一种电积装置及电积的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于金属冶炼技术领域，尤其涉及一种电积装置及电积的方法。
【背景技术】
[0002]电积在有色金属冶炼领域属于一种金属提取工艺，利用惰性阳极作为阳极，在电场的作用下，液体中的金属离子向阴极富集析出。铜电积一般用于电解液净化和湿法浸出中浸出液中提取金属铜，其电积基本原理相同，电积过程中阴阳极反应分别如下所示:
[0003]阳极:H20- 2e — 2Η++1/20Ζ ?
[0004]阴极:Cu2++2e一 Cu I
[0005]无论是电解液净化还是湿法浸出液电积产生阴极铜，所采用的均是传统电解装置和工艺。其中，电解液净化采用传统诱导脱铜和砷锑铋杂质的方法，一般在二次脱铜电解中，也就是先经过一次脱铜电积将铜溶液中的铜离子浓度降至20?40g/L，再进行脱除砷、锑、铋等杂质的二次脱铜电积，随着铜离子浓度降到一定程度时就会有砷化氢气体产生。溶液中的铜离子浓度达到8g/L时，溶液中的砷锑铋等开始在阴极上与铜一起析出，当铜离子浓度降至2g/L时，就开始产生砷化氢气体，造成工作条件恶化，污染环境，危害人体健康。因此，诱导脱铜净化电解液产出含砷、锑、铋的黑铜板或黑铜渣数量较大，造成金属铜中间产品的循环量大或积压，同时产生的砷化氢等有害气体污染环境及对人身带来危害。
[0006]在铜湿法冶炼领域，经浸出的含铜溶液也需要经过电积提取金属铜，其在电积过程中由于电积液循环率较低，容易造成阴极附近铜离子浓度偏低，而造成浓差极化影响电流效率，且浓差极化也会造成电势差升高从而使部分杂质在阴极析出，导致阴极铜的质量降低。同时，在电积生产阴极铜时，一般需控制铜离子浓度高于40g/L，有时需要对浸出液进行富集才能达到此标准，在此过程中杂质也进一步富集，同样不利于阴极铜质量的提高。
【发明内容】
[0007]有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种析出纯度较高的电积装置及电积的方法。
[0008]本发明提供了一种电积装置，包括槽体⑴、槽盖(2)、阴极(3)与阳极(4);所述槽体(I)通过所述槽盖(2)密封；所述阴极(3)与所述阳极(4)设置于所述槽体(I)内；所述槽体(I)上设置有进液口(5)与出液口(6)，所述进液口(5)通过阴极和阳极之间的空腔与出液口(6)相连通；
[0009]当所述阴极(3)为两个以上或所述阳极(4)为两个以上时，所述阴极(3)与所述阳极(4)交错、平行设置于所述槽体(I)内。
[0010]优选的，所述槽盖(2)上设置有阳极凹槽(201)与阴极凹槽(202);所述阳极凹槽(201)用于固定所述阳极(4);所述阴极凹槽(202)用于固定所述阴极(3)。
[0011]优选的，所述槽盖(2)通过紧固装置密封于所述槽体(I)上。
[0012]优选的，所述紧固装置为螺栓或铰链。
[0013]优选的，所述槽体(I)的内腔下部设置有固定所述阴极(3)与所述阳极(4)的限位装置。
[0014]优选的，还包括隔板(9)，所述隔板(9)设置于所述槽体⑴内靠近进液口(5)的一端，与进液口(5)的方向垂直；所述隔板(9)与槽体(I)的内侧壁形成进液腔体(10)，且所述隔板(9)上设置有进液缝(11);所述进液口(5)通过所述进液腔体(10)、所述进液缝
(11)与阴极和阳极之间的空腔相连通。
[0015]优选的，所述进液缝(11)位于阴极和阳极之间空腔的中轴线上。
[0016]优选的，所述设置有所述出液口(6)的槽体⑴内侧壁上设置有出液凹槽(7);所述出液口(6)与所述出液凹槽(7)相连通。
[0017]本发明还提供了一种应用电积装置进行电积的方法，包括:
[0018]通入电流，将电积液从进液口(5)通入槽体⑴的内腔，平行于阴极(3)与阳极
(4)流向出液口 (6)0
[0019]优选的，所述电积液的流速为2?10m/s。
[0020]本发明提供了一种电积装置及电积的方法，该电积装置包括槽体(1)、槽盖(2)、阴极⑶与阳极⑷；所述槽体⑴通过所述槽盖⑵密封；所述阴极⑶与所述阳极(4)设置于所述槽体(I)内；所述槽体(I)上设置有进液口(5)与出液口(6)，所述进液口(5)通过阴极和阳极之间的空腔与出液口(6)相连通；当所述阴极(3)为两个以上或所述阳极
(4)为两个以上时，所述阴极(3)与所述阳极(4)交错设置于所述槽体(I)内。与现有技术相比，本发明进液口出液口的方向与阴阳极垂直，从而使电积液在阴阳极之间高速平行流动，提高了电积液的循环速度，实现阴阳极之间的电积液浓度稳定，减少因金属离子在阴极析出而造成的阴极附近金属离子浓度降低而造成的浓差极化，以及由浓差极化造成的电势差增高、电流效率低等问题，防止因电势差增高造成其他杂质金属析出以及砷化氢等有害气体的产生，同时保证了阴极析出金属的纯度。
【附图说明】
[0021]图1为本发明电积装置的示意图；
[0022]图2为图1的A-A面示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024]参见图1与图2，图1为本发明电积装置的示意图，其中I为槽体，2为槽盖，3为阴极，4为阳极，5为进液口，6为出液口，7为出液凹槽，8为凸台，9为隔板，10为进液腔体，11为进液缝；图2为图1的A-A面示意图，其中201为阳极凹槽，201为阴极凹槽。
[0025]本发明提供了一种电积装置，包括槽体⑴、槽盖(2)、阴极(3)与阳极(4);所述槽体(I)通过所述槽盖(2)密封；所述阴极(3)与所述阳极(4)设置于所述槽体(I)内；所述槽体(I)上设置有进液口(5)与出液口(6)，所述进液口(5)通过阴极和阳极之间的空腔与出液口(6)相连通；当所述阴极(3)为两个以上或所述阳极(4)为两个以上时，所述阴极
(3)与所述阳极(4)交错设置于所述槽体(I)内。
[0026]本发明中，所述阴极(3)与阳极(4)交错、平行设置于所述槽体(I)时，优选所述阴极(3)设置于所述槽体(I)内腔的两侧，所述阳极(4)设置于所述阴极(3)之间；所述槽体(I)的内腔下部优选设置有限位装置，用于固定阴极(3)与阳极(4)，可防止电积液的高速流动而引起阴阳极的颤动。
[0027]进液口(5)与出液口(6)分别设置于槽体(I)与阴阳极垂直的两端，电积液从进液口(5)流向出液口(6)时在阴阳极之间高速平行流动，可提高电积液的循环速度，实现阴阳极之间电积液浓度稳定，减少因金属离子即铜离子在阴极析出而造成的阴极附近铜离子浓度降低而造成的浓差极化，以及由浓差极化造成的电积电势差增高、电流效率低等问题，防止因电积电势差增高造成其他杂质金属析出以及砷化氢等有害气体的产生，同时保证了阴极析出金属铜的纯度。
[0028]本发明优选还包括隔板(9)，所述隔板(9)设置于所述槽体(I)内靠近进液口(5)的一端，与进液口(5)的方向垂直；所述隔板(9)与槽体(I)的内侧壁形成进行腔体(10)，且所述隔板(9)上设置有进液缝(11);更优选，所述进液缝(11)位于阴极和阳极之间空隙的中轴线上；所述进液口(5)通过所述进液腔体(10)、所述进液缝(11)与阴极和阳极之间的空腔相连通。所述进液缝(11)优选位于阴极⑶与阳极⑷之间的空隙，以确保电积液沿阴极⑶与阳极⑷之间喷射，并与阴阳极平行流动；相应的，所述槽体⑴设置有出液口(6)的内侧壁上优选设置有出液凹槽(7)，所述出液凹槽(7)与出液口