铜电解精炼槽装置的制作方法

本技术涉及铜电解精炼，具体而言，涉及一种可切换循环方式的铜电解精炼槽装置。

背景技术：

1、铜电解精炼生产中，电解精炼槽是主要生产设备之一，用于承装阳极铜、阴极铜以及电解液，是发生电解反应的主要场所。

2、铜电解精炼反应中，阳极溶解，阴极析出，阳极不溶物质形成阳极泥大部分沉降在电解精炼槽底，少部分漂浮或悬浮在电解液中。在无外力作用下，铜离子以及阴阳离子的运动通过电场作用和温度自由扩散，极易发生浓差极化(阳极富集、阴极贫化)，影响电解反应，导致能耗升高、产品质量下降。在铜电解精炼槽中通常安装有循环管道，通过一端流入电解，一段流出电解液，实现电解液循环。加速阳极、阴极之间的电解液流动以实现减弱浓差极化现象。同时，电解液循环的存在也有助于稳定均匀电解槽内成分和温度，有利于电解反应进行。

3、现有技术中铜电解精炼槽的循环方式有“上进下出”和“下进上出”。如中国专利cn201821962226“一种铜电解槽”，通过“上进下出”电解液流动方向与阳极泥沉降方向一致，有利于阳极泥沉降，但对电解精炼槽内温度、成分分布均匀效果较弱。如中国专利cn201920168997“铜电解槽”，通过“下进上出”的方式有利于电解精炼槽内温度、成分均匀分布，但与阳极泥沉降方向相反，不利于沉降，若进液量过大，会导致底部电解阳极泥翻动，污染铜阴极。上述两项专利中所述的电解槽以及对应循环方式只能够实现一种“上进下出”或“下进上出”模式循环电解液，无法在两者之间自由切换，且若要施行切换需要对电解槽进行改造、重新安装管道等工作。

4、随着铜消费的持续增长，伴生的废杂铜回收领域也在不断增长，铜电解精炼阳极原料成分也开始复杂化、多样化，合理选择铜电解精炼槽循环方式有利于铜电解生产的稳定。当目前国内主流铜电解精炼槽基本采用“下进上出”循环模式，与“上进下出”循环模式并不兼容，两者之间转换需要对循环管道进行改装、改造，不但影响生产而且还需要投入大量反复成本。

5、因此，亟需研发一种可以迅速自由在“上进下出”与“下进上出”循环方式之间切换的铜电解精炼槽解决方案。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是现有铜电解精炼槽采用“下进上出”或“上进下出”循环模式，两者并不兼容，如果按照生产需要进行两种循环模式转换时，则需要对循环管道进行改装、改造，不但影响生产而且还需要投入大量反复成本的问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供一种铜电解精炼槽装置，其包括：电解精炼槽槽体，电解精炼槽槽体为水平方向上延伸的具有底面和侧壁的槽状结构，电解精炼槽槽体具有两端，一端为流进待电解液体的进液端，另一端为流出电解后液体的出液端；下部进液管和上部进液管，下部进液管和上部进液管设置在电解精炼槽槽体的进液端，用于输入待电解液体，其中，下部进液管输入待电解液体的出口设置在电解精炼槽槽体竖直方向二分之一高度以下，用于从电解精炼槽槽体下部进液，上部进液管输入待电解液体的出口设置在电解精炼槽槽体竖直方向二分之一高度以上，用于从电解精炼槽槽体上部进液；下出液集液盒和上出液溢流盒，下出液集液盒和上出液溢流盒设置在电解精炼槽槽体的出液端，用于输出待电解液体，下出液集液盒为水平截面为u形的槽状结构，下出液集液盒竖直方向固定连接在电解精炼槽槽体出液端侧壁上形成筒状结构，下出液集液盒的底部和顶部开口，且在下出液集液盒的上部靠近电解精炼槽槽体内部的一侧开口，形成溢流口，所述溢流口开口的下缘位于电解液液位线以下；上出液溢流盒位于下出液集液盒上部侧边且与电解精炼槽槽体内部相对的一侧，上出液溢流盒与下出液集液盒相连通。其中，进行铜电解时，待电解液体经下部进液管或上部进液管、由电解精炼槽槽体的进液端进入电解精炼槽内，经过电解精炼后，电解液体继续流向电解电解精炼槽槽体的出液端，再由下出液集液盒、上出液溢流盒流出，其中，当打开下部进液管，关闭上部进液管时，电解液通过下部进液管流入电解精炼槽内，电解液从进液端向出液端扩散，打开下出液集液盒的上溢流口，则电解液通过溢流口溢流进入上出液溢流盒，最后溢流出电解液精炼槽，从而形成“下进上出”式循环，其中，当打开上部进液管，关闭下部进液管时，电解液通过上部进液管流入电解精炼槽内，电解液从进液端向出液端扩散，关闭下出液集液盒的上溢流口，则电解液通过下出液集液盒底部开口流入，沿下出液集液盒向上流动，再进入上出液溢流盒，最后溢流出电解液精炼槽，形成“上进下出”式循环，从而实现铜精炼电解槽的循环方式切换。

3、根据本实用新型的实施例，下部进液管输入待电解液体的出口可设置在电解精炼槽槽体竖直方向高度的五分之一至五分之二范围内。

4、根据本实用新型的实施例，上部进液管输入待电解液体的出口可设置在电解精炼槽槽体内电解液的液面高度位置。

5、根据本实用新型的实施例，下部进液管和上部进液管可分别设置用于开关的阀门。

6、根据本实用新型的实施例，下出液集液盒的上溢流口可设置用于开关上溢流口的挡板。

7、根据本实用新型的实施例，挡板可通过设置在下出液集液盒上的卡槽和紧固件实现滑动和固定调节，从而设置上溢流口为打开或关闭的状态。

8、根据本实用新型的实施例，下出液集液盒的上部两侧面可分别设置排污口，排污口用于电解液页面线位置漂浮物的排出。

9、根据本实用新型的实施例，上部进液管出口可连接90°弯头。

10、根据本实用新型的实施例，下部进液管出口可连接三通。

11、根据本实用新型的实施例，下出液集液盒顶部可与电解槽上沿齐平。

12、与现有技术相比，本实用新型的实施例所提供的技术方案至少可实现如下有益效果：

13、本实用新型提供的铜电解精炼槽，在电解槽一端设置有两支不同出液位置的进液管，可实现进液方式的在“上进”和“下进”之间自由切换。在电解槽另一端设置出液装置，可实现出液方式在“下出”和“上出”之间自由切换。通过两者切换控制，可以实现电解精炼槽内电解液流动对流在“上进下出”和“下进上出”之间切换。结构简单，只在电解精炼槽两端有管道和装置，电解槽内部两侧与电解槽底部无需额外增加管道或附属构件。根据本实用新型的铜电解精炼槽能够使电解精炼槽内温度、成分分布均匀，且兼顾利于阳极泥沉降；能够根据使用铜阳极板使用情况进行针对性选择，尤其是利于铜阳极泥的沉淀，减少铜阳极泥漂浮在电解液液面造成电解铜上沿大规模粒子问题的发生。

技术特征：

1.一种铜电解精炼槽装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的铜电解精炼槽装置，其特征在于，所述下部进液管输入待电解液体的出口设置在所述电解精炼槽槽体竖直方向高度的五分之一至五分之二范围内。

3.如权利要求1所述的铜电解精炼槽装置，其特征在于，所述上部进液管输入待电解液体的出口设置在所述电解精炼槽槽体内电解液的液面高度位置。

4.如权利要求1所述的铜电解精炼槽装置，其特征在于，所述下部进液管和上部进液管分别设置用于开关的阀门。

5.如权利要求1所述的铜电解精炼槽装置，其特征在于，所述下出液集液盒的上溢流口设置用于开关上溢流口的挡板。

6.如权利要求5所述的铜电解精炼槽装置，其特征在于，所述挡板通过设置在下出液集液盒上的卡槽和紧固件实现滑动和固定调节，从而设置上溢流口为打开或关闭的状态。

7.如权利要求1所述的铜电解精炼槽装置，其特征在于，所述下出液集液盒的上部两侧面分别设置排污口，所述排污口用于电解液页面线位置漂浮物的排出。

8.如权利要求1所述的铜电解精炼槽装置，其特征在于，所述上部进液管出口连接90°弯头。

9.如权利要求1所述的铜电解精炼槽装置，其特征在于，所述下部进液管出口连接三通。

10.如权利要求1所述的铜电解精炼槽装置，其特征在于，所述下出液集液盒顶部与电解槽上沿齐平。

技术总结本技术涉及一种铜电解精炼槽装置，包括：水平方向上延伸的具有底面和侧壁的槽状结构的电解精炼槽槽体，电解精炼槽槽体具有两端，一端为流进待电解液体的进液端，另一端为流出电解后液体的出液端；下部进液管和上部进液管，下部进液管和上部进液管设置在电解精炼槽槽体的进液端；下出液集液盒和上出液溢流盒，下出液集液盒和上出液溢流盒设置在电解精炼槽槽体的出液端，下出液集液盒的水平截面为U形的槽，竖直方向固定连接在电解精炼槽槽体出液端侧壁上形成筒状结构，在其上部靠近电解精炼槽槽体内部的一侧开设溢流口；上出液溢流盒与下出液集液盒相连通。依据本发明的铜电解精炼槽装置能够实现“下进上出”和“上进下出”式循环方式切换。技术研发人员：曾强,王江洲,瞿海祥受保护的技术使用者：张家港联合铜业有限公司技术研发日：20231008技术公布日：2024/5/16