[发明专利]一种高效节能溶铜系统

说明书

技术领域

本发明涉及高效节能溶铜系统。

背景技术

铜箔生产技术起源于美国的耶兹公司，后传入日本。溶铜是电解铜箔生产的第一道工序，为铜箔生产提供原料硫酸铜溶液，溶铜就是把铜原料在容器内氧化所进行反应，生成氧化铜，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜的过程，溶铜系统就是由溶铜的容器(溶铜罐)与配套的附属设备组成的系统。

溶铜系统为铜箔生产提供硫酸铜溶液，现有溶铜系统由溶铜罐、空压机、泵、加热盘管、溶液贮槽及管路系统组成。溶铜罐为圆形贮罐，罐内存有稀硫酸溶液，投入原料在溶液中浸泡，加热蒸汽盘管放在罐内底部，用来加热溶液，使其温度保持在70℃。大型空压机通过管道通入罐内底部，并从槽底设置的空气管灌入压缩空气。经反应的高浓度70℃的硫酸铜溶液经泵送到溶液贮槽内，由于铜箔生产需要的硫酸铜溶液的温度为48℃左右，所以溶液需经冷却水降温后再送往生箔机。

传统溶铜方式均为浸泡式，使用蒸汽对溶铜罐内的硫酸铜溶液进行加热，以增加铜与硫酸和氧的反应速度。但现有技术中浸泡式溶铜工艺效率低下，且硫酸铜溶液温度的控制均采用加热与冷却来达到溶铜与生箔的温度要求，能量没有回收利用。

现溶铜系统由于铜料完全浸泡在硫酸溶液里，铜料氧化反应速度慢，溶铜与生产需要的硫酸铜溶液的温度相差22℃，能耗较高。

发明内容

鉴于上述现有技术溶铜系统溶铜速度较慢，溶铜的能耗较高，本发明的目的是提供一种高效节能溶铜系统，其能够提高溶铜的速度，并能回收溶铜中的热能，降低生产中能耗。

本发明改浸泡式溶铜为高效喷淋式，溶铜系统包括溶铜罐、循环槽、尾液槽、循环泵、加热器、供液泵、过滤器、中间换热器，冷却器、返送泵、抽风机、酸雾吸收塔，

其中，溶铜罐底端呈向内收的锥形且开口，溶铜罐内下部设有多个网孔的网板，溶铜罐上端设有加料口，循环槽位于溶铜罐的下方，循环槽顶部设有槽口正对溶铜罐的底部开口，溶铜罐内上部设有作为喷淋硫酸铜的稀硫酸溶液的喷淋管，喷淋管为环状结构，有两道内外环状喷淋管，内环状喷淋管位于外环状喷淋管的内侧，内环状喷淋管和外环状喷淋管的下部均设有能够将硫酸铜的稀硫酸溶液均匀喷淋在网板上的多个喷淋孔(多个与垂直方向呈不同角度的喷淋孔)；

其中，循环槽通过第一管道依次连接循环泵、加热器、电磁控制三通阀并连接到内环状管和外环状管中，循环槽通过第二管道依次连接供液泵、中间换热器、冷却器并连接到尾液槽内，尾液槽通过第三管道依次连接返送泵、中间换热器并连接到循环槽内，溶铜罐上端一侧设有抽气口，抽气口通过抽风管依次连接抽风机与酸雾吸收塔。

加热器设有蒸汽管道，用于供给蒸汽以实现加热。

冷却器设有冷却水管道，用于供给冷却水以实现冷却。冷却器另外还设有蒸汽管道。

优选地，循环槽上装有温度显示及控制仪，该仪表的信号返馈给供给加热器的蒸汽管道的蒸汽调节阀，通过调节蒸汽的流量控制加热的温度。

优选地，循环槽上装有液位显示及控制仪表，该仪表的信号返馈给供液泵，通过调节供液泵的流量控制循环槽的液位。

优选地，尾液槽设有温度显示及控制仪表，该仪表的信号返馈给供给冷却器的冷却水管道的冷却水调节阀，通过控制冷却水的流量控制尾液槽硫酸铜溶液的温度。

优选地，内环状管下部的喷淋孔为内喷淋孔，每个内喷淋孔的轴线均经过内环状管的中心，内喷淋孔分为三类：第一类内喷淋孔位于内环状管底部偏向最内侧，其轴线方向与垂直方向的夹角为45～65°，优选55°，第二类内喷淋孔位于内环状管底部偏向内侧，其轴线方向与垂直方向的夹角为30～50°，优选40°，第三类为内喷淋孔位于内环状管最底部，其轴线方向与垂直方向的夹角为20～40°，优选30°；

外环状管下部的喷淋孔为外喷淋孔，每个外喷淋孔的轴线均经过外环状管的中心，外喷淋孔分为三类，第一类外喷淋孔位于外环状管的底部偏向内侧，其轴线方向与垂直方向的夹角为20～40°，优选30°，第二类外喷淋孔位于外环状管的底部稍偏向内侧，其轴线方向与垂直方向的夹角为5～25°，优选15°，第三类外喷淋孔位于外环状管的底部，其轴线方向与垂直方向的夹角为3～15°，优选7°。

控制系统通过第一管道上安装的蒸汽调节阀控制加热的温度，通过第三管道上安装的冷却水调节阀来控制进入尾液槽硫酸铜溶液温度，通过控制供液泵的流量来控制循环槽的液位。

本发明的系统的操作过程如下：