一、電解銅生產(chǎn)工藝流程
1.搭建電解池
陽極(待提純原料):將粗銅制成厚度均勻的 “粗銅板”,作為電解時的 “陽極”(失去電子的電極)。
陰極(目標(biāo)產(chǎn)物載體):使用純度極高的薄銅片(或不銹鋼板)作為 “陰極”(得到電子的電極)。
電解液:在電解槽中注入硫酸銅溶液(CuSO? + H?O),作為離子導(dǎo)電的介質(zhì)。
2.通電發(fā)生反應(yīng)
當(dāng)向電解池通入直流電時,電極發(fā)生氧化還原反應(yīng):
陽極反應(yīng):粗銅中的銅原子失去電子,變成銅離子(Cu - 2e? → Cu2?),溶解到電解液中;同時,粗銅中的活潑雜質(zhì)(如鐵、鋅)也會溶解成離子(但后續(xù)不析出),而不活潑雜質(zhì)(如金、銀)則不溶解,形成 “陽極泥”(可回收貴金屬的重要原料)。
陰極反應(yīng):電解液中的銅離子(Cu2?)向陰極移動,得到電子后重新析出為銅原子(Cu2? + 2e? → Cu),逐漸在陰極板上沉積、增厚。
3.產(chǎn)出電解銅
通電一段時間后(通常數(shù)天),陰極板上會沉積出厚度均勻、純度極高的銅層,剝離后即為 “電解銅”;而陽極的粗銅板會逐漸變薄,最終只剩下雜質(zhì)形成的陽極泥。
二、電解銅的工藝控制要點
1.電位差調(diào)節(jié)
通過控制直流電源的電壓和電流密度,確保僅銅離子在陰極析出,避免雜質(zhì)共析。
2.電解液循環(huán)
電解液每2-3小時循環(huán)一次,維持銅離子(40-50g/L)和硫酸(150-180g/L)濃度穩(wěn)定,同時通過加熱裝置保持溫度恒定。
3.陽極泥處理
定期收集陽極泥,從中提取金、銀等貴金屬,提高資源利用率。