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永久陰極電解法

时间:2018-07-19     【转载】   阅读

簡介

永久陰極電解法是1978年由澳大利亞敦斯維爾精煉廠研制並用于生産的,其主要特點是用可反複使用的不鏽鋼母板取代傳統的始極片,陰極銅産品由自動剝片機從不鏽鋼母板上剝取,母板經處理後返回生産系統重複使用。永久陰極板材質爲316L不鏽鋼板,厚度約3.25mm,導電棒斷面爲中空長方形,材質爲304L不鏽鋼壓焊在316L母板上,棒上鍍銅,厚度1.3~2.5mm,具有良好的。母板兩邊采用丙烯酸PVC塑料條包鑲、黏固,底邊塗蠟。使用壽命可達15年。該工藝同時配備陽極處理機組、殘極洗滌機組、陰極洗滌機組、專用吊車等裝備,其各方面的生産技術指標均比傳統方法要優越。

 

始極片制備

始極片有三種:制成,这种始極片電解后成为陰極銅的一部分;钛板;不鏽鋼板。後兩種可以重複使用,又稱永久陰極

電銅生産的始極片,系用一種反複使用的純銅板或不鏽鋼板母板作爲陰極,在電解槽中經受電解若幹小時後,從上剝取而得到的純銅片加工制戍。生産始極片的電解槽一般稱爲種板槽或母板槽。

1、母板放人電解槽前的准备工作 母板一般是纯铜经过压延加工而制戍的,也有些工厂用不锈钢板或钛板作母板。母板表面必须保持平整、无砂眼和裂痕。

母板的尺寸一般比始極片寬20~30毫米,長50~70毫米。爲了便于銅片剝離,母板三邊塗有寬10~±5毫米的絕緣邊(沾邊作業,同時,還要在母板表面附以隔離劑。使其上面析出的銅片不致附著太緊。當用钛母板和不鏽鋼母板時則不用隔離劑。

2、母板槽的技術條件

为使陰極銅的析出结构致密,质量好,首先要求始極片的结构致密、表面光滑、无铜粒毛刺现象。因此,母板槽的技术条件与普通電解槽相比,通常电流密度稍低,同极中心距稍大,添加剂用量要适当增加,且電解液纯度较高。

母板槽使用的陽極晶位要高,尤其是表面要光潔平整,重量均勻,以減少雜質對電解液的汙染和防止極間短路現象。陽極在母板槽內只爲普通電解槽陽極壽命的二分之一或三分之一即行更換,保持陽極工作表面不致顯著縮小而使電流密度提高,以保證始極片質量。母板槽內換出的陽極,尚有一定的厚度,可裝入普通生産槽中再用,直至達到固定的周期爲止。

3、始極片加工

母板放人槽中並根據工廠對始極片的機械加工的條件電解12~24小時後,將其取出,用溫水將表面附著的硫酸銅沖洗幹淨,然後用扁鏟剝下銅廾(不少廠從此時開始稱始極片)。表面光滑無殘缺的始極片用做電解槽的陰極,有粒子的、殘缺的始極片則用做攀條。

 

優點

在電解过程,中铜在不锈钢板上析出,完成一个阴极周期后,从不锈钢阴极上剥取陰極銅,不锈钢阴极则再次装入電解槽进行下一周期的。周而复始,重复使用。因此,取消了传统法電解的种板電解槽,并设置一条阴极洗涤剥离机组,取代始極片制作机组、导电棒贮运机组和电铜洗涤机组三条作业线。其主要優點是:

1、由于使用永久不鏽鋼陰極,省去了始極片的生産制作及相應的組裝陰極作業,使生産工序簡化。

2、由于永久陰極强度高、平直度好、表面光滑,可缩短同极距、减少短路、提高电流密度。因此,既可保证产品质量,又能提高电铜产量。

3、陰極周期短,銅的積壓量少,加快資金周轉。

4、机械化程度高,操作人员少。由于使用不锈钢永久陰極,且机械化程度高,因此,一次性投资较大

 

相關擴展

1、传统電解法目前在多数電解铜厂使用。

传统電解法的主要缺点是始極片的生产与制作工作量约占整个電解工作量的一半,又由于薄软,平直度难以保证,電解过程中易造成短路,只得采用较大的同极距和较低的电流密度,从而影响生产能力。此外,种板槽及其单独的循环系统,使厂房面积加大,建筑费用提高。

2、周期反向電流電解法是随着高电流密度電解的成功使用应运而生的,是强化生产的有效措施。

常规電解法中,在电流密度高于250A/m2時,陽極鈍化和電銅質量惡化現象就較爲明顯。通過整流器産生的周期可以消除由于電流密度提高而帶來的的影响,从而达到强化生产、保证电铜质量的目的。与传统電解法比较,在相同的生产能力下電解槽少、厂房面积小、投资省、蒸汽单耗降低。其缺点是随着电流密度的提高,电能消耗增加据统计,约增加30%),電流效率降低,整流設備成本高。

 


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