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

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 g?L?1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 mol?L?1、槽电压2.5 V、流化液流速135 L?h?1,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。