一種銅電解液凈化過程高效生產高品質陰極銅的方法
【專利摘要】本發明公開了一種銅電解液凈化過程高效生產高品質陰極銅的方法，它包括：（1）將硫酸銅母液、電解液和含銅廢液儲存在集液槽中組成脫銅前液；（2）將流量為Q補的脫銅前液由集液槽輸送至低位槽，使其與電積循環液在低位槽混合；（3）將完成預混合的脫銅前液和電積循環液經板式換熱器加熱后控制溫度為30℃～70℃送入高位槽，由高位槽分配至各個脫銅槽進行一段電積脫銅；（4）一段電積脫銅后的脫銅后液由一根與各個脫銅槽連通的回液管一部分回送至一段低位槽，另一部分Q出流量的脫銅后液輸送至下一道工序，其中Q出=Q補。通過較小的改造，實現產出高品質陰極銅的目標。
【專利說明】—種銅電解液凈化過程高效生產高品質陰極銅的方法
【技術領域】[0001]本發明涉及濕法冶金過程溶液中銅金屬的電沉積技術，尤其是在銅電解液凈化除雜過程中，脫除電解液中銅的方法。
【背景技術】
[0002]現有的銅電解液凈化除雜技術中，工業上應用最廣泛的依然是利用不溶性陽極電積法脫除電解液中銅及砷、銻、鉍等，經過多年的研究和改進，已開發出了多種電積脫銅方法:間斷電積法、連續電積法(即誘導脫砷法)、極限電流密度法、控制陰極電勢法、旋流電積法；
這些方法主要是針對電積脫銅末期產生砷化氫氣體惡化生產環境和提高電解液中銻、鉍、鎳等的回收率有較多的研究。但是對于在凈化脫銅過程中提高陰極銅產品質量的研究相對較少。
[0003]間斷電積法，也稱為一段脫銅法，在一些中小型工廠常用。該法是將含銅及雜質的溶液放在電解槽中，一次性將其電積至銅、砷濃度較低的程度。在電積后期，砷、銻、鉍與銅在陰極析出產生的雜質高的海綿銅返回火法的熔煉系統，一方面造成砷等雜質在整個系統中惡性循環，另一方面增加了處理成本。
[0004]連續脫銅脫砷電積法，也稱為誘導法脫砷。1980年由日本住友金屬礦山株式會社發明，與1985年引入我國，應用與國內一些大型銅電解廠的凈化系統，已取得良好的效果。誘導法主要通過補充輔助溶液，保持銅、砷離子在一定的濃度范圍來實現砷的最大脫除效率，并控制砷化氫氣體的產生。此方法更注重于砷的脫除，雖說在前幾個脫銅槽中可產生板狀電銅，但通常受整個系統工藝條件的約束，板狀電銅的也往往含雜質元素較高而直接回溶煉系統。
[0005]極限電流密度法，此種方法對脫銅末期產生的砷化氫有較好的控制，脫砷的效率也較高，但是電流密度較小，且不能量產合格陰極銅，是其主要缺點。
[0006]控制陰極電勢法，根據不同階段的脫銅砷液的濃度控制陰極的電勢來控制產品的工藝指標，此種方法對脫銅末期產生的砷化氫有較好的控制，脫砷的效率也較高，但是由于其工藝特點要求對流量、電流進行精確的控制，并且要求一段電積的脫銅后液含銅較低(22~15g/L)，這就使得脫銅的效率不高，并且在高酸低銅的條件下生產標準銅，限制了電流密度的提高，從而系統的生產能力難以得到有效的發揮。
[0007]旋流電積法的一段能夠通過高電流密度、大循環量實現電積過程生產標準銅，且現場環境水平較好。但該工藝設備投資大，槽電壓與電耗較傳統電積高，產品為筒形還需進一步整形打包處理，整體工藝流程復雜，目前在工業上應用還很有限。
【發明內容】
[0008]本發明要解決的技術問題是現有的電積脫銅方法脫銅效率低、成本較高、不能量產高品質陰極銅，為此提供一種工藝簡單，操作方便，效果顯著、成本能耗低的銅電解液凈化電積脫銅方法。
[0009]本發明的技術方案是:通過控制系統循環量和循環方式、電流密度，以消除電積過程濃差極化，來實現生產高效、低成本生產高品質陰極銅，它包括以下步驟:
(1)、將硫酸銅母液、電解液和含銅廢液儲存在集液槽中組成脫銅前液，成分及指標為:含 Cu 為 20 ~70g/L、含 H2SO4 為 100 ~300 g/L，溫度 20°C~70°C ；
(2)、將流量為七,的脫銅前液由集液槽輸送至低位槽，使其與電積循環液在低位槽混合，電積循環液的指標控制在含Cu為25~55g/L，H2SO4為120g~220/L，其中Q補(m3/h)可通過下式計算確定:
【權利要求】
1.一種銅電解液凈化過程高效生產高品質陰極銅的方法，其特征是它包括以下步驟: (1)、將硫酸銅母液、電解液和含銅廢液儲存在集液槽中組成脫銅前液，成分及指標為:含 Cu 為 20 ~70g/L、含 H2SO4 為 100 ~300 g/L，溫度 20°C~70°C ； (2)、將流量為七,的脫銅前液由集液槽輸送至低位槽，使其與電積循環液在低位槽混合，電積循環液的指標控制在含Cu為25~55g/L，H2SO4為120g~220/L ； (3)將完成預混合的脫銅前液和電積循環液經板式換熱器加熱后控制溫度為30°C~70°C送入高位槽，由高位槽分配至各個脫銅槽進行一段電積脫銅； (4)、一段電積脫銅后的脫銅后液由一根與各個脫銅槽連通的回液管一部分回送至一段低位槽，另一部分流量的脫銅后液輸送至下一道工序，其中
2.如權利要求1所述的脫銅效率高的電積脫銅方法，其特征是所述一段電積脫銅的電流密度控制在100~400 A/m2，通電時間利用率> 95%，電流效率> 90%，進入每個脫銅槽的電積循環液循環流量為`10~200 L/min。
【文檔編號】C25C1/12GK103526230SQ201310462351
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月8日 優先權日:2013年10月8日
【發明者】呂高平, 趙榮升, 張志國, 孫成明, 朱芳寶, 唐文忠, 沈煜 申請人:銅陵有色金屬集團股份有限公司金昌冶煉廠