置；所述过滤装置优选为净化过滤机。

本发明对于所述厢式压滤机和净化过滤机的具体型号规格不进行限定，本领域技术人员熟知的厢式压滤机和净化过滤机即可。

本发明泡洗液经过厢式压滤机和净化过滤机两次过滤，可最大程度除去泡洗液中的杂质悬浮物，大大提高电解液的洁净度。

在本发明中，所述过滤装置的出口与电解液循环槽入口相连；

在本发明中，所述各装置之间通过管道连接，管道材质优选为不锈钢管、玻璃钢管或PVC管道中的一种或几种。

本发明其中一个实施例所述的阳极板表面处理系统如图3所示，图3为本发明实施例所示阳极板表面处理系统；其中：

1、电解液循环槽；2、加热装置；3、泡洗槽；4、储液装置；5、压滤装置；6、过滤装置。

本发明提供了一种阳极板表面处理系统，包括：电解液循环槽；入口与所述电解液循环槽出口相连的加热装置；入口与所述加热装置出口相连的泡洗槽；入口与所述泡洗槽出口相连的储液装置；入口与所述储液装置出口相连的压滤装置；入口与所述压滤装置出口相连的过滤装置；

所述过滤装置的出口与电解液循环槽入口相连；所述泡洗槽长侧壁设置有吹扫装置；所述吹扫装置上设置有喷嘴；所述泡洗槽底部设置有排放口。本发明提供的阳极板表面处理系统包括泡洗槽，泡洗槽包括吹扫装置，吹扫装置上设置有喷嘴，喷嘴驱动泡洗液对阳极板进行吹扫，泡洗液在泡洗槽内对流、做循环往复运动，使得泡洗液能够作用于整个阳极板的板面，可最大程度的对阳极板表面的各种杂质进行去除。使用本发明净化后的阳极板进行电解，阳极泥中杂质尤其是硫酸钡含量低。同时，泡洗完毕后，泡洗液经过滤装置和压滤装置过滤再回到电解液循环槽，洁净度高，不会对生产大系统产生影响。

本发明提供了一种采用上述技术方案所述的阳极板表面处理系统对阳极板表面处理的方法，包括：

泡洗液由电解液循环槽经加热装置加热输送到泡洗槽中；

阳极板在泡洗槽吹扫装置的作用下在泡洗液中泡洗；

泡洗结束后，泡洗液由储液装置经压滤装置压滤、过滤装置过滤后，返回至电解液循环槽。

在本发明中，泡洗液由电解液循环槽经加热装置加热输送到泡洗槽中；具体的，泡洗液由电解液循环槽通过泵打至加热装置进行加热。

所述泡洗液为电解液循环槽的电解液；所述泡洗液酸度f(H₂SO₄)优选为160～170g/L。所述加热装置的加热温度优选为55～65℃；更优选为58～63℃。

阳极板在泡洗槽吹扫装置的作用下在泡洗液中泡洗；优选具体为打开吹扫装置阀门，将外部进气系统的气体通入泡洗槽中，阳极板在泡洗槽吹扫装置的作用下在泡洗液中泡洗。所述进气系统的气体压力优选为6～10公斤。所述阳极板呈等距离排列；每两块阳极板间距优选为80～120mm；更优选为90～100mm。所述泡洗时间优选为30～50min；更优选为30～40min。

在本发明中，每两块阳极板之间都有两个喷嘴对泡洗液进行吹扫，通过同等压力的压缩风来驱动泡洗液在泡洗槽内对流、做循环往复运动，泡洗液可作用于整个阳极板板面，阳极板表面溶掉的各种杂质会立即被快速流动的泡洗液冲走；阳极板泡洗上述时间后，其表面的氧化铜粉、硫酸钡及其它各种杂质等能够被除掉，可满足电解生产。

本发明还可以依次开启多个泡洗槽，后面的阳极板装入泡洗槽开始进行泡洗时，前面装入的阳极板已经泡洗完毕，可利用多个泡洗槽进行循环泡洗作业。由于泡洗液利用一段时间后，酸度和温度会下降，杂质也比较多，泡洗效果会下降，可视情况更换新的泡洗液继续进行阳极板的泡洗作业。

泡洗结束后，泡洗液由储液装置经压滤装置压滤、过滤装置过滤后，返回至电解液循环槽。

泡洗液和泡洗渣由泡洗槽的排放口放掉，通过管道流至泡洗槽下部的地坑内，然后通过泵打到厢式压滤机进行压滤，泡洗渣留在厢式压滤机内；开板后将泡洗渣清掉送熔炼车间处理；泡洗渣不与阳极泥混合，不会对阳极泥的处理带来不良影响。经压滤机过滤后的滤液经过净化过滤机进行进一步的净化，电解液的洁净度大大提高，配酸后可满足电解生产或继续进行泡洗作业。

本发明优选采用荧光分析法对阳极泥成分进行测定。为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的阳极板表面处理系统及方法进行详细描述。

实施例1

将电解液循环槽、加热装置、泡洗槽、储液装置、压滤装置和过滤装置依次用不锈钢管连接。其中，泡洗槽两个长侧壁设置有吹扫装置，距离侧壁顶部600mm；吹扫装置上设置有55个喷嘴，喷嘴直径为10mm，吹扫装置压缩风压力为8公斤；泡洗槽底部为V型；中间设置有排放口。

实施例2

使用实施例1的系统，经阳极机组加工后的阳极板在储备架上呈等距排列，每两块阳极板的极间距为100mm，每槽阳极55块。用电解专用吊车将55块阳极板吊运至泡洗槽内，使喷嘴正对每两块阳极板的中间；然后将含酸165g/L的电解液由循环槽通过酸泵打至蒸汽加热器进行加热，电解液加热至63℃后通入到阳极板泡洗槽内；打开吹扫装置的阀门，将氮气鼓入泡洗槽内；每两块阳极板之间都有两个喷嘴对泡洗液进行吹扫，通过8公斤压力的压缩风来驱动泡洗液在泡洗槽内对流、做循环往复运动，泡洗液可作用于整个阳极板板面。阳极板泡洗40分钟，得到泡洗后的阳极板。

泡洗液和泡洗渣由泡洗槽的排放口放掉，通过管道流至泡洗槽下部的地坑内，然后通过泵打到厢式压滤机进行压滤，泡洗渣留在厢式压滤机内；开板后将泡洗渣清掉送熔炼车间处理；经压滤机过滤后的滤液经过净化过滤机进行进一步的净化，返回至循环槽。

实施例3

将泡洗后的阳极板和泡洗前的阳极板，分别装入电解系统进行铜电解生产，经过一个阳极周期(20天)后，分别得到副产品阳极泥。将两种阳极泥分别进行取样测定，结果见表1和表2，其中表1为泡洗前的阳极板产生的阳极泥；表2为泡洗后的阳极板产生的阳极泥。

表1为泡洗前的阳极板产生的阳极泥

表2为泡洗后的阳极板产生的阳极泥

由表1表2可以看出，泡洗后阳极泥成分中钡和铜的含量明显降低，而金、银的含量明显升高。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。