电解槽是电解精炼系统的核心装置,通常由耐腐蚀材料(如混凝土内衬塑料或玻璃钢)制成,内部装有电解液,并有序排列阳极板和阴极板。

主要作用:
1.提供电化学反应场所:电解槽是一个密闭或开放式的容器,内部充满电解液(通常是硫酸铜和硫酸的混合溶液),为铜的溶解和析出创造必要的化学环境。
2.实现铜的电解提纯:
阳极过程:通入直流电后,阳极板(由粗铜制成)中的铜发生氧化反应,失去电子以铜离子(Cu²⁺)形式溶解进入电解液。
阴极过程:电解液中的铜离子在阴极板(通常为纯铜始极片或不锈钢母板)上获得电子,还原析出高纯度的电解铜。
3.分离杂质:
电解液净化:比铜更活泼的金属杂质(如铁、锌等)随铜离子进入电解液,但不在阴极析出,而是积累在溶液中,通过后续净化处理去除。
阳极泥形成:比铜不活泼的杂质(如金、银、铅等)不溶解,以固态沉淀形式附着于阳极表面或槽底,形成“阳极泥”,可作为回收贵金属的原料。
补充要点:
生产连续性:电解槽通常以串联或并联方式组成大型电解车间,实现连续大规模生产。
能耗与效率:电解槽的设计和操作条件(如电流密度、温度、电解液循环等)直接影响电能消耗和铜的回收效率。
环保与安全:现代电解槽系统配备通风、废液处理和自动化控制装置,以减少有害气体(如酸雾)排放,确保生产安全。