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利用导向管喷动流化床电极从低浓度溶液中回收铜-高校化学工程学报
第28 卷第1 期 高 校 化 学 工 程 学 报 No.1 Vol.28
2014 年 2 月 Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities Feb. 2014
文章编号:1003-9015(2014)01-0177-06
利用导向管喷动流化床电极从低浓度溶液中回收铜的研究
马 刚, 周 勇, 朱家骅
(四川大学 化学工程学院, 四川 成都 610065)
摘 要: 在环隙区截面为 46 mm×15.5 mm ,喷动区截面为 10 mm×15.5 mm 的半床形式的矩形导向管喷动流化床电极
中,以直径 0.45 mm 的铜颗粒为阴极颗粒,考察了电解液硫酸浓度、槽电压、流化液流量等因素对浓度为 1 gL1 的稀
CuSO4 溶液电解过程的影响。研究结果表明,导向管喷动流化床电极可以有效地消除“沟流”和“死区”,避免颗粒结
块;增加硫酸浓度,可以提高溶液的电导率,加快铜离子的沉积速率,但硫酸浓度过高会导致析氢加剧,降低电流效
率和铜离子沉积速率;增加槽电压虽然可以增加电解初期铜离子的沉积速率,但由于析氢更早更快,铜回收率和电流
效率将下降;流化液流量增加,环隙区膨胀率增大,阴极有效面积减小,颗粒相电阻增大,铜离子沉积速率和电流效
率都下降。在实验条件范围内较佳的工艺条件是:硫酸浓度 0.6 molL1、槽电压 2.5 V 、流化液流速 135 Lh1,在此条
件下电解 100 min,铜回收率大于 99%,平均电流效率大于 36% ;电解 140 min 铜回收率可达 99.98 %、铜离子浓度可
降到 0.25 ppm。
关键词:导向管喷动流化床电极;电流效率;沉积速率;回收率
中图分类号:O646.54 文献标识码:A DOI :10.3969/j.issn.1003-9015.2014.01.027
Study on Copper Recovery from Low Concentration Solution
with Draft Tube Spoute-Fluid Electrode
MA Gang, ZHOU Yong, ZHU Jia-hua
(School of Chemical Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, China)
Abstract: The effects of sulfuric acid concentration of electrolyte, cell voltage and fluidizing liquid flow rate
on electrolytic process of dilute copper sulfate solution with concentration of about 1 gL1 were investigated in
a semi-spouted bed electrode with a draft tube in which the annulus section is 46 mm15.5 mm, the spouted
section is 10 mm15.5 mm, and the copper particles of 0.45 mm diameter were used as the cathode particles.
The results show that a spouted fluidized bed electrode with a draft tube c
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