铜电解液梯级处理的方法技术

本申请提供一种铜电解液梯级处理的方法，涉及铜电解液净化除杂领域。铜电解液梯级处理的方法，包括：将高砷含铜电解液进行一级电积脱铜，控制一级脱铜后液的含铜量不小于25g/L，回收得到A级铜；将所述一级脱铜后液进行二级电积脱铜，控制二级脱铜后液的含铜量不小于9g/L，回收得到1号标准阴极铜；将所述二级脱铜后液进行三级电积脱铜，控制三级脱铜后液的含铜量不大于0.5g/L，回收得到黑铜渣。本申请提供的铜电解液梯级处理的方法，采用梯级净化除杂工艺，除杂效果良好，可实现As、Sb、Bi的脱除率分别不低于95％、80％、75％，Cu的直收率不低于80％。系统能耗不高于200KWh/t

【技术实现步骤摘要】
铜电解液梯级处理的方法


[0001]本申请涉及铜电解液净化除杂领域，尤其涉及一种铜电解液梯级处理的方法。

技术介绍

[0002]火法精炼阳极铜的品位一般为99.2％～99.7％，常采用电解精炼的方式生产标准阴极铜。在电解过程中，粗铜中的部分杂质随阳极溶解进入电解液，累积到一定浓度后对铜结晶成核产生影响，降低阴极铜质量。因此，国内外对铜电解液除杂展开了大量研究，主要可以分为电积脱铜除杂法、溶剂萃取法、离子交换法、化学沉淀法、吸附法等。其中电积脱铜除杂法在工业中应用最为广泛，其他几种方法基本仍停留在实验室研究阶段。
[0003]电积脱铜除杂法在工业应用的主要为常规电积脱铜除杂法(常规法)、诱导脱铜除杂电积法(诱导法)、旋流电积脱铜除杂法(旋流电积法)等。常规法是将杂质浓度较高的电解液集中于脱铜电解槽中，使铜与杂质在阴极上共同析出形成海绵铜，可一次性将铜砷电积至Cu<0.5g/L，As为1～3g/L。但是存在铜的直收率低约33％，杂质在整个铜冶炼系统中形成了恶性闭路循环的问题，严重影响生产效率，增加能耗，且在电积后期会有剧毒气体AsH3的产生。诱导法通过控制电解液中铜的浓度使得砷的析出率达到最大，同时能够保证不析出AsH3气体，但是对主辅流液的控制要求较高；铜直收率低，黑铜产量大；且能耗较高。旋流电积法是基于各金属离子析出电位的差异实现分离，通过溶液的高速流动来消除浓差极化的影响，适合处理成分复杂且浓度较低的溶液，铜的直收率可达65％以上。但该方法能耗较高，吨铜电耗达到3300kW
·
>h；由于在密闭电解槽中，自动化程度低，生产劳动强度大；且电积后期产生的H2和O2易于聚积存在爆炸风险。
[0004]综上所述，针对现有技术存在的问题，本申请提出一种铜电解液梯级脱铜净化除杂新工艺，具有能耗较低、低成本、铜直收率高(80％以上)、除杂效果好、环境友好的特点，具有现实意义和良好的应用前景。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种铜电解液梯级处理的方法，以解决上述问题。
[0006]为实现以上目的，本申请采用以下技术方案：
[0007]一种铜电解液梯级处理的方法，包括：
[0008]将高砷含铜电解液进行一级电积脱铜，控制一级脱铜后液的含铜量不小于25g/L，回收得到A级铜；
[0009]将所述一级脱铜后液进行二级电积脱铜，控制二级脱铜后液的含铜量不小于9g/L，回收得到1号标准阴极铜；
[0010]将所述二级脱铜后液进行三级电积脱铜，控制三级脱铜后液的含铜量不大于0.5g/L，回收得到黑铜渣。
[0011]优选地，所述高砷含铜电解液通过变频泵送入一级电解槽，所述一级电解槽为采用平行流溶液循环流动方式的电解槽。
[0012]优选地，所述高砷含铜电解液的循环量为90L/min
‑
140L/min，电流密度为280A/m2‑
380A/m2，所述高砷含铜电解液的温度为50℃
‑
60℃。
[0013]优选地，所述一级脱铜后液通过变频泵送入二级电解槽，所述二级电解槽为采用平行流溶液循环流动方式的电解槽。
[0014]优选地，所述一级脱铜后液的循环量为90L/min
‑
140L/min，电流密度为280A/m2‑
380A/m2，所述一级脱铜后液的温度为50℃
‑
60℃。
[0015]优选地，所述二级脱铜后液通过变频泵送入三级电解槽，所述三级电解槽为采用平行流溶液循环流动方式的密闭电解槽。
[0016]优选地，所述二级脱铜后液的循环量为90L/min
‑
140L/min，电流密度为500A/m2‑
600A/m2，所述二级脱铜后液的温度为50℃
‑
60℃。
[0017]优选地，所述三级电解槽为密闭电解槽。
[0018]优选地，所述高砷含铜电解液中，As、Sb、Bi的脱除率分别不低于95％、80％、75％，Cu的直收率不低于80％。
[0019]优选地，所述高砷含铜电解液成分为Cu 45
‑
50g/L、H2SO
4 150
‑
190g/L、Ni 11
‑
13g/L、As 10
‑
13g/L、Sb 0.2
‑
0.5g/L、Bi 0.05
‑
0.2g/L、Pb 0.015
‑
0.030g/L、Zn 0.15
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0.30g/L、Fe 1.0
‑
1.5g/L。
[0020]与现有技术相比，本申请的有益效果包括：
[0021]本申请提供的铜电解液梯级处理的方法，通过将高砷含铜电解液进行一级电积脱铜、二级电积脱铜和三级电积除杂，采用梯级净化除杂工艺，除杂效果良好，可实现As、Sb、Bi的脱除率分别不低于95％、80％、75％，Cu的直收率不低于80％。系统能耗不高于200KWh/t
Cu
。与现有技术相比，具低能耗、低成本、铜直收率高、除杂效果好、环境友好的特点，在铜电解液除杂净化领域有广阔的应用前景。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对本申请范围的限定。
[0023]图1为实施例提供的铜电解液梯级处理的方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
[0024]如本文所用之术语：
[0025]“由
……
制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
[0026]连接词“由
……
组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由
……
组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之
外。
[0027]当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1～5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜电解液梯级处理的方法，其特征在于，包括：将高砷含铜电解液进行一级电积脱铜，控制一级脱铜后液的含铜量不小于25g/L，回收得到A级铜；将所述一级脱铜后液进行二级电积脱铜，控制二级脱铜后液的含铜量不小于9g/L，回收得到1号标准阴极铜；将所述二级脱铜后液进行三级电积脱铜，控制三级脱铜后液的含铜量不大于0.5g/L，回收得到黑铜渣。2.根据权利要求1所述的铜电解液梯级处理的方法，其特征在于，所述高砷含铜电解液通过变频泵送入一级电解槽，所述一级电解槽为采用平行流溶液循环流动方式的电解槽。3.根据权利要求2所述的铜电解液梯级处理的方法，其特征在于，所述高砷含铜电解液的循环量为90L/min
‑
140L/min，电流密度为280A/m2‑
380A/m2，所述高砷含铜电解液的温度为50℃
‑
60℃。4.根据权利要求1所述的铜电解液梯级处理的方法，其特征在于，所述一级脱铜后液通过变频泵送入二级电解槽，所述二级电解槽为采用平行流溶液循环流动方式的电解槽。5.根据权利要求4所述的铜电解液梯级处理的方法，其特征在于，所述一级脱铜后液的循环量为90L/min
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140L/min，电流密度为280A/m2‑
380A/m2，所述一级脱铜后液的温度为50℃
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60℃。6.根据权利要求1所述的铜电解液梯级处理的方法，其特征在于，所述二级脱铜后液...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭持晧，袁朝新，梁东东，李益斌，刘琦，胡磊，孙聪，余群波，穆亮照，马泽龙，吕南，
申请(专利权)人：矿冶科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：