一种铜品位测试方法及铜品位测试电解装置

本发明涉及铜电解，具体涉及一种铜品位测试方法及铜品位测试电解装置。

背景技术：

1、中国是一个严重缺铜的国家，铜资源自给率不足20%。再生铜的使用可以追溯至建国初期，使用再生铜原料，能够极大的缓解中国铜资源保有量低，长期依赖大量进口铜精矿的问题。其中紫杂铜是较为常见的再生铜原料之一，紫杂铜的交易价格是以紫杂铜的铜品味进行定价结算的，并且紫杂铜的铜品位也关系到将紫杂铜投炉精炼提纯的物料配比，因此对紫杂铜的铜品位进行测试有很大的意义。

2、现有对紫杂铜的铜品位进行测试的方法首先是将紫杂铜熔成铸锭作为样品，随后使用直读光谱测试铸锭样品的铜含量，并计算得到紫杂铜的铜品位；但紫杂铜中一般会混匀铜包铝、铜包钢、铝线、镀锡圆铜线、电线电缆绝缘皮、沙子、石英、工程塑料和灰烬等，这些杂质会使紫杂铜熔成的铸锭样品出现大量孔洞、夹杂等，导致直读光谱测试时很难找到合适的测量点；其次铸锭样品不同层的化学成分差异较大，测试结果差异较大；因此亟需一种能够精准的测试紫杂铜铜品位的方法。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中缺少一种能够精准的测试紫杂铜铜品位的方法的缺陷，从而提供一种铜品位测试方法及铜品位测试电解装置。

2、根据本发明第一方面提供的一种铜品位测试方法，包括以下步骤：

3、s1，选取设定重量的紫杂铜；

4、s2，将所述紫杂铜和不含铜的酸性溶剂放入电解装置中进行电解，所述电解装置包括桶体，所述桶体用于放入不含铜的酸性溶剂，所述桶体内可拆卸连接有不溶阴极件，所述桶体内还通过阳极件连接有导电笼，所述导电笼内部用于放置所述紫杂铜，所述导电笼沿竖向的上侧壁设置为镂空部，所述镂空部的网孔用于连通所述导电笼的内部和所述导电笼的外部，所述阳极件和所述不溶阴极件分别与电源的正、负极连接；

5、s3，获取电解完成后的所述不溶阴极件和铜粉的重量之和与电解之前的所述不溶阴极件的重量的重量差；

6、s4，根据所述设定重量和所述重量差计算得到铜品位。

7、根据本发明的一种铜品位测试方法，至少具有如下技术效果：

8、通过在桶体内可拆卸连接有不溶阴极件，在桶体内通过阳极件连接有导电笼，在对紫杂铜的铜品位进行测试时，首先称取设定重量的紫杂铜放入导电笼的内部，并在将不溶阴极件插接至桶体内之前称得不溶阴极件的重量；随后将不含铜的酸性溶剂添加至桶体内，不含铜的酸性溶剂进入导电笼的内部与紫杂铜内的铜单质反应得到带有铜离子的电解液，然后启动电源进行电解，此时电解液中的铜离子会在靠近不溶阴极件处得到电子形成铜单质，从而使得紫杂铜中的铜单质全部与不含铜的酸性溶剂反应成为铜离子，且铜离子通过电解在靠近不溶阴极件处得到电子成为附着在不溶阴极件上的铜箔以及沉淀在桶体内底部的铜粉；因为在电解过程中使用到的电解液内的铜离子均为由紫杂铜内的铜单质反应得到的铜离子，而没有其它来源的铜离子，所以附着在不溶阴极件上的铜箔以及沉淀在桶体内底部的铜粉的总量实际为紫杂铜内的铜单质的总量，进而能够精准地测量得到紫杂铜的铜品位。同时因为导电笼沿竖向的下部上未开设有网孔，且导电笼沿竖向的上部设置为镂空部，一方面便于在进行电解的过程中供含有铜离子的电解液流经，使得铜离子充分地在靠近不溶阴极件处得到电子成为附着在不溶阴极件上的铜箔以及成为沉淀在桶体内底部的铜粉；另一方面通过导电笼将紫杂铜内的非铜固态物隔绝在导电笼内，有效地避免紫杂铜内的非铜固态物随溶液流出至导电笼的外部并与沉淀在桶体内底部的铜粉夹杂无法筛分，进一步提高紫杂铜的铜品位的测试精度。

9、优选地，所述不含铜的酸性溶剂设置为硫酸和双氧水的混合液。

10、根据本发明第二方面提供的一种铜品位测试电解装置，用于实现上述第一方面提供的铜品位测试方法，所述电解装置包括：

11、桶体；

12、不溶阴极件，可拆卸连接在所述桶体内；

13、导电笼，通过阳极件连接于所述桶体内，所述导电笼沿竖向的上侧壁设置为镂空部，所述镂空部的网孔用于连通所述导电笼的内部和所述导电笼的外部；

14、电源，正极和负极分别连接所述阳极件和所述不溶阴极件。

15、根据本发明的一种铜品位测试电解装置，至少具有如下技术效果：

16、通过在桶体内可拆卸连接有不溶阴极件，在桶体内通过阳极件连接有导电笼，在对紫杂铜的铜品位进行测试时，首先称取设定重量的紫杂铜放入导电笼的内部，并在将不溶阴极件插接至桶体内之前称得不溶阴极件的重量；随后将不含铜的酸性溶剂添加至桶体内，不含铜的酸性溶剂进入导电笼的内部与紫杂铜内的铜单质反应得到带有铜离子的电解液，然后启动电源进行电解，此时电解液中的铜离子会在靠近不溶阴极件处得到电子形成铜单质，从而使得紫杂铜中的铜单质全部与不含铜的酸性溶剂反应成为铜离子，且铜离子通过电解在靠近不溶阴极件处得到电子成为附着在不溶阴极件上的铜箔以及沉淀在桶体内底部的铜粉；因为在电解过程中使用到的电解液内的铜离子均为由紫杂铜内的铜单质反应得到的铜离子，而没有其它来源的铜离子，所以附着在不溶阴极件上的铜箔以及沉淀在桶体内底部的铜粉的总量实际为紫杂铜内的铜单质的总量，进而能够精准地测量得到紫杂铜的铜品位。同时因为导电笼沿竖向的下部上未开设有网孔，且导电笼沿竖向的上部设置为镂空部，一方面便于在进行电解的过程中供含有铜离子的电解液流经，使得铜离子充分地在靠近不溶阴极件处得到电子成为附着在不溶阴极件上的铜箔以及成为沉淀在桶体内底部的铜粉；另一方面通过导电笼将紫杂铜内的非铜固态物隔绝在导电笼内，有效地避免紫杂铜内的非铜固态物随溶液流出至导电笼的外部并与沉淀在桶体内底部的铜粉夹杂无法筛分，进一步提高紫杂铜的铜品位的测试精度。

17、优选地，还包括电机，所述阳极件沿竖向的上端设置有绝缘部，所述绝缘部可拆卸连接于所述电机的输出端。

18、优选地，所述绝缘部沿竖向的上端面凹设有安装槽，所述电机的输出端嵌装于所述安装槽；所述绝缘部上沿水平方向贯穿形成有第一通孔，水平方向与竖向相互垂直，所述第一通孔与所述安装槽连通，所述电机的输出端对应所述第一通孔的位置设置有第二通孔；所述绝缘部连接于所述电机的输出端时，所述第一通孔和所述第二通孔对齐，且供第一插销插接。

19、优选地，所述导电笼可拆卸连接于所述阳极件；所述导电笼包括多个沿竖向依次可拆卸叠设的导电层，每个所述导电层沿竖向的上侧壁均设置为所述镂空部。

20、优选地，每个所述导电层的内底壁沿竖向贯穿设置有预留管，所述预留管的内孔供所述阳极件活动穿过；位于最下方的所述预留管沿竖向的下侧壁沿水平方向贯穿形成有第三通孔，所述阳极件上对应所述第三通孔的位置设置有第四通孔；所述导电笼连接于所述阳极件时，所述第三通孔与所述第四通孔对齐，且供第二插销插接。

21、优选地，所述预留管沿竖向的下端面设置有第一凸起，所述预留管沿竖向的上端面设置有与所述第一凸起相匹配的第一凹槽；相邻两个所述导电层叠设于一体时，位于上方的所述预留管的所述第一凸起可拆卸插接在位于下方的所述预留管的所述第一凹槽内；

22、和/或，所述导电层沿竖向的下端面设置有第二凸起，所述导电层沿竖向的上端面设置有与所述第二凸起相匹配的第二凹槽；相邻两个所述导电层叠设于一体时，位于上方的所述导电层的所述第二凸起可拆卸插接在位于下方的所述导电层的所述第二凹槽内；

23、和/或，所述预留管和所述导电层的内底壁的连接处圆滑过渡。

24、优选地，所述桶体沿竖向的上端开口处可拆卸罩设有倒扣穹顶，所述倒扣穹顶的中部沿竖向贯穿形成有穿孔，所述穿孔用于供所述阳极件活动穿过。

25、优选地，所述桶体的内底壁同心设置有环形台，所述环形台沿竖向的上端面凹设有环形卡槽；所述不溶阴极件可拆卸插接在所述环形卡槽内。

26、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种铜品位测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种铜品位测试方法，其特征在于，所述不含铜的酸性溶剂设置为硫酸和双氧水的混合液。

3.一种铜品位测试电解装置，用于实现权利要求1或2所述的铜品位测试方法，其特征在于，所述电解装置包括：

4.根据权利要求3所述的一种铜品位测试电解装置，其特征在于，还包括电机（5），所述阳极件（3）沿竖向的上端设置有绝缘部（31），所述绝缘部（31）可拆卸连接于所述电机（5）的输出端。

5.根据权利要求4所述的一种铜品位测试电解装置，其特征在于，所述绝缘部（31）沿竖向的上端面凹设有安装槽，所述电机（5）的输出端嵌装于所述安装槽；所述绝缘部（31）上沿水平方向贯穿形成有第一通孔，水平方向与竖向相互垂直，所述第一通孔与所述安装槽连通，所述电机（5）的输出端对应所述第一通孔的位置设置有第二通孔；所述绝缘部（31）连接于所述电机（5）的输出端时，所述第一通孔和所述第二通孔对齐，且供第一插销（32）插接。

6.根据权利要求4或5所述的一种铜品位测试电解装置，其特征在于，所述导电笼（4）可拆卸连接于所述阳极件（3）；所述导电笼（4）包括多个沿竖向依次可拆卸叠设的导电层（41），每个所述导电层（41）沿竖向的上侧壁均设置为所述镂空部（411）。

7.根据权利要求6所述的一种铜品位测试电解装置，其特征在于，每个所述导电层（41）的内底壁沿竖向贯穿设置有预留管（42），所述预留管（42）的内孔（421）供所述阳极件（3）活动穿过；位于最下方的所述预留管（42）沿竖向的下侧壁沿水平方向贯穿形成有第三通孔，所述阳极件（3）上对应所述第三通孔的位置设置有第四通孔；所述导电笼（4）连接于所述阳极件（3）时，所述第三通孔与所述第四通孔对齐，且供第二插销（43）插接。

8.根据权利要求7所述的一种铜品位测试电解装置，其特征在于，所述预留管（42）沿竖向的下端面设置有第一凸起，所述预留管（42）沿竖向的上端面设置有与所述第一凸起相匹配的第一凹槽；相邻两个所述导电层（41）叠设于一体时，位于上方的所述预留管（42）的所述第一凸起可拆卸插接在位于下方的所述预留管（42）的所述第一凹槽内；

9.根据权利要求4或5所述的一种铜品位测试电解装置，其特征在于，所述桶体（1）沿竖向的上端开口处可拆卸罩设有倒扣穹顶（6），所述倒扣穹顶（6）的中部沿竖向贯穿形成有穿孔，所述穿孔用于供所述阳极件（3）活动穿过。

10.根据权利要求3所述的一种铜品位测试电解装置，其特征在于，所述桶体（1）的内底壁同心设置有环形台（11），所述环形台（11）沿竖向的上端面凹设有环形卡槽（111）；所述不溶阴极件（2）可拆卸插接在所述环形卡槽（111）内。

技术总结
本发明公开了一种铜品位测试方法及铜品位测试电解装置，涉及铜电解技术领域，其中铜品位测试方法包括以下步骤：选取设定重量的紫杂铜；将紫杂铜和不含铜的酸性溶剂放入电解装置中进行电解，电解装置包括桶体，桶体用于放入不含铜的酸性溶剂，桶体内可拆卸连接有不溶阴极件，桶体内还通过阳极件连接有导电笼，导电笼内部用于放置紫杂铜，导电笼沿竖向的上侧壁设置为镂空部，镂空部的网孔用于连通导电笼的内部和导电笼的外部，阳极件和不溶阴极件分别与电源的正、负极连接；获取电解完成后的不溶阴极件和铜粉的重量之和与电解之前的不溶阴极件的重量的重量差；根据设定重量和重量差计算得到铜品位。本发明实现对紫杂铜的铜品位的高精度测试。

技术研发人员：李明茂,刘志英,尹宁康,张晋涵,鲍妍佳,王辉,杨雨茜
受保护的技术使用者：江西理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5