一种适合铜贫化电积的电解槽体系装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种适合铜贫化电积的电解槽体系装置，属于资源与环境技术领域。
【背景技术】
[0002]铜是国民经济发展中应用最为广泛的重要基础原材料之一，但长期以来，我国铜资源生产不能满足国内消费需求，供需缺口较大，从而约束铜产业链协调发展，需要通过国际市场加以平衡。为了确保国民经济发展对铜产品的消费需要，保障铜资源长期稳定安全供应，进一步夯实铜产业链协调发展的资源基础，加强对再生铜资源的有效利用必不可少。中国铜供给由两个部分组成，一部分是新产铜精矿供应，这部分占铜总供给量的68.3%，另一部分来自再生铜占31.7%。随着未来各行业用铜量的不断增加，再生铜产业的比重还会逐步上升。但是，中国再生铜循环利用的水平与国外相比有很大的差距，突出表现在产业集中度低、技术装备水平落后、综合能耗高、污染物排放严重、资源有效利用率低。目前关于再生铜的资源化利用，一般需先将废杂铜精炼成阳极铜，然后电解成阴极铜再进行加工。该工艺流程由于增加了电积工序，生产周期长，且能耗及成本较高，特别是电积工序，过程中为维持电解液中铜离子浓度，需不间断补充硫酸铜，单位铜成本增高。
[0003]因此，解决电解过程中补充硫酸铜所带来的成本升高问题对加强再生铜的资源化利用有较为积极的作用。基于此，本实用新型借鉴铜电积精炼的思想，提出一种适合铜贫化电积的电解槽体系装置，有效的硫酸铜补充工序规避，且操作简单，成本较低，工业推广应用前景良好。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是为再生铜物料的低成本高效利用，提供一种适合铜贫化电积的电解槽体系装置。
[0005]上述目的实现过程为:一种适合铜贫化电积的电解槽体系装置由高位槽、单层圆盘分布式管道、耐酸泵、耐酸管道、多孔铜电解槽和储液槽组成，高位槽和多孔铜电解槽之间通过单层圆盘分布式管道耐腐蚀酸管连接，进出液方式基本采取下进上出。其中附着于高温槽的单层圆盘分布式管道数量为10-12根，耐酸泵控制电解液流量为20-50L/min，多孔铜电解槽单一横向孔分布数为15-65个，孔直径为3-5cm，电解槽宽高比为(1.5: 1)-(3: I)。具体实施过程为:含铜废料经铸模工艺浇铸成可溶性阳极板后，多孔铜电解槽和储液槽加满硫酸铜母液，又通过耐酸泵和耐酸管道将电解液由低位槽输送到高位槽，高温槽通过单层圆盘分布式管道进入多孔电解槽形成电解液闭路循环。其后将阳极板悬挂于电解槽中，控制一定槽电压和电流，阳极板开始溶解，并在阴极板开始铜沉积，电解液中铜离子浓度开始降低，阴极得到高纯阴极铜。阳极板溶解完成后，调整槽电压开始铜电积工序，工艺中电解液铜离子浓度迅速减少，开启高位槽和多孔铜电解槽间的耐酸泵，使电解液由单层圆盘分布式管道加压进入多孔电解槽，并以射流方式冲刷阴极板表面，最大限度降低阴极表面浓差极化并得到高品质阴极铜，待铜离子浓度降至lg/L后，电积工艺完成，废电解液调整铜离子浓度和酸度后继续使用，过程无废酸液排出。
【附图说明】
[0006]图1是一种适合铜贫化电积的电解槽体系装置。
【具体实施方式】
[0007]含铜废料经铸模工艺浇铸成可溶性阳极板后，多孔铜电解槽和储液槽加满硫酸铜母液，通过耐酸泵将电解液由低位槽输送到高位槽，高温槽通过单层圆盘分布式管道进入多孔电解槽形成电解液闭路循环。其后将阳极板悬挂于电解槽中，控制槽电压为0.34V，阳极板开始溶解，并在阴极板开始铜沉积，电解液中铜离子浓度开始降低，阴极得到高纯阴极铜。阳极板溶解完成后，电解液中铜离子浓度降低至36g/L，调整槽电压为1.8V开始铜电积工序，工艺中电解液铜离子浓度迅速减少，开启高位槽和多孔铜电解槽间的耐酸泵，控制耐酸泵转速使电解液流速为35L/min，电解液由单层圆盘分布式管道加压进入多孔电解槽，并以射流方式冲刷阴极板表面，多孔电解槽宽高比为2，宽度为1.9米，横向分布于电解槽底部电解液流入孔直径为5cm，单排数量为25个，待铜离子浓度降至低于lg/L后，电积工艺完成，将电积所得阴极铜进行剥板检测，阴极铜纯度为99.98%且韧性良好，过程实现了再生铜资源的低成本高效利用，废电解液调整铜离子浓度和酸度后继续使用，过程无废酸液排出。
【主权项】
1.一种适合铜贫化电积的电解槽体系装置，特征在于其由高位槽、单层圆盘分布式管道、耐酸泵、多孔铜电解槽、耐酸管道和储液槽组成，其中单层圆盘分布式管道位于高位槽内电解液液相中上部，并通过耐酸泵连接高位槽和多孔电解槽，多孔电解槽和储液槽通过耐酸管道相连接，储液槽和高位槽通过耐酸管道和耐酸泵相连通，维持电解液成闭路循环。
2.根据权利要求1所述的适合铜贫化电积的电解槽体系装置，其特征在于高位槽和多孔铜电解槽之间通过单层圆盘分布式管道耐腐蚀酸管连接，进出液采取下进上出的方式。
3.根据权利要求2所述的适合铜贫化电积的电解槽体系装置，其中的单层圆盘分布式管道耐腐蚀酸管，其特征在于其数量为10-12根。
4.根据权利要求1所述的适合铜贫化电积的电解槽体系装置，其中的多孔铜电解槽装置，其特征在于其单一横向孔分布数为15-65个，孔直径为3-5cm，电解槽宽高比为(1.5: 1)-(3: I)。
【专利摘要】本实用新型提供一种适合铜贫化电积的电解槽体系装置，属资源综合利用领域。其由高位槽、单层圆盘分布式管道、耐酸泵、耐酸管道、多孔铜电解槽和储液槽组成，高位槽和多孔铜电解槽之间通过单层圆盘分布式管道耐腐蚀酸管连接，进出液方式基本采取下进上出。电积工艺中通过控制槽电压和电解液流动速度可得到高纯阴极铜。本实用新型实现了再生铜资源的低成本高效利用，可获得高纯阴极铜，推广前景良好。
【IPC分类】C25C1-12, C25C7-00
【公开号】CN204474781
【申请号】CN201420537822
【发明人】朱海涛
【申请人】龙济时代(北京)新能源科技有限公司, 朱海涛, 化德县泫龙新材料科技有限公司, 天地未来(北京)科技发展有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2014年9月18日