【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铜电解精炼，具体涉及一种高金银铜板微波辅助连续电解精炼制备阴极铜的方法。
技术介绍
1、目前，中国电解铜产量约占全球产量的42％。据统计，2022年电解精炼铜产量达到1028万吨，并在未来几年产量呈现稳步上升趋势。随着铜资源过度开发，铜精矿品位不断下降，越来越多低品位复杂铜精矿应用于铜生产，铜冶炼企业面临适应复杂原料的技术问题。同时，传统的氰化法提取金银污染严重且成本增加，现在趋向于将金银矿石与铜冶金工艺结合，使金银在铜熔炼过程富集到铜阳极板中，然后在铜电解精炼过程富集到阳极泥进而提取金银，降低成本并实现贵金属绿色提取。
2、目前，高金银阳极板电解精炼制备阴极铜工艺已经工业化生产，但存在着阴极铜品质不高、金银回收率较低、生产效率低等技术缺点。一方面，由于高金银阳极板中的高au、ag含量在电解精炼过程中极易导致阳极钝化，使电解效率降低；另一方面，电解过程中产生的部分悬浮阳极泥易粘附在阴极表面形成粒子，影响高纯阴极铜品质而且造成大量au、ag贵金属严重流失。此外，在现有的铜电解精炼工艺中阳极泥清理需要停止电解、抽干电解液进行人工清理，阳极泥量增大会导致阳极泥清理周期缩短，降低生产效率、增大人工劳动强度。因此，开发一种高金银阳极板电解精炼制备高品质阴极铜新工艺对于提高阴极铜品质和企业经济效益具有重要意义。
3、中国专利cn101029406a公开了一种铜的电解精炼方法,将高贵金属阳极板采用低电流密度方式进行电解精炼来防止阳极钝化，获得合格的电解铜，但低电流导致生产效率降低。
4、中国专
5、中国专利cn 115896869 a公开了一种沉降铜电解精炼过程中漂浮阳极泥的方法，通过加入含带电离子沉降剂使产生的带电漂浮阳极泥与沉降剂发生相互作用生成沉淀，进而减少漂浮阳极泥在阴极黏附，提高阴极铜的品质，但难以阻止银以放电形式析出进入阴极铜，贵金属仍有流失。
6、针对高金银阳极板，上述方法电解精炼难以实现高品质阴极铜制备和金银高效回收，工业生产中制备得到的阴极铜中银含量仍然较高(6～18ppm)，造成贵金属的流失与浪费，影响生产效益。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高金银铜板微波辅助连续电解精炼制备阴极铜的方法，解决现有技术中高金银铜板电解精炼制备阴极铜中金银含量过高、纯度低的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术的高金银铜板微波辅助连续电解精炼制备阴极铜的方法的技术方案是：
3、一种高金银铜板微波辅助连续电解精炼制备阴极铜的方法，包括以下步骤：将高金银铜板作为阳极板在电解液中进行电解精炼铜，并在电解过程中对电解液施加微波作用；所述电解液在电解过程中进行循环净化，所述循环净化包括连续进行电解液的流出、净化和回流；所述高金银铜板中的银含量为304.57～998.91g/t，金含量为50.72～69.36g/t。
4、本专利技术提供的高金银铜板微波辅助连续电解精炼制备阴极铜的方法，通过在电解过程中施加微波并使电解液净化后循环，微波振动作用使高金银铜板产生的较大量的阳极泥在电解液中处于悬浮状态，随电解液循环过程实现实时分离和收集，降低了电解液中漂浮阳极泥浓度，防止阳极泥中金银以机械黏附形式进入到阴极铜，提高了阴极铜品质和金银的回收率，且能够防止铜表面产生铜粒子，提高阴极铜表面质量；微波振动作用同时能打碎阴极铜表面铜树枝晶，阻碍个别晶粒长大进而使铜晶粒细化，提高阴极铜的表观质量；此外微波产生的高频电场可以使溶液中极性分子和离子随高频交变电场方向的交互变化而转动，并产生剧烈的碰撞和摩擦，溶液中极性分子和离子的剧烈运动和微波振动能够抑制阳极泥在阳极板表面附着，防止阳极钝化现象，从而提高阳极板溶解速率，提高电解效率，微波加热的致热效应具有加热均匀、无滞后的特点，使电解液中离子浓度和扩散速度更加均匀，提高了电化学反应的速率和电解效率，同时避免了铜离子因浓度梯度产生浓差极化现象导致铜离子在阴极板上沉积速度不均匀现象，从而改善阴极铜表面质量。另外微波和电解液净化循环实现了阳极泥实时排放，降低阳极泥沉底的可能性，避免了传统铜电解精炼阳极泥周期性清理，进而实现铜电解连续生产，提高生产效率。
5、本专利技术提供的高金银铜板微波辅助连续电解精炼制备阴极铜的方法得到的阴极铜中铜含量均大于99.995％以上，银含量低于3.5ppm，金含量低于0.5ppm，其他杂质元素远低于国标(gb/t 467-2010)中a级铜(cu-cath-1)中杂质元素含量要求。
6、为了提高银的回收率和阴极铜的纯度，优选地，所述电解液包括电解母液和复合添加剂，所述电解母液包括铜离子、硫酸，所述复合添加剂包括离子体液、盐酸和醇类化合物。高金银铜板作为阳极板电解析出银离子进入电解液，电解液中的银离子能够与复合添加剂中的离子液体络合反应进入阳极泥，且盐酸能够与银离子沉淀，进而阻止电解液中的银离子在阴极铜析出，从而降低阴极铜中银含量，提高阴极铜纯度和银回收率；且与传统降银添加剂硫脲比较,离子液体的加入避免了s的引入，可大幅度有效地降低阴极铜中的s含量；通过微波和复合添加剂的协同作用，提高阴极铜纯度和表观质量，获得高品质阴极铜，进而实现金银稀贵金属高效回收和阴极铜品质提高，提高了经济效益。
7、为了进一步提高阴极极化能力，使阴极表面粒子细化、结晶平整致密，优选地，所述离子液体为甲基咪唑氯盐，所述甲基咪唑氯盐选自1-己基-3-甲基咪唑氯盐、1-氨丙基-3-甲基咪唑氯盐、1-癸基-3-甲基咪唑氯盐中一种或多种，所述醇类化合物为聚乙二醇。
8、为了进一步提高阴极铜的平整度，优选地，所述聚乙二醇的平均分子量为1000～1500。更优选地，所述聚乙二醇的平均分子量为1500。
9、为了进一步降低阴极铜杂质含量，提高阴极铜的纯度和表观质量，优选地，所述电解液中铜浓度为40～50g/l，硫酸浓度为150～200g/l，离子液体浓度为0.01～0.045g/l，盐酸浓度为0.01～0.07g/l，醇类化合物浓度为0.05～0.15g/l。
10、为了使阳极泥始终处于悬浮状态，并减少银在阴极板的物理吸附，优选地，所述微波功率为300～600w。
11、为了进一步提高电化学反应速率，优选地，所述电解温度为60～65℃。
12、为了进一步提高电解液净化质量，提高金银回收率，优选地，所述净化包括包括依次进行精密过滤和离心分离。所述精密过滤和离心分离除去微细阳极泥颗粒，并除去ni、co、as等杂质。
13、为了进一步提高电解液中金银的回收率，提高分离效率，优选地，所述精密过滤为使用过滤膜进行过滤，所述过滤膜的孔隙＜0.5μm，所述离心分离的转速为500～1500r/min本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高金银铜板微波辅助连续电解精炼制备阴极铜的方法，其特征在于，包括以下步骤：将高金银铜板作为阳极板在电解液中进行电解精炼铜，并在电解过程中对电解液施加微波作用；所述电解液在电解过程中进行循环净化，所述循环净化包括连续进行电解液的流出、净化和回流；所述高金银铜板中的银含量为304.57～998.91g/t，金含量为50.72～69.36g/t。
2.如权利要求1所述的高金银铜板微波辅助连续电解精炼制备阴极铜的方法，其特征在于，所述电解液包括电解母液和复合添加剂，所述电解母液包括铜离子、硫酸，所述复合添加剂包括离子液体、盐酸和醇类化合物。
3.如权利要求2所述的高金银铜板微波辅助连续电解精炼制备阴极铜的方法，其特征在于，所述离子液体为甲基咪唑氯盐，所述甲基咪唑氯盐选自1-氨丙基-3-甲基咪唑氯盐、1-癸基-3-甲基咪唑氯盐、1-辛基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-己基-3-甲基咪唑氯盐中一种或多种，所述醇类化合物为聚乙二醇。
4.如权利要求3所述的高金银铜板微波辅助连续电解精炼制备阴极铜的方法，其特征在于，所述聚乙二醇的平
5.如权利要求1-4任一项所述的高金银铜板微波辅助连续电解精炼制备阴极铜的方法，其特征在于，所述电解液中铜浓度为40～50g/L，硫酸浓度为150～200g/L，离子液体浓度为0.010～0.045g/L，盐酸浓度为0.010～0.07g/L，醇类化合物浓度为0.050～0.15g/L。
6.如权利要求1所述的高金银铜板微波辅助连续电解精炼制备阴极铜的方法，其特征在于，所述微波功率为300～600W。
7.如权利要求1所述的高金银铜板微波辅助连续电解精炼制备阴极铜的方法，其特征在于，所述电解温度为60～65℃。
8.如权利要求1所述的高金银铜板微波辅助连续电解精炼制备阴极铜的方法，其特征在于，所述净化包括依次进行精密过滤和离心分离。
9.如权利要求8所述的高金银铜板微波辅助连续电解精炼制备阴极铜的方法，其特征在于，所述精密过滤为使用过滤膜进行过滤，所述过滤膜的孔隙＜0.5μm，所述离心分离的转速为500～1500r/min。
10.如权利要求1所述的高金银铜板微波辅助连续电解精炼制备阴极铜的方法，其特征在于，所述电解的电流密度为250～300A/m2。
...【技术特征摘要】
1.一种高金银铜板微波辅助连续电解精炼制备阴极铜的方法，其特征在于，包括以下步骤：将高金银铜板作为阳极板在电解液中进行电解精炼铜，并在电解过程中对电解液施加微波作用；所述电解液在电解过程中进行循环净化，所述循环净化包括连续进行电解液的流出、净化和回流；所述高金银铜板中的银含量为304.57～998.91g/t，金含量为50.72～69.36g/t。
2.如权利要求1所述的高金银铜板微波辅助连续电解精炼制备阴极铜的方法，其特征在于，所述电解液包括电解母液和复合添加剂，所述电解母液包括铜离子、硫酸，所述复合添加剂包括离子液体、盐酸和醇类化合物。
3.如权利要求2所述的高金银铜板微波辅助连续电解精炼制备阴极铜的方法，其特征在于，所述离子液体为甲基咪唑氯盐，所述甲基咪唑氯盐选自1-氨丙基-3-甲基咪唑氯盐、1-癸基-3-甲基咪唑氯盐、1-辛基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-己基-3-甲基咪唑氯盐中一种或多种，所述醇类化合物为聚乙二醇。
4.如权利要求3所述的高金银铜板微波辅助连续电解精炼制备阴极铜的方法，其特征在于，所述聚乙二醇的平均分子量为1000～1500。
...【专利技术属性】
技术研发人员：刘海涛，宋克兴，程楚，卢伟伟，李彦坤，陈晨，安士忠，彭晓文，周延军，郭引刚，田静，李晓恒，张彦敏，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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