[发明专利]一种一体成型电解铜阴极板

说明书

本发明属于有色金属湿法冶金领域，涉及一种一体成型电解铜阴极板。该阴极板主要包括导电杆和阴极极板，导电杆和阴极极板采用一块金属复合板一体成型制备。导电杆和阴极极板之间的导电通道无连接界面，避免了传统不锈钢阴极板由连接界面电阻大引起的压降和发热。电流经导电杆导电层直接贯通阴极极板，电流密度均匀。本发明阴极板在高电流密度电解铜工艺中具有不易短路、能耗低、阴极铜品质高、生产效率高和阴极板服役寿命长等优点。

技术领域

本发明属于湿法电解冶金领域，具体涉及一种一体成型电解铜阴极板。

背景技术

永久型不锈钢阴极板电解工艺具有阴极板可以重复利用、寿命长，流程短，电流密度高，电解铜品质好，生产效率高等优势。目前，投产和在建年产2000万吨以上阴极铜的企业均采用永久型不锈钢阴极板电解工艺，电流密度为280～330A/m2。随着铜电解精炼向高效、节能、优质和环保方向进一步发展，开发了强化电解的平行流技术，电流密度提高到420A/m2以上。电流密度的提高，引发槽电压升高、阴极板发热、电流密度不均和阴阳极短路等导致电解铜能耗增加、阴极铜品质下降，影响生产效率进一步提高。同时不锈钢阴极板在高电流密度下的服役寿命大幅缩短。

目前电解铜不锈钢阴极板采用导电杆和不锈钢阴极极板通过连接制备。阴极板工作时，电流经过导电杆中的铜和不锈钢连接界面传向不锈钢阴极极板。由于铜-不锈钢连接界面面积较小、不锈钢阴极板电阻较大且阴极板底端距离电流传输界面(铜-不锈钢连接界面)较远，导致高电流密度电解工艺下铜-不锈钢界面发热严重且影响电流密度均匀性。

针对目前电解铜不锈钢阴极板在高电流密度电解工艺下出现的能耗增加和阴极铜品质差等问题，提出了一种采用金属复合板来一体化制造电解铜用永久型阴极板的方法。

发明内容

针对目前电解铜不锈钢阴极板在高电流密度电解工艺下出现的能耗增加、阴极板服役寿命短和阴极铜品质差等问题，本发明提出了一种一体成型电解铜阴极板。

本发明通过如下技术方案来完成。

这种一体成型电解铜阴极板，主要包括导电杆和阴极极板。其特征在于：所述导电杆和阴极极板采用一块金属复合板一体成型制备。

所述阴极板，其特征在于：导电杆和阴极极板之间无连接界面。

所述阴极板，其特征在于：复合板为不锈钢-铜-不锈钢金属复合板。

所述阴极板，其特征在于：导电杆由复合板折叠制备。

所述阴极板，其特征在于：不锈钢-铜-不锈钢金属复合板中不锈钢-铜以及铜-不锈钢复合层之间可以增加锡、金、银、镍、铝、铜、铁等纯金属和锡铜、银铜、镍钛、镍铜合金等合金组成多层金属复合板。

所述阴极板，其特征在于：导电杆导电接触区域，即导电杆两侧底部，机加工去除不锈钢表层露出铜层。

所述阴极板，其特征在于：导电杆中所有铜与不锈钢界面外露端面采用焊接密封，导电杆两端以不锈钢板焊接密封。

所述阴极板，其特征在于：阴极极板所有铜与不锈钢界面外露端面采用不锈钢卷边并焊接密封，不露出铜层。

所述阴极板，其特征在于：导电杆和阴极极板之间的挤压界面，即不锈钢与不锈钢界面进行焊接密封。

综上所述，本发明具有以下优点：

1、本发明中，采用一块金属复合板一体化成型电解铜用永久型阴极板，制备工艺简单。导电杆通过折叠制备，导电杆和阴极极板之间由复合板贯通，无焊接和机械紧固等连接界面。从而避免了传统不锈钢阴极板由导电杆和阴极极板间的连接界面电阻大引起的压降和发热。

2、本发明中，电流经导电杆通过中心铜层直接贯通阴极极板整个板面，电流密度均匀，阴极铜品质高，生产过程不易短路。