一种旋流电积阴极筒体残余铜的回收方法技术

本发明专利技术涉及一种旋流电积阴极筒体残余铜的回收方法，属于冶金资源综合利用技术领域。本发明专利技术将带有残余铜的旋流电积阴极筒体置于除铜液中进行浸出得到含铜浸出液；含铜浸出液在硫酸体系下进行旋流电积得到含Fe

【技术实现步骤摘要】
一种旋流电积阴极筒体残余铜的回收方法
本专利技术涉及一种旋流电积阴极筒体残余铜的回收方法，属于冶金资源综合利用

技术介绍
旋流电积技术是根据各金属离子从电解液中析出的理论电位的差异，只要目标金属与溶液中其他金属离子存在一定的析出电位差，电位较正的金属就能优先在阴极上析出，并且可以通过电解液的快速流动来消除浓差极化、离子浓度、pH值、超电位、析出电位等多种不利因素对电积的影响，利用简单的生产操作技术条件就能得到高纯度的金属产品。不同于传统的板槽式电沉积设备，旋流电积过程阴极电流密度可达1000A/m2，阳极剧烈发生OH—放电，产出大量O2并形成气泡，电解质溶液始终处于酸雾过饱和状态，酸雾经分离、吸收后达标排放，能够改善现场操作工人的工作环境，降低酸雾无序排放对冶炼厂周边环境的影响。随着旋流电积技术的兴起，国内外专家学者都对其进行深入研究，其中利用旋流电积选择提取铜更是重视。在研究过程中，电积结束取出阴极板后的阴极筒体难以清理，附着物成分为阴极铜，附着的阴极铜除去后通常当做废弃物未能够有效利用。故开发一种阴极筒体残余的阴极铜高效清理且能将其有效回收的方法具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中阴极筒体附着铜难清理、未有效回收等问题，提供一种旋流电积阴极筒体残余铜的回收方法，本专利技术通过Fe3+溶液氧化旋流电积阴极筒体残余铜，使铜单质转变成Cu2+进入到溶液中得到含Cu2+和Fe2+的含铜溶液，实现残余铜的脱离；含铜溶液再在硫酸体系下旋流电积得到阴极铜产品，实现旋流电积阴极筒体残余铜的高效回收。一种旋流电积阴极筒体残余铜的回收方法，具体步骤如下：(1)将带有残余铜的旋流电积阴极筒体置于除铜液中进行浸出得到含铜浸出液；(2)将步骤(1)含铜浸出液倒入旋流电积装置中，进行硫酸体系下的旋流电积得到含Fe2+离子的电积废液、阴极铜产品和带有残余铜的旋流电积阴极筒，带有残余铜的旋流电积阴极筒返回步骤(1)进行浸出处理；(3)将步骤(2)含Fe2+离子的电积废液氧化处理得到Fe3+溶液，Fe3+溶液返回步骤(1)替换除铜液浸出旋流电积阴极筒体残余铜。所述步骤(1)除铜液主要成分为硫酸铁溶液，浸出残余铜的反应式为Cu+2Fe3+＝Cu2++2Fe2+所述除铜液成分为100～200g/L的硫酸铁和3～10g/L的硫酸亚铁和160～180g/L的硫酸，浸出温度为20～25℃，浸出时间为12～14h，可浸出次数为15～20次；所述含铜浸出液中含有30～40g/L的Cu2+、40～120g/L的Fe3+和60～80g/L的Fe2+；所述步骤(2)硫酸体系中硫酸浓度为160～180g/L，旋流电积的电流密度为200～400A/m2，循环流量为400～700L/h，电积时间为12～14h；所述步骤(3)氧化处理的氧化剂为双氧水，氧化Fe2+的反应式为H2O2+2H++2Fe2+＝2Fe3++2H2O将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+氧化后返回浸出环节，氧化后溶液中c(Fe2+)<5g/L，；优选的，步骤(1)浸出液为硫酸铁溶液，配置溶液时加入3～5g/L的Fe2+离子有助于硫酸铁溶解；优选的，Fe3+溶液中含有浓度为160～180g/L的硫酸，可避免Fe3+水解，并有利于旋流电积环境。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术通过Fe3+溶液氧化旋流电积阴极筒体残余铜，旋流电积具有高选择性，电积过程中溶液中的Fe3+在阴极还原为Fe2+，而Fe2+又在阳极氧化为Fe3+，使铜单质转变成Cu2+进入到溶液中得到含Cu2+和Fe2+的含铜溶液，实现残余铜的脱离；含铜溶液再在硫酸体系下旋流电积得到阴极铜产品，实现旋流电积阴极筒体残余铜的高效回收；提高了清理阴极筒体的工作效率；(2)本专利技术将含Fe2+离子的电积废液氧化处理得到Fe3+溶液，Fe3+溶液循环使用，可保证工艺的绿色环保。附图说明图1为本专利技术工艺流程图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术的保护范围并不限于所述内容。实施例1：一种旋流电积阴极筒体残余铜的回收方法(见图1)，具体步骤如下：(1)将带有残余铜的旋流电积阴极筒体置于浓度为200g/L的硫酸铁、9g/L的硫酸亚铁和180g/L的硫酸的除铜液中，在温度为20℃下进行浸出12h，浸出20次后得到含40.87g/LCu2+、79.87g/LFe2+和119.76g/LFe3+的含铜浸出液，所有浸出后的旋流电积阴极筒体上均无残留物；(2)将步骤(1)含铜浸出液倒入旋流电积装置中，进行硫酸体系下的旋流电积得到含78.69g/LFe2+离子的电积废液、阴极铜产品和带有残余铜的旋流电积阴极筒，其中带有残余铜的旋流电积阴极筒返回步骤(1)进行浸出处理；其中硫酸体系中H2SO4浓度为180g/L，电积前含铜浸出液中铜离子浓度为40.87g/L，电积后的电积废液中铜离子浓度为0.107g/L，电流密度为400A/m2，循环流量为500L/h，电积时间为12h；(3)将步骤(2)含79.87g/l.Fe2+离子的电积废液经过氧化氢氧化处理得到溶液含0.78g/l.Fe2+、198.37g/LFe3+，所得Fe3+溶液返回步骤(1)浸出旋流电积阴极筒体残余铜；本实施例阴极铜产品纯度为99.989％。实施例2：一种旋流电积阴极筒体残余铜的回收方法(见图1)，具体步骤如下：(1)将带有残余铜的旋流电积阴极筒体置于浓度为150g/L的硫酸铁、6g/L的硫酸亚铁和170g/L的硫酸的除铜液中，在温度为25℃下进行浸出14h，浸出17次后得到含34.36g/L的Cu2+、68.32g/L的Fe2+和97.28g/L的Fe3+的含铜浸出液，所有浸出后的旋流电积阴极筒体上均无残留物；(2)将步骤(1)含铜浸出液倒入旋流电积装置中，进行硫酸体系下的旋流电积得到含68.32g/LFe2+离子的电积废液、阴极铜产品和带有残余铜的旋流电积阴极筒，其中带有残余铜的旋流电积阴极筒返回步骤(1)进行浸出处理；其中硫酸体系中H2SO4浓度为170g/L，电积前含铜浸出液中铜离子浓度为34.36g/L，电积后含Fe2+离子的电积废液中铜离子浓度为0.078g/L，电流密度为200A/m2，循环流量为600L/h，电积时间为13h；(3)将步骤(2)含68.32g/LFe2+离子的电积废液经过氧化氢氧化处理得到溶液含1.16g/l.Fe2+、147.89g/LFe3+，所得Fe3+溶液返回步骤(1)浸出旋流电积阴极筒体残余铜；本实施例阴极铜产品纯度为99.993％。实施例3：一种旋流电积阴极筒体残余铜的回收方法(见图1)，具体步骤如下：(1)将带有残余铜的旋流电积阴极筒体置于浓度为100g/L的硫酸铁、3g/L的硫酸亚铁和160g/L的硫酸的除铜液中，在温度为23℃下进行浸出13h，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋流电积阴极筒体残余铜的回收方法，其特征在于，具体步骤如下：/n(1)将带有残余铜的旋流电积阴极筒体置于除铜液中进行浸出得到含铜浸出液；/n(2)将步骤(1)含铜浸出液倒入旋流电积装置中，进行硫酸体系下的旋流电积得到含Fe

【技术特征摘要】
1.一种旋流电积阴极筒体残余铜的回收方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)将带有残余铜的旋流电积阴极筒体置于除铜液中进行浸出得到含铜浸出液；
(2)将步骤(1)含铜浸出液倒入旋流电积装置中，进行硫酸体系下的旋流电积得到含Fe2+离子的电积废液、阴极铜产品和带有残余铜的旋流电积阴极筒，带有残余铜的旋流电积阴极筒返回步骤(1)进行浸出处理；
(3)将步骤(2)含Fe2+离子的电积废液氧化处理得到Fe3+溶液，Fe3+溶液返回步骤(1)替换除铜液浸出旋流电积阴极筒体残余铜。


2.根据权利要求1所述旋流电积阴极筒体残余铜的回收方法，其特征在于：步骤(1)除铜液中含有100～200g/L硫酸铁、3～10g/L硫酸亚铁和160～180g/L的硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：李博，郭吉浩，魏永刚，王华，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53