在废杂铜的回收与再利用领域,电解槽电解精炼工艺占据着关键地位,它能够高效地将废杂铜转化为高纯度的铜产品,实现资源的循环利用。下面将详细介绍废杂铜在电解槽中的电解精炼工艺流程。

1.配置:在电解槽中,以火法精炼产出的阳极板作为阳极,以薄纯铜片(始极片)或不锈钢母板作为阴极。电解液为含有硫酸铜和游离硫酸的酸性溶液。
2.通电:通入直流电。
3.电化学过程:
阳极反应:阳极板中的铜(Cu)失去电子,以铜离子(Cu²⁺)的形式溶解进入电解液:Cu-2e⁻→Cu²⁺
阴极反应:电解液中的铜离子(Cu²⁺)在阴极上得到电子,还原为纯铜,沉积在阴极上:Cu²⁺+2e⁻→Cu
4.杂质走向:
贵金属:如金、银、铂、钯等不溶解,以微小颗粒形式沉入电解槽底部,形成 “阳极泥”。阳极泥是提取这些贵金属的重要原料,价值很高。
贱金属:如铁、锌、镍等会先于铜溶解进入电解液,但不会在阴极上沉积(需要更高的电压),从而留在电解液中。需要通过定期净化电解液来控制其浓度。
有害杂质:如砷、锑、铋等,部分进入电解液,部分进入阳极泥,需要严格控制。
5.出装:经过电解周期后,取出沉积了厚重纯铜的阴极铜,清洗、打包后即为最终产品。消耗完的阳极板(残极)则返回阳极炉重新熔化。
通过以上在电解槽中进行的电解精炼工艺流程,废杂铜得以高效转化为高纯度的铜产品,不仅提高了铜资源的利用率,还减少了对环境的污染,具有显著的经济和环境效益。