本發(fā)明屬于7n超高純銅提取，具體涉及一種7n超高純銅提取工藝。
背景技術(shù)：
1、7n超高純銅是指純度達(dá)到99.99999%的銅材料，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性和加工性能，被廣泛應(yīng)用在電子、半導(dǎo)體、航空航天和精密儀器制造等領(lǐng)域。
2、目前的7n超高純銅提取工藝一般為電解精煉法，包括以硫酸銅溶液作為電解液并帶有隔膜的電解槽、4n銅陽極材料和純銅陰極材料，將4n銅陽極材料和純銅陰極材料分別放入電解槽的隔膜兩側(cè)，將4n銅陽極材料與電源正極相連，純銅陰極材料與電源負(fù)極相連，形成完整的電解電路，提取時，啟動電源，4n銅陽極材料的銅原子在電場作用下失去電子變成銅離子進(jìn)入電解液，電解液中的銅離子向純銅陰極材料流動，在純銅陰極材料表面獲得電子還原成銅原子并沉積，當(dāng)純銅陰極材料上的銅沉積到預(yù)設(shè)厚度，關(guān)閉電源，取出純銅陰極材料，剝離銅片進(jìn)行處理并檢測，若未達(dá)到7n純度，以銅片作為陽極材料，重復(fù)上述步驟，直至達(dá)到7n純度。
3、現(xiàn)有技術(shù)存在以下問題：4n銅陽極材料的銅原子在電場作用下失去電子變成銅離子進(jìn)入電解液過程中，比銅不活潑的金和銀等雜質(zhì)，會以陽極泥的形式沉淀在電解槽底部，當(dāng)陽極泥累積到一定程度時，會覆蓋4n銅陽極材料表面，阻礙4n銅陽極材料的正常溶解，導(dǎo)致電解效率下降，甚至可能引起短路等問題，因此需要頻繁中斷反應(yīng)來清理陽極泥，影響了7n超高純銅的提取效率。
4、鑒于此，設(shè)計一種7n超高純銅提取工藝，以解決上述問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決上述背景技術(shù)中提出的問題。本發(fā)明提供了一種7n超高純銅提取工藝，具有提高7n超高純銅提取效率的特點。
2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種7n超高純銅提取工藝，包括以下步驟：
3、s1：準(zhǔn)備電解槽、陽極泥上送膜、陽離子交換膜、陽極泥收集機(jī)構(gòu)、粗銅陽極材料、純銅陰極材料和硫酸銅電解液循環(huán)機(jī)構(gòu)，其中，陽極泥上送膜包括復(fù)合式的支撐層、功能產(chǎn)氣層和導(dǎo)流層；
4、s2：將陽極泥上送膜和陽離子交換膜安裝在電解槽內(nèi)部兩側(cè)且中間留有間隙，陽極泥上送膜支撐層朝向陽離子交換膜，陽極泥上送膜底端與電解槽底端存在間隙，將陽極泥收集機(jī)構(gòu)安裝在陽極泥上送膜上方，將粗銅陽極材料安裝在電解槽內(nèi)部靠近陽極泥上送膜導(dǎo)流層側(cè)，將純銅陰極材料安裝在電解槽內(nèi)部靠近陽離子交換膜側(cè)，將硫酸銅電解液循環(huán)機(jī)構(gòu)安裝在電解槽上，向電解槽內(nèi)部循環(huán)輸送硫酸銅電解液，將粗銅陽極材料與電源正極連接，將純銅陰極材料與電源負(fù)極連接，構(gòu)建出電解提取7n超高純銅的結(jié)構(gòu)；
5、s3：啟動電源，粗銅陽極材料的銅原子在電場作用下失去電子變成銅離子進(jìn)入電解液，隨著循環(huán)的電解液向純銅陰極材料流動，在純銅陰極材料表面獲得電子還原成銅原子并沉積，粗銅陽極材料包括金和銀的不活潑雜質(zhì)變成陽極泥沉積，沉積的陽極泥在循環(huán)電解液的帶動作用下進(jìn)入陽極泥上送膜與電解槽的間隙，陽極泥上送膜的功能產(chǎn)氣層產(chǎn)生氣泡，氣泡上升過程中產(chǎn)生向上的推力，推動進(jìn)入陽極泥上送膜內(nèi)的陽極泥上移，被陽極泥收集機(jī)構(gòu)收集；
6、s4：當(dāng)純銅陰極材料上的銅沉積到預(yù)設(shè)厚度，關(guān)閉電源，取出純銅陰極材料，剝離銅片，洗滌，干燥，檢測，若未達(dá)到7n純度，以銅片作為陽極材料，重復(fù)上述步驟，直至達(dá)到7n純度。
7、進(jìn)一步的，所述步驟s1中，支撐層為ptfe薄膜，功能產(chǎn)氣層為負(fù)載有納米鉑顆粒的摻雜釕的二氧化鈦陶瓷基體，導(dǎo)流層為pan纖維氈。
8、進(jìn)一步的，所述步驟s1中，陽極泥上送膜的制備包括以下步驟：
9、通過擠出成型工藝將ptfe樹脂制成厚度均勻的薄膜，再經(jīng)過拉伸處理提高其強(qiáng)度和孔隙率，作為支撐層；
10、通過溶膠-凝膠工藝制備摻雜釕的二氧化鈦陶瓷基體，再通過浸漬法將納米鉑顆粒負(fù)載在陶瓷基體的孔隙內(nèi)，作為功能產(chǎn)氣層；
11、通過熱壓工藝將制備好的功能產(chǎn)氣層與支撐層復(fù)合在一起；
12、通過靜電紡絲工藝制備pan纖維氈，作為導(dǎo)流層；
13、通過粘結(jié)劑將導(dǎo)流層與復(fù)合好的支撐層和功能產(chǎn)氣層粘結(jié)在一起，形成多層復(fù)合隔膜，即陽極泥上送膜。
14、進(jìn)一步的，所述步驟s1中，陽極泥收集機(jī)構(gòu)包括抽吸泵、收集箱、濾網(wǎng)和收集管，收集箱一端連接抽吸泵，收集箱內(nèi)部連接濾網(wǎng)，收集箱另一端連接收集管，收集管位于陽極泥上送膜上方；
15、啟動抽吸泵，使收集箱和收集管產(chǎn)生負(fù)壓；
16、陽極泥上送膜上的陽極泥通過收集管抽吸至收集箱內(nèi)。
17、進(jìn)一步的，所述步驟s1中，硫酸銅電解液循環(huán)機(jī)構(gòu)包括硫酸銅電解液箱、輸送泵和輸送管道，硫酸銅電解液箱兩端連接輸送管道，一端輸送管道連接電解槽一側(cè)，另一端輸送管道連接輸送泵，輸送泵另一端連接輸送管道，另一端輸送管道連接電解槽另一側(cè)；
18、通過輸送泵和輸送管道將硫酸銅電解液箱內(nèi)的硫酸銅電解液輸送至電解槽內(nèi)；
19、電解槽內(nèi)的硫酸銅電解液通過輸送管道回流至硫酸銅電解液箱，實現(xiàn)循環(huán)。
20、進(jìn)一步的，所述步驟s1中，硫酸銅電解液箱內(nèi)的硫酸銅電解液濃度為150-200g/l。
21、進(jìn)一步的，所述步驟s3中，電流密度為200-300a/m2。
22、進(jìn)一步的，所述步驟s4中，沉積銅預(yù)設(shè)剝離厚度為2-3cm。
23、進(jìn)一步的，所述步驟s4中，干燥方式包括自然晾干。
24、進(jìn)一步的，所述步驟s4中，檢測方式包括光譜檢測。
25、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
26、1、本發(fā)明在粗銅陽極材料與陽離子交換膜間設(shè)置底端不與電解槽接觸的陽極泥上送膜，由復(fù)合的支撐層、功能產(chǎn)氣層和導(dǎo)流層構(gòu)成，其中，支撐層為ptfe薄膜，功能產(chǎn)氣層為負(fù)載有納米鉑顆粒的摻雜釕的二氧化鈦陶瓷基體，導(dǎo)流層為pan纖維氈，電解提取7n超高純銅過程中，pan纖維氈具有親水性，能夠形成電解液導(dǎo)流通道，避免影響電解液流動，納米鉑催化劑催化電解液中的水發(fā)生電解反應(yīng)產(chǎn)生氧氣并溢出，溢出的氧氣在上升過程中會產(chǎn)生向上的推力，帶動進(jìn)入的陽極泥上移被收集，ptfe薄膜具有穩(wěn)定支撐性，即能夠?qū)崿F(xiàn)陽極泥的自動清理，避免反應(yīng)的頻繁中斷，提高7n超高純銅的提取效率。
27、2、本發(fā)明陽極泥上送膜的導(dǎo)流層，即pan纖維氈，不僅具有導(dǎo)流功能，而且具有過濾功能，能夠避免過大的陽極泥直接進(jìn)入負(fù)載有納米鉑顆粒的摻雜釕的二氧化鈦陶瓷基體內(nèi)堵塞上移通道，保證陽極泥的上送效果。
28、3、本發(fā)明陽極泥上送膜的功能產(chǎn)氣層，即負(fù)載有納米鉑顆粒的摻雜釕的二氧化鈦陶瓷基體，在產(chǎn)生氧氣產(chǎn)生向上推力帶動陽極泥上移的同時，能夠帶動電解液流動，起到攪拌的作用，能夠使電解液中的離子分布的更加均勻，減少濃度極化的現(xiàn)象，提高電流效率和銅沉積質(zhì)量。
1.一種7n超高純銅提取工藝，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種7n超高純銅提取工藝，其特征在于：所述步驟s1中，支撐層為ptfe薄膜，功能產(chǎn)氣層為負(fù)載有納米鉑顆粒的摻雜釕的二氧化鈦陶瓷基體，導(dǎo)流層為pan纖維氈。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種7n超高純銅提取工藝，其特征在于：所述步驟s1中，陽極泥上送膜的制備包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種7n超高純銅提取工藝，其特征在于：所述步驟s1中，陽極泥收集機(jī)構(gòu)包括抽吸泵、收集箱、濾網(wǎng)和收集管，收集箱一端連接抽吸泵，收集箱內(nèi)部連接濾網(wǎng)，收集箱另一端連接收集管，收集管位于陽極泥上送膜上方；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種7n超高純銅提取工藝，其特征在于：所述步驟s1中，硫酸銅電解液循環(huán)機(jī)構(gòu)包括硫酸銅電解液箱、輸送泵和輸送管道，硫酸銅電解液箱兩端連接輸送管道，一端輸送管道連接電解槽一側(cè)，另一端輸送管道連接輸送泵，輸送泵另一端連接輸送管道，另一端輸送管道連接電解槽另一側(cè)；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種7n超高純銅提取工藝，其特征在于：所述步驟s1中，硫酸銅電解液箱內(nèi)的硫酸銅電解液濃度為150-200g/l。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種7n超高純銅提取工藝，其特征在于：所述步驟s3中，電流密度為200-300a/m2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種7n超高純銅提取工藝，其特征在于：所述步驟s4中，沉積銅預(yù)設(shè)剝離厚度為2-3cm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種7n超高純銅提取工藝，其特征在于：所述步驟s4中，干燥方式包括自然晾干。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種7n超高純銅提取工藝，其特征在于：所述步驟s4中，檢測方式包括光譜檢測。