電解法制備氧化亞銅的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及氧化亞銅的制備工藝，具體涉及一種電解法制備氧化亞銅的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氧化亞銅是一種重要的無機(jī)化工原料，在船舶防污涂料、紅色玻璃、瓷釉色素、電鎮(zhèn)流器材料、農(nóng)藥等方面具有廣泛的用途。氧化亞銅的制備方法主要有電解法、燒結(jié)法、亞硫酸鹽或葡萄糖還原法等。燒結(jié)法以電解銅粉和氧化銅粉為原料高溫煅燒，能耗巨大，三廢污染嚴(yán)重，而且不容易制得純度高、顆粒小的氧化亞銅；亞硫酸鹽或葡萄糖還原法雖然可以制得純度很高的產(chǎn)品，但化學(xué)試劑的大量消耗及不宜規(guī)?；a(chǎn)使得其難以推廣。相比之下，電解法具有工藝流程簡單、能耗低、產(chǎn)量高、操作容易，適合于工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，具有較好的工業(yè)化前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是提供一種電解法制備氧化亞銅的裝置和方法，工藝簡單、操作方便，制得的氧化亞銅純度高。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種電解法制備氧化亞銅的裝置，包括盛有堿性電解液的電解槽、作為陽極的電解銅片和作為陰極的紫雜銅板，所述電解銅片和紫雜銅板間隔插設(shè)于電解槽中，所述電解銅片、紫雜銅板分別與電源的正、負(fù)極連接。
[0005]上述技術(shù)方案中，所述電解槽的電解液內(nèi)插裝有兩所述電解銅片和三所述紫雜銅板，且所有電解銅片和紫雜銅板保持對位對線、極間距一致。
[0006]進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述電解銅片的上端露出所述電解液，并通過一與之固連的陽極銅棒與電源正極連接；
[0007]所述紫雜銅板的上端露出所述電解液，并通過一與之固連的陰極銅棒與電源負(fù)極連接。
[0008]優(yōu)選的，所述電解槽為不銹鋼槽，其內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)襯膠層。
[0009]上述技術(shù)方案中，所述電解槽的外側(cè)設(shè)有蒸汽保溫裝置。
[0010]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種利用上述裝置的電解法制備氧化亞銅的方法，包括如下步驟:
[0011](1)將兩塊電解銅片和三塊紫雜銅板插入電解槽內(nèi)，并保持對位對線、極間距一致；
[0012](2)將比重為1.185?1.2的氯化鈉溶液在反應(yīng)鍋內(nèi)加熱，同時(shí)向氯化鈉溶液內(nèi)加入氫氧化鈉溶液，使其pH值為10?12，溫度為95?100°C ；
[0013](3)將步驟(2)中加熱后的電解液倒入電解槽內(nèi)，同時(shí)添加鉻酸鈉溶液作添加劑，直至液面至陰、陽極上端下方5?8cm，開啟蒸汽保溫裝置，利用蒸汽保溫；
[0014](4)打開電源，開始電解，并在正常電解時(shí)控制電流130?160A ;電壓36?40V，每小時(shí)加鉻酸鈉溶液50ml，每半小時(shí)加1:1鹽酸250ml ；
[0015](5) 一次電解時(shí)間為50?60小時(shí)，每小時(shí)記錄溫度、pH值、電流、電壓和鉻酸鈉的加入量一次；
[0016](6)電解結(jié)束后，切斷電源，將電解槽中的物料--放出，同時(shí)吊出所有的電解銅片和紫雜銅板；
[0017](7)以適量的水清洗電解槽的內(nèi)壁和閥門；
[0018](8)清洗陰、陽極板:將陰、陽極板及其上的銅棒小心地放入清洗缸中，加水至浸沒所有的陰、陽極板，加入至沸0.5h，自清洗缸中取出后以清水沖洗至電解銅片和紫雜銅板上無綠色為止；
[0019](9)電解時(shí)沉淀于電解槽底的氧化亞銅粉末蒸汽蒸煮至近干時(shí)用100目篩網(wǎng)過篩至抽濾缸中，用溫度為80°C的去離子水進(jìn)行一次水洗，再用濃度為15g/L的硫酸進(jìn)行酸化，然后用溫度為80°C的去離子二次水洗至無硫酸根進(jìn)行抽濾，將抽濾好的氧化亞銅至真空度為80kPa、溫度為100°C _105°C的真空烘箱中進(jìn)行烘干，烘至水份彡0.5%時(shí)出烘箱冷卻至常溫后輸送至拌和機(jī)拌和半小時(shí)后包裝，制得成品的氧化亞銅。
[0020]其中，所述步驟(1)電解銅片在插入電解槽之前，對其打眼、剪切、清洗、安裝吊耳、固接銅棒。
[0021]其中，所述步驟(2)中所用的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%。
[0022]其中，所述步驟(3)和(4)中所用鉻酸鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。
[0023]其中，所述步驟(3)中，每槽內(nèi)添加200ml、質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的鉻酸鈉溶液，所述步驟
(5)中一次電解的產(chǎn)量約為1.5?2頓。
[0024]其中，所述步驟(9)中蒸煮氧化亞銅粉末時(shí)需添加氧化劑，二次水洗時(shí)在水中加入保鮮劑；
[0025]蒸煮溫度為100°C ；
[0026]酸化溫度為70°C、液固比2:1。
[0027]其中，所述步驟(9)中一次水洗和二次水洗后的廢水首先排入回收池內(nèi)，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放。
[0028]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
[0029]本發(fā)明提供的電解法制備氧化亞銅的裝置和方法工藝簡單、操作方便，以鉻酸鈉溶液為添加劑，有效降低產(chǎn)品中金屬銅的含量，制得的氧化亞銅純度高，可達(dá)95%以上。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]附圖標(biāo)記說明:
[0032]1、電解槽；
[0033]2、電解銅片；20、陽極銅棒；
[0034]3、紫雜銅板；30、陰極銅棒；
[0035]4、蒸汽保溫裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0037]實(shí)施例一:圖1所示，一種電解法制備氧化亞銅的裝置，包括盛有堿性電解液的電解槽1、作為陽極的電解銅片2和作為陰極的紫雜銅板3，所述電解槽1為不銹鋼槽，其內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)襯膠層。
[0038]所述電解銅片2和紫雜銅板3間隔插設(shè)于電解槽1中，所述電解銅片2、紫雜銅板3分別與電源的正、負(fù)極連接。
[0039]本實(shí)施例中，所述電解槽1的電解液內(nèi)插裝有兩塊所述電解銅片2和三塊所述紫雜銅板3，且所有電解銅片2和紫雜銅板3保持對位對線、極間距一致。
[0040]所述電解銅片2的上端露出所述電解液，并通過一與之固連的陽極銅棒20與電源正極連接。
[0041]所述紫雜銅板3的上端露出所述電解液，并通過一與之固連的陰極銅棒30與電源負(fù)極連接。
[0042]所述電解槽1的外側(cè)設(shè)有蒸汽保溫裝置4。
[0043]本發(fā)明實(shí)施例一還提供一種利用上述裝置的電解法制備氧化亞銅的方法，包括如下步驟:
[0044](1)將兩塊電解銅片和三塊紫雜銅板插入電解槽內(nèi)，并保持對位對線、極間距一致；
[0045]其中，電解銅片在插入電解槽之前，需對其打眼、剪切、清洗、安裝吊耳、固接銅棒。
[0046](2)將比重為1.185?1.2的氯化鈉溶液在反應(yīng)鍋內(nèi)加熱，同時(shí)向氯化鈉溶液內(nèi)加入質(zhì)