一种电解铜的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种电解铜的生产方法，涉及铜电解技术领域，包括：将阳极铜放入稀酸中浸泡，洗去阳极铜表面的氧化皮，用水冲洗；将清洗后的阳极铜装入电解槽作为阳极，不锈钢始极板作为阴极，硫酸铜溶液作为电解液，电解液中还加入以下浓度的添加剂：改性壳聚糖/环糊精混合物30～90mg/L，卡拉胶20～60mg/L，十二烷基二甲基甜菜碱1～5mg/L，盐酸8～12mg/L；通以直流电进行电解，电解液不断循环，电解得到电解铜。本发明专利技术的有益效果是采用本发明专利技术的方法能够将阳极铜生产得到电解铜，纯度高达99.99％，从而能够将低品位的含铜废料进行回收综合再利用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
一种电解铜的生产方法


[0001]本专利技术涉及铜电解
，具体涉及一种电解铜的生产方法。

技术介绍

[0002]随着电镀行业、金属表面处理行业、印刷电路板行业等工业的快速发展，产生了大量含铜废水，目前，工厂对这类废水通常采用中和沉淀处理，由此产生了大量含铜污泥，这类污泥如果随意堆放，污泥中的铜离子很可能溶出，并再次进入水体或土壤而造成二次污染。另外，铜作为一种不可再生资源如果随意丢弃势必造成资源的极大浪费，因此大力推进循环经济，将含铜污泥变废为宝，同时降低环境污染是环境保护
乃至资源综合利用领域的发展趋势。
[0003]为了回收含铜污泥，现有技术是将含铜污泥经火法熔炼提纯成次粗铜，次粗铜再加入阳极炉炼成阳极铜，阳极铜含有大量杂质，必须经过电解精炼才能得到表明平整，杂质含量低的高纯阴极铜。
[0004]电解精炼过程中，影响阴极铜纯度的因素有很多，包括电解条件、电解液成分、电解液净化以及使用的添加剂等。目前，铜电解精炼过程中主要使用的添加剂有硫脲、胶、氯离子等。其中硫脲是目前铜冶炼行业中使用最广泛、最重要的添加剂之一。然而随着时间的延长，电解铜产出，硫脲随之积累。硫脲在纯水中比较稳定，但在电解液中分解速度较快，发生如下分解反应：(NH2)2CS+H2O＝CO(NH2)2+H2S。且电解液中硫脲浓度越高，其分解速度越快，导致阴极铜中S元素含量升高，进而导致阴极变粗糙，生成大量柱状或者针状疙瘩，使得阴极表面颜色发暗，没有金属光泽，不利于铜电解精炼的进行。另外，铜电解过程中，电解液在长期反应过程中镍、砷等金属杂质会不断累积，需要净化处理，如何对电解液净化也是需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种电解铜的生产方法。
[0006]本专利技术的技术解决方案如下：
[0007]一种电解铜的生产方法，包括以下步骤：
[0008]将阳极铜放入稀酸中浸泡，洗去阳极铜表面的氧化皮，用水冲洗；
[0009]将清洗后的阳极铜装入电解槽作为阳极，不锈钢始极板作为阴极，硫酸铜溶液作为电解液，电解液中还加入以下浓度的添加剂：
[0010]改性壳聚糖/环糊精混合物30～90mg/L，卡拉胶20～60mg/L，十二烷基二甲基甜菜碱1～5mg/L，盐酸8～12mg/L；
[0011]通以直流电进行电解，电解液不断循环，电解得到电解铜。
[0012]本专利技术的一种具体实施方式，所述改性壳聚糖/环糊精混合物制备方法包括：将壳聚糖溶解在乙酸中，搅拌，加入聚乙二醇，搅拌，过滤得沉淀物，洗涤、烘干，得到中间体a；将
β
‑
环糊精溶解在氢氧化钠溶液中，搅拌，加入聚乙二醇，搅拌，过滤得沉淀物，洗涤、烘干，得到中间体b，将中间体a、中间体b、聚丙烯酰胺、引发剂和水加入容器中，引发剂为硝酸铈铵、过硫酸铵和亚硫酸氢钠，在60～70℃条件下反应2～3h，得到改性壳聚糖/环糊精混合物。
[0013]本专利技术的一种具体实施方式，所述电解液，电流密度为160～250A/
㎡
，槽电压为0.8～1.4V，电解液温度为50～60℃，电解液循环流量为20～30L/min，同极中心距为90～110mm。
[0014]本专利技术的一种具体实施方式，电解液中各添加剂的浓度如下：改性壳聚糖/环糊精混合物40～80mg/L，卡拉胶30～50mg/L，十二烷基二甲基甜菜碱2～4mg/L，盐酸9～11mg/L。
[0015]本专利技术的一种具体实施方式，电解液中各添加剂的浓度如下：改性壳聚糖/环糊精混合物60mg/L，卡拉胶40mg/L，十二烷基二甲基甜菜碱3mg/L，盐酸10mg/L。
[0016]本专利技术的一种具体实施方式，还包括对使用后的电解液进行净化，净化过程包括以下步骤：
[0017]S1、将含有杂质的电解液进行蒸发浓缩，然后将电解液抽入反应釜中，经搅拌结晶析出硫酸铜，将电解液离心得到硫酸铜和结晶母液，硫酸铜返回电解槽中；
[0018]S2、将结晶母液作为电积液进行电积，电积液中还加入以下浓度的添加剂：聚乙烯醇2～6mg/L、改性淀粉2～6mg/L，阴极为铜始极板或钛阴极板，阳极为铅银合金或含锑合金，电积得到黑铜和脱铜脱砷母液；
[0019]S3、将脱铜脱砷母液加热蒸发，冷却结晶，经离心得到沉淀物和电解净化母液，沉淀物为粗制硫酸镍，电解净化母液返回电解系统配液。
[0020]本专利技术的一种具体实施方式，步骤S2中，改性淀粉的制备方法包括：将淀粉加入水中，加热搅拌下糊化，然后依次加入丙烯酰胺、过硫酸铵和亚硫酸氢钠，不断搅拌，45～55℃下反应3～5小时，得到改性淀粉。
[0021]本专利技术的一种具体实施方式，步骤S2中，电积的电流密度为200～260A/m2，电积的槽电压1.8～2.5V。
[0022]本专利技术的一种具体实施方式，步骤S2中，同极中心距100～130mm。
[0023]本专利技术的一种具体实施方式，步骤S2电积得到的终液中铜离子和砷离子的浓度为0.5～1g/L，脱铜电流效率30～80％，脱砷电流效率10～20％。
[0024]本专利技术至少具有以下有益效果之一：
[0025]1、本专利技术提供了一种电解铜的生产方法，采用本专利技术的方法能够将阳极铜生产得到电解铜，纯度高达99.99％，从而能够将低品位的含铜废料进行回收综合再利用。
[0026]2、本专利技术通过在铜电解液中添加改性壳聚糖/环糊精混合物、卡拉胶、十二烷基二甲基甜菜碱和盐酸能够使电解铜结晶更为致密，晶粒尺寸更加均匀，并对阴极铜表面粒子有一定的抑制作用，从而发挥整平电解铜表面的作用，使电解铜表面光滑、结晶致密，表面不易氧化，提高电解效率；相比现有技术采用硫脲，采用本专利技术的添加剂可以有效降低阴极铜中的硫元素含量，避免由于电解铜中硫元素含量升高导致电解铜变粗糙的问题。
[0027]3、本专利技术通过对电解液进行净化，能够将电解液中的Ni
2+
、Zn
2+
、As
3+
、Sb
2+
等杂质除去，避免杂质影响电解铜的质量；并通过在电积液中添加聚乙烯醇和改性淀粉，能够有效将Ni
2+
、Zn
2+
、As
3+
、Sb
2+
等除去，提高净化效果。
附图说明
[0028]图1是本专利技术实施例中的电解铜生产的工艺流程图；
[0029]图2是本专利技术实施例中的电解液净化工艺流程图。
具体实施方式
[0030]如图1所示，本专利技术提供一种电解铜的生产方法，包括以下步骤：
[0031]本专利技术以阳极铜为原料，经电解生产电解铜，整个工艺过程简述如下：
[0032]自产及外购阳极铜进入电解车间的阳极校正架校正，其中，自产阳极铜是由铜泥经富氧熔炼、阳极炉熔炼得到，校正后的阳极铜用行车吊入稀酸泡板槽，洗去板面的氧化皮，经清洗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解铜的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：将阳极铜放入稀酸中浸泡，洗去阳极铜表面的氧化皮，用水冲洗；将清洗后的阳极铜装入电解槽作为阳极，不锈钢始极板作为阴极，硫酸铜溶液作为电解液，电解液中还加入以下浓度的添加剂：改性壳聚糖/环糊精混合物30～90mg/L，卡拉胶20～60mg/L，十二烷基二甲基甜菜碱1～5mg/L，盐酸8～12mg/L；通以直流电进行电解，电解液不断循环，电解得到电解铜。2.根据权利要求1所述的一种电解铜的生产方法，其特征在于，所述改性壳聚糖/环糊精混合物制备方法包括：将壳聚糖溶解在乙酸中，搅拌，加入聚乙二醇，搅拌，过滤得沉淀物，洗涤、烘干，得到中间体a；将β
‑
环糊精溶解在氢氧化钠溶液中，搅拌，加入聚乙二醇，搅拌，过滤得沉淀物，洗涤、烘干，得到中间体b，将中间体a、中间体b、聚丙烯酰胺、引发剂和水加入容器中，引发剂为硝酸铈铵、过硫酸铵和亚硫酸氢钠，在60～70℃条件下反应2～3h，得到改性壳聚糖/环糊精混合物。3.根据权利要求1所述的一种电解铜的生产方法，其特征在于，电解时，电流密度为160～250A/
㎡
，槽电压为0.8～1.4V，电解液温度为50～60℃，电解液循环流量为20～30L/min，同极中心距为90～110mm。4.根据权利要求1所述的一种电解铜的生产方法，其特征在于，电解液中各添加剂的浓度如下：改性壳聚糖/环糊精混合物40～80mg/L，卡拉胶30～50mg/L，十二烷基二甲基甜菜碱2～4mg/L，盐酸9～11mg/L。5.根据权利要求1所述的一种电解铜的生产方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：裘利峰，
申请(专利权)人：江西省金瑞环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：