一种制作阴极铜片的旋流电解方法与流程

一种制作阴极铜片的旋流电解方法
1.技术领域
2.本发明涉及铜片制作领域，特别是涉及一种制作阴极铜片的旋流电解方法。
3.

背景技术：

4.传统的电解技术是将阴阳极放置在缓慢流动或停滞的槽体内，在电场的作用下，阴离子向阳极定向移动，阳离子向阴极定向移动，通过控制一定的技术条件，欲获得的金属阳离子在阴极得到电子沉积析出，从而得到电解产品。旋流电解技术是基于各金属离子理论析出电位的差异，即欲被提取的金属只要与溶液体系中其他金属离子有较大的电位差，则电位较正的金属易于在阴极优先析出，其关键是通过高速液流消除浓差极化等对电解的不利影响。避免了在传统电解过程受多种因素限制，例如，离子浓度、析出电位、ph值等。旋流电解的过程中，采用直流电将电子定向从阳极移至阴极，同时金属在阴极沉积下来，阳极反应失去电子，即为氧化反应，阴极反应得到电子，即为还原反应。
5.然而，旋流电解技术是通过一套完整的装置系统来完成的，该系统包括旋流电解槽、溶液分配系统、电力系统、控制系统以及工程配套系统等。传统的旋流电解方式对于废铜料的电解提纯工艺，在电解过程中产生的废料杂质过多，需要对电解液进行定期地过滤处理，对电解槽进行清理，严重影响了电解提纯的效率。
6.

技术实现要素：

7.基于此，有必要针对传统的旋流电解方式对于废铜料的电解提纯工艺，在电解过程中产生的废料杂质过多，需要对电解液进行定期地过滤处理，对电解槽进行清理，严重影响了电解提纯的效率的技术问题，提供一种制作阴极铜片的旋流电解方法。
8.一种制作阴极铜片的旋流电解方法，所述方法包括以下步骤：油污去除步骤：将废铜料的表面用清水清洗后，进行干燥处理，干燥完毕后将废铜料放置在除油液中浸泡清洗除油；表面清洗步骤：将除油完毕的废铜料的表面用清水清洗后进行打磨处理，打磨完毕后再用清水清洗干净，清洗干净后进行干燥处理；氧化膜去除步骤：将干燥的废铜料浸泡在酸洗液中去除表面的氧化膜；废铜料粉碎步骤：将废铜料粉碎呈颗粒状；溶解步骤：将废铜料放置在盐酸溶液中进行溶解形成溶解液；过滤步骤：将溶解液进行过滤处理去除掉杂质；酸置换反应步骤：采用硫酸对过滤后的溶解液进行酸置换反应得到硫酸铜溶液；旋流电解步骤：将得到的硫酸铜溶液进行旋流电解处理得到阴极铜管；烫洗步骤：对阴极铜管用烫洗液进行烫洗处理后进行干燥处理得到干净的铜管；
铜片加工步骤：将干净的铜管加工成铜片。
9.在其中一个实施例中，在所述溶解步骤中，溶解过程中进行持续搅拌处理。
10.在其中一个实施例中，在所述表面清洗步骤中，将废铜料用清水清洗的过程中采用超声波清洗。
11.在其中一个实施例中，在所述油污去除步骤中，将废铜料用清水清洗的过程中采用超声波清洗。
12.在其中一个实施例中，在所述油污去除步骤中，将废铜料放置在除油液中浸泡清洗除油采用超声波清洗。
13.在其中一个实施例中，除油液含有盐酸、羟基亚乙基二膦酸、超支化聚合物以及聚氧乙烯；盐酸的浓度为50g/l-150g/l、羟基亚乙基二膦酸的浓度为80g/l-120g/l、超支化聚合物的浓度为4g/l-8g/l、聚氧乙烯的浓度为4g/l-6g/l。
14.在其中一个实施例中，酸洗液中含有硫酸、羟基乙酸、丙烯酸甲酯、过硫酸钠以及过硫酸铵，硫酸的浓度为20g/l-50g/l、羟基乙酸的浓度为30g/l-60g/l过硫酸钠的浓度为50g/l-80g/l、过硫酸铵的浓度为60g/l-90g/l、2g/l-3g/l的丙烯酸甲酯。
15.在其中一个实施例中，在所述废铜料粉碎步骤中，将废铜料粉碎呈最大宽度不超过10毫米的颗粒。
16.在其中一个实施例中，在所述烫洗步骤中，所述烫洗液为稀硫酸，稀硫酸的浓度为500g/l-600g/l，烫洗温度为160摄氏度至180摄氏度。
17.在其中一个实施例中，在所述酸置换反应步骤中，硫酸的浓度为1500g/l-1800 g/l。
18.上述制作阴极铜片的旋流电解方法步骤简练精妙、容易操控，每个步骤都认真细微，在进行旋流电解反应之前已经将废铜料中的大部分杂质去除干净。具体地，依次将废铜料上的粉尘杂质清洗掉、将废铜料上的油污清洗掉、将废铜料上的顽固氧化物和杂质打磨掉，将废铜料上的氧化膜去除掉。需要强调的是，为了进一步地降低电解过程中产生的废料杂质，提前用浓盐酸对废铜料进行溶解，过滤掉杂质后，随后通过浓硫酸对过滤后的溶解液进行酸置换反应得到硫酸铜溶液，对硫酸铜溶液进行旋流电解处理得到的铜管纯度高，杂质少。上述制作阴极铜片的旋流电解方法在电解过程中产生的废料杂质少，不用定期地对电解液进行过滤处理，也不同定期对电解槽进行清理，极大地提高了电解提纯的效率，提高了对旋流电解设备系统的使用效率。
19.附图说明
20.图1为一个实施例中制作阴极铜片的旋流电解方法的流程示意图。
21.具体实施方式
22.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
23.请参阅图1，本发明提供了一种制作阴极铜片的旋流电解方法，所述方法包括以下步骤：步骤101：油污去除步骤：将废铜料的表面用清水清洗后，进行干燥处理，干燥完毕后将废铜料放置在除油液中浸泡清洗除油。
24.具体的，先将废铜料的表面用清水清洗，以去除废铜料表面粘附的灰尘杂质。在本实施例中，在所述油污去除步骤中，将废铜料用清水清洗的过程中采用超声波清洗，以改善对灰尘杂质的清洗效果，提高清洗效率。灰尘杂质去除掉后，进行干燥处理。干燥完毕后将废铜料放置在除油液中浸泡清洗除油，以去除废铜料表面的油污。在本实施例中，在所述油污去除步骤中，将废铜料放置在除油液中浸泡清洗除油采用超声波清洗。以改善对油污的清洗效果，提高对油污的清洗效率。在本实施例中，除油液含有盐酸、羟基亚乙基二膦酸、超支化聚合物以及聚氧乙烯。盐酸的浓度为50g/l-150g/l、羟基亚乙基二膦酸的浓度为80g/l-120g/l、超支化聚合物的浓度为4g/l-8g/l、聚氧乙烯的浓度为4g/l-6g/l。上述除油液的出油效果高，效率高。
25.步骤102：表面清洗步骤：将除油完毕的废铜料的表面用清水清洗后进行打磨处理，打磨完毕后再用清水清洗干净，清洗干净后进行干燥处理。
26.具体的，将除油完毕的废铜料的表面用清水清洗后，去除废铜料表面的除油液。然后对废铜料的表面进行打磨处理，以去除掉废铜料表面顽固的氧化层和粘附的顽固杂质异物。打磨完毕后再用清水清洗干净，清洗掉粉末杂质。清洗干净后进行干燥处理。在本实施例中，在所述表面清洗步骤中，将废铜料用清水清洗的过程中采用超声波清洗，以快速有效彻底地清除除油液和粉末杂质。
27.步骤103：氧化膜去除步骤：将干燥的废铜料浸泡在酸洗液中去除表面的氧化膜。
28.具体的，将干燥的废铜料浸泡在酸洗液中去除表面的氧化膜。在其中一个实施例中，酸洗液中含有硫酸、羟基乙酸、丙烯酸甲酯、过硫酸钠以及过硫酸铵，硫酸的浓度为20g/l-50g/l、羟基乙酸的浓度为30g/l-60g/l过硫酸钠的浓度为50g/l-80g/l、过硫酸铵的浓度为60g/l-90g/l、2g/l-3g/l的丙烯酸甲酯。酸洗液的腐蚀性适中，在保证将废铜料表面的氧化膜去除的基础上，避免对废铜料进行过度腐蚀，浪费铜资源。
29.步骤104：废铜料粉碎步骤：将废铜料粉碎呈颗粒状。
30.具体的，用金属粉碎机将废铜料粉碎呈颗粒状，在其中一个实施例中，在所述废铜料粉碎步骤中，将废铜料粉碎呈最大宽度不超过10毫米的颗粒。以便于后续快速有效地溶解。
31.步骤105：溶解步骤：将废铜料放置在盐酸溶液中进行溶解形成溶解液。
32.具体的，将废铜料放置在盐酸溶液中进行溶解形成溶解液。在本实施例中，盐酸溶液为浓盐酸，具体的，浓盐酸的浓度在1000g/l-1100 g/l。以保证将废铜料中的铜迅速溶解呈铜离子。在本实施例中，在所述溶解步骤中，溶解过程中进行持续搅拌处理，以进一步地提高溶解效率。
33.步骤106：过滤步骤：将溶解液进行过滤处理去除掉杂质。
34.具体的，将溶解液用耐酸性超滤膜进行过滤处理，以去除掉溶解不掉的杂质颗粒，达到进一步地除杂作用。
35.步骤107：酸置换反应步骤：采用硫酸对过滤后的溶解液进行酸置换反应得到硫酸
铜溶液。
36.具体的，采用硫酸对过滤后的溶解液进行酸置换反应得到硫酸铜溶液。在本实施例中，在所述酸置换反应步骤中，硫酸的浓度为1500g/l-1800 g/l。
37.步骤108：旋流电解步骤：将得到的硫酸铜溶液进行旋流电解处理得到阴极铜管。
38.具体的，采用旋流电解系统装置将得到的硫酸铜溶液进行旋流电解处理得到阴极铜管。此为现有技术故不再赘述。
39.步骤109：烫洗步骤：对阴极铜管用烫洗液进行烫洗处理后进行干燥处理得到干净的铜管。
40.具体的，对阴极铜管用烫洗液进行烫洗处理后进行干燥处理得到干净的铜管。在本实施例中，在所述烫洗步骤中，所述烫洗液为稀硫酸，稀硫酸的浓度为500g/l-600g/l，烫洗温度为160摄氏度至180摄氏度。
41.步骤110：铜片加工步骤：将干净的铜管加工成铜片。
42.上述制作阴极铜片的旋流电解方法步骤简练精妙、容易操控，每个步骤都认真细微，在进行旋流电解反应之前已经将废铜料中的大部分杂质去除干净。具体地，依次将废铜料上的粉尘杂质清洗掉、将废铜料上的油污清洗掉、将废铜料上的顽固氧化物和杂质打磨掉，将废铜料上的氧化膜去除掉。需要强调的是，为了进一步地降低电解过程中产生的废料杂质，提前用浓盐酸对废铜料进行溶解，过滤掉杂质后，随后通过浓硫酸对过滤后的溶解液进行酸置换反应得到硫酸铜溶液，对硫酸铜溶液进行旋流电解处理得到的铜管纯度高，杂质少。上述制作阴极铜片的旋流电解方法在电解过程中产生的废料杂质少，不用定期地对电解液进行过滤处理，也不同定期对电解槽进行清理，极大地提高了电解提纯的效率，提高了对旋流电解设备系统的使用效率。
43.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
44.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。