[发明专利]一种交错平行流电解槽、电解精炼系统和电解精炼方法

说明书

本发明属于电解精炼领域，尤其涉及一种交错平行流电解槽、电解精炼系统和电解精炼方法。本发明提供的交错平行流电解槽在电解槽的每组阴阳极板之间设置有一组逆阴阳极板；其中，逆阴极板靠近阳极板侧，与阴极板规格一致；逆阳极板靠近阴极板侧，与阳极板规格一致；所述逆阴极板和逆阳极板均不与外部电源相连，二者之间通过导体连接；所述电解槽内还设置有电解液交错供液装置；所述电解液交错供液装置在对应每个阴极板和逆阴极板的位置上设置有喷嘴，所述喷嘴用于将电解液从极板一端的两侧面底部射入极板两侧，相邻阴极板和逆阴极板所对应的喷嘴位于相对的两端，构成交错供液。本发明提供的交错平行流电解槽电流效率高，电能消耗少，运行成本低。

技术领域

本发明属于电解精炼领域，尤其涉及一种交错平行流电解槽、电解精炼系统和电解精炼方法。

背景技术

铜的制取无论是采取高温火法冶金还是湿法冶金，为了满足电气工业及其它行业对铜性质的要求，粗铜最终都需要采用电解或电积精炼工艺提纯，品质达到4N及以上。

电解精炼是目前采用最为广泛的粗铜提纯工艺，其具体过程为：将粗铜板作为阳极，用纯铜薄片或不锈钢板作阴极，把阴、阳极放在电解槽中，用硫酸、硫酸铜水溶液作电解质，在直流电的作用下，阳极上铜溶解下来，进入溶液，而溶液中的铜在阴极上析出；在此过程中，阳极上比铜电位负的金属进入溶液，而不能在阴极上析出，留在电解液中，待电解液净化过程中去除；贵金属和某些金属由于其电位比铜溶解电位正而不溶，沉淀于槽底成为阳极泥，阴极上析出纯度很高的金属铜。

对于铜电解精炼企业而言，电解生产成本主要有能源、人力、修理、辅料等组成，其中能源占比达到75％及以上，能源中电力成本占比接近95％以上(传统工艺除蒸汽外，平行流工艺、平行射流工艺不消耗蒸汽)，因此电流效率及电耗的高低，直接决定电铜成本，影响企业的经济效益。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种交错平行流电解槽、电解精炼系统和电解精炼方法，本发明提供的交错平行流电解槽的电流效率高，电能消耗少，运行成本低。

本发明提供了一种交错平行流电解槽，在电解槽的每组阴阳极板之间设置有一组逆阴阳极板；其中，逆阴极板靠近阳极板侧，与阴极板规格一致；逆阳极板靠近阴极板侧，与阳极板规格一致；所述逆阴极板和逆阳极板均不与外部电源相连，二者之间通过导体连接；

所述电解槽内还设置有电解液交错供液装置；所述电解液交错供液装置在对应每个阴极板和逆阴极板的位置上设置有喷嘴，所述喷嘴用于将电解液从极板一端的两侧面底部射入极板两侧，相邻阴极板和逆阴极板所对应的喷嘴位于相对的两端，构成交错供液。

优选的，相邻极板的间距为80～120mm。

优选的，所述喷嘴位于极板侧面底部以上100～200mm处。

优选的，所述喷嘴的出液口为椭圆形。

本发明提供了一种电解精炼系统，包括：

上述技术方案所述的交错平行流电解槽；

与所述交错平行流电解槽的溢流口相连的电解液循环槽；

与所述电解液循环槽的出液口相连的循环泵；所述循环泵的出液口与所述电解液交错供液装置的进液口相连；

与所述交错平行流电解槽的上清液出口相连的上清液槽；

与所述上清液槽出液口相连的净化过滤机；所述净化过滤机的滤液出口与所述电解液循环槽相连接。

优选的，所述系统还包括换热器；所述换热器设置在所述循环泵的出液口与电解液交错供液装置的进液口的连接管路上，用于对管路中流经的电解液进行加热。

优选的，所述系统还包括阳极泥浓密器；所述阳极泥浓密器的进料口与所述交错平行流电解槽的阳极泥出口相连接。