一种直接电解精炼金属碎料的方法

摘要

本发明公开了一种直接电解精炼金属碎料的方法。所述方法是将金属碎料放置在阳极容器里，所述阳极容器的容器壁上设有用于电解液流通的孔道，将阳极容器放入电解槽中，使金属碎料与电解电源的正极相连，阴极与电解电源的负极相连，进行电解直接得到精炼后的金属产品。本发明用于金属碎料的回收精炼，采用直接电解的方式避免了熔化这个生产环节，具有节省能源、降低成本、减少废气排放等优点。

权利要求

1.一种直接电解精炼金属碎料的方法，所述方法是将金属碎料放置在阳极容器里，将阳极容器放入电解槽中，使金属碎料与电解电源的正极相连，阴极与电解电源的负极相连，进行电解；所述阳极容器的容器壁上设有用于电解液流通的孔道；将所述金属碎料先进行压块，使金属碎料的密度增大；其特征是：在阳极容器的中部安装气囊，向气囊中充气后，使金属碎料挤向两边的阳极容器壁，以减少极间距；或者，在阳极容器的中部安装弹性板，当金属碎料在电解过程中消耗后，弹性板会膨胀使金属碎料挤向两边的阳极容器壁，以减少极间距。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述阳极容器是由具有导电性能的不溶阳极材料制成。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征是：所述不溶阳极为钛金属或/和钛合金。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是：在阳极容器的外壁设有用于隔离阳极与阴极的绝缘网。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是：在阳极容器的底部设有用于收集阳极泥的阳极泥袋。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述阴极是由两块能做相对移动且具有间隙的金属板组成。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述金属碎料中至少含有一种能电解的有色金属。

说明书

一种直接电解精炼金属碎料的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种金属的提炼技术，具体说，是涉及一种直接电解精炼金属碎料的方法。

背景技术

[0002] 现在随着电器的不断普及，废旧金属的量也越来越多，但目前在精炼金属碎料的精炼工艺过程中，必须先将金属进行熔化铸成阳极板，再进行电解。熔化铸造需要大量的焦碳，产生废气污染大气，同时增加生产成本。虽然现有技术中也有一些精炼金属的方法，如中国专利局于2007.09.05公开的专利申请号为200610163078.0、发明名称为《铜的电解精炼方法》的发明中公开了一种精炼金属铜的方法，该方法虽然可防止钝化现象、抑制电解液中悬浮阳极泥的形成、制造高纯度电解铜，但仍然要先将铜熔化铸造成阳极板再进行电解。因此，现在急需一种不需要对金属进行熔化，节省能源，降低电解成本的精炼金属特别是金属碎料的方法。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种节省能源、成本低、工艺简单的直接电解精炼金属碎料的方法。

[0004] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0005] 一种直接电解精炼金属碎料的方法，所述方法是将金属碎料放置在阳极容器里，将阳极容器放入电解槽中，使金属碎料与电解电源的正极相连，阴极与电解电源的负极相连，进行电解；所述阳极容器的容器壁上设有用于电解液流通的孔道。

[0006] 作为优选方案，所述阳极容器是由具有导电性能的不溶阳极材料制成。

[0007] 作为进一步优选方案，所述不溶阳极为钛金属或/和钛合金。

[0008] 作为优选方案，将所述金属碎料先进行压块，使金属碎料的密度增大。

[0009] 作为优选方案，在阳极容器的中部安装气囊，向气囊中充气后，使金属碎料挤向两边的阳极容器壁，以减少极间距；或者，在阳极容器的中部安装弹性板，当金属碎料在电解过程中消耗后，弹性板会膨胀使金属碎料挤向两边的阳极容器壁，以减少极间距。

[0010] 作为优选方案，在阳极容器的外壁设有用于隔离阳极与阴极的绝缘网。

[0011] 作为优选方案，在阳极容器的底部设有用于收集阳极泥的阳极泥袋。

[0012] 作为优选方案，所述阴极是由两块能做相对移动且具有间隙的金属板组成。

[0013] 作为优选方案，所述金属碎料中至少含有一种能电解的有色金属。

[0014] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

[0015] 1）节省能源：由于在整个精炼过程中没有现有方法的熔化工艺，可以节省一半以上的能源；

[0016] 2）没有污染：由于在整个精炼过程中没有熔化金属碎料的工艺，没有污染排放；

[0017] 3）节省成本：减少了熔化工艺，降低了一半以上的成本。

附图说明

[0018] 图1是实施例1提供的一种阳极板的结构示意图；

[0019] 图2是实施例2提供的一种带阳极袋的阳极板的结构示意图；

[0020] 图3是实施例3提供的另一种阳极板的结构示意图；

[0021] 图4是实施例4提供的又一种阳极板的结构示意图。

[0022] 图中：1、金属碎料；2、阳极容器；3、孔道；4、导电极；5、阳极泥袋；6、绝缘网；7、气囊；8、气囊气门。

具体实施方式

[0023] 下面结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细阐述：

[0024] 本发明提供的一种直接电解精炼金属碎料的方法，是将金属碎料放置在阳极容器里，将阳极容器放入电解槽中，使金属碎料与电解电源的正极相连，阴极与电解电源的负极相连，进行电解；所述阳极容器的容器壁上设有用于电解液流通的孔道。

[0025] 现在的电解方法是先将金属碎料进行熔化浇注成阳极板，然后再进行电解精炼。但在熔化时会消耗大量的焦碳等，造成空气污染和能源浪费；同时，金属碎料在熔化过程中会产生氧化，造成经济损失。如：铜在熔化时会有百分之三左右变成氧化铜，氧化铜的经济价值只有单质铜的一半，每吨亏损八百元左右。而本发明采用直接电解的方式就可以避免熔化这个环节。

[0026] 本发明所述的阳极容器最好是由具有导电性能的不溶阳极材料制成。所述不溶阳极优选为钛金属或/和钛合金。虽然不溶阳极有很多种，如石墨、铅等，但通过试验证明钛金属或/和钛合金的效果是最佳的。如铅虽然也能达到导电的效果，但铅质地较软，容易磨损，影响使用寿命，同时铅的弹性也差。

[0027] 在本发明中，最好将所述金属碎料先进行压块，使金属碎料的密度增大。因为在电解过程中阳极会不断消耗，金属碎料会变少，这样电阻会增加，降低电解效率。通过压块使金属的密度增大，可减少电解效率的降低。

[0028] 在本发明中，在阳极容器的中部最好安装气囊，向气囊中充气后，使金属碎料挤向两边的阳极容器壁，以减少极间距。因为在电解过程中，阳极会不断消耗，阳极会变薄，从而增加与阴极之间的极间距，降低电解效率，增加电能的消耗。若在阳极容器的中部安装气囊后，当阳极变薄时，气囊会将金属碎料挤向两边，保持极间距不会因阳极消耗而变大，保持原来的电解效率。当然也可以采用在阳极容器的中部安装弹性板的方法，当金属碎料在电解过程中消耗后，弹性板会膨胀使金属碎料挤向两边的阳极容器壁，以减少极间距。

[0029] 在本发明中，在阳极容器的底部最好设有用于收集阳极泥的阳极泥袋。因为本发明的阳极容器中的金属碎料可以在消耗后不断地加入，从而可以延长阳极的数量，阳极数量的增加会使阳极泥的量也增加，如果停止电解清理阳极泥就会降低电解产量，通过底部的阳极泥袋对阳极泥的收集可以提高产量和产品质量。

[0030] 在本发明中，在阳极容器的外壁最好设有用于隔离阳极与阴极的绝缘网。通过绝缘网的隔离作用以缩短阳极与阴极之间的极间距，降低槽电压，提高电解效率。

[0031] 在本发明中，所述阴极最好是由两块能做相对移动且具有间隙的金属板组成。由于本发明中的阳极是固定厚度，在电解过程中不会变薄；如果采用一块阴极，由于阴极在电解过程中会不断地变厚，所以必须先给阴极预留宽度，否则就会造成短路，这样就等于增加了开始电解时的极间距，增加了槽电压，易造成电解效率低下，浪费电能。若采用两块阴极板，两块阴极板之间留有一定的间隙，这样在开始电解时，使每块阴极板都与阳极保持最近的距离，可提高电解效率。随着电解阴极板不断变厚，就将阴极板向间隙中移动，仍然保持最近的距离，但同时又不与阳极接触造成短路，从而提高了电解效率。

[0032] 在本发明中，所述金属碎料中至少含有一种能电解的有色金属。虽然电解是提炼金属纯度的有效方法，但并不是所有金属都能通过电解精炼。本发明主要是用于能电解的有色金属，主要包括铜、锌、镍、锡、铅中的至少一种。

[0033] 实施例1

[0034] 参照图1，本实施例提供的一种直接电解精炼金属碎料的方法为：阳极容器2上设有孔道3，所述孔道3用于电解时电解液的流通。所述阳极容器2是由不溶阳极材料制成，在电解时可以使阳极容器2同时连上电源，提高导电效果降低电阻。金属碎料1放置在阳极容器2中，在电解时通过导电极4与电解电源的正极相连。

[0035] 实施例2

[0036] 参照图2，本实施例提供的一种直接电解精炼金属碎料的方法为：阳极容器2上设有孔道3，所述孔道3是用于电解时电解液的流通。在阳极容器2的下部套接了一个阳极泥袋5，所述阳极泥袋5是用于收集产生的阳极泥。金属碎料1放置在阳极容器2中，在电解过程中，金属碎料1会不停地被消耗变少，然后不断地添加，这样，产生的阳极泥会不断地增多。
本发明通过设置阳极泥袋5，可以实现连续地电解，延长电解池需要清理的时间间隔，从而提高工作效率和产品质量。

[0037] 实施例3

[0038] 参照图3，本实施例提供的一种直接电解精炼金属碎料的方法为：阳极容器2上设有孔道3，所述孔道3是用于电解时电解液的流通。所述阳极容器2是由不溶阳极材料制成，在电解时可以使阳极容器2同时连上电源，提高导电效果，降低电阻。在阳极容器2的外面装上绝缘网6，通过绝缘网6可缩短阳极容器与阴极（图中未画出）的极间距，但又不会造成短路，从而降低槽电压，提高电解效率。金属碎料1放置在阳极容器2中，连上导电极4，即可进行电解。

[0039] 实施例4

[0040] 参照图4，本实施例提供的一种直接电解精炼金属碎料的方法为：阳极容器2上设有孔道3，所述孔道3是用于电解时电解液的流通。所述阳极容器2是由不溶阳极材料制成，在电解时可以使阳极容器2同时连上电源，提高导电效果降低电阻。在金属碎料1的里面安装气囊7，通过气囊气门8向气囊7里注入空气。当电解时，金属碎料1会不断消耗，从而增加了金属碎料1与阳极容器2的容器壁之间的距离，造成导电效果下降，增加极间距，从而降低了电解效率。由于气囊7的膨胀作用，当金属碎料1被消耗时，气囊7可将剩下的金属碎料1挤向阳极容器2的容器壁，保持导电效果和极间距不会因金属碎料1的消耗而降低。

[0041] 最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。