[發(fā)明專利]一種銅電解液凈化除雜質(zhì)的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 02129694.4
• 申請(qǐng)日: 2002-09-16
• 公開（公告）號(hào): CN1400333A
• 公開（公告）日: 2003-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖炳瑞;蘇中府;李貽煌;龍子平;黃明金;陳漢春;趙向明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西銅業(yè)股份有限公司貴溪冶煉廠
• 主分類號(hào): C25C1/12
• 分類號(hào): C25C1/12
• 代理公司: 中國(guó)有色金屬工業(yè)專利中心
• 代理人: 李迎春,王連發(fā)

(一)所屬技術(shù)領(lǐng)域

一種銅電解液凈化除雜質(zhì)的方法，涉及有色金屬濕法冶金過(guò)程中電解液凈化除雜的方法，特別是銅電解液凈化除銻、鉍的方法。

(二)背景技術(shù)

在粗銅可溶性陽(yáng)極電解精煉時(shí)，由于Sb、Bi的氧化還原電位與Cu接近，當(dāng)這些雜質(zhì)在電解液中積累到一定的濃度時(shí)，就可能和銅一起在陰極上還原析出，降低陰極銅的質(zhì)量。另外，Sb、Bi還易與As形成漂浮陽(yáng)極泥，電解液中的Sb、Bi的濃度越高，形成漂浮陽(yáng)極泥的可能性越大，從而污染電解液，也降低陰極銅的質(zhì)量。它們是電解銅過(guò)程中最有害的雜質(zhì)。因此，凈化除去銻、鉍這些有害雜質(zhì)，使之在控制范圍內(nèi)，是保證陰極銅質(zhì)量的重要措施之一。

在電解精煉時(shí)存在于陽(yáng)極銅中的雜質(zhì)銻、鉍一部分溶解進(jìn)入電解液中，另一部分則進(jìn)入陽(yáng)極泥中。目前凈化除去電解液中Sb、Bi的方法有常規(guī)電積法、離子交換法、溶劑萃取法、碳酸鋇沉淀法等。采用這些方法會(huì)對(duì)電解液產(chǎn)生一定的副作用。而且需要很大的固定資產(chǎn)投資，除雜成本高。采取離子交換法和溶劑萃取法時(shí)，會(huì)引入不少Na、Cl等新雜質(zhì)和有機(jī)物進(jìn)入電解液中，而污染電解液；而常規(guī)電積法又會(huì)大量損失大量的Cu，使系統(tǒng)的銅、酸難以保持平衡。在大型銅電解生產(chǎn)企業(yè)，由于處理的銅精礦量大，精礦來(lái)源復(fù)雜，由于原料的復(fù)雜性，常常使得精礦中的Sb、Bi的含量同時(shí)都高，其結(jié)果也導(dǎo)致陽(yáng)極銅中Sb、Bi的含量同時(shí)都高。這種陽(yáng)極進(jìn)入銅電解后，在以往控制的電解工藝條件下，陽(yáng)極銅中Sb、Bi在電解液中的溶出率非常高，需要一套龐大的電解液凈化系統(tǒng)和較大的凈液量才能滿足除雜的要求。為了保證陰極銅質(zhì)量，一些生產(chǎn)工藝采用了以常規(guī)電積法脫As、Sb、Bi為主的凈化工藝，同時(shí)還采取了碳酸鋇共沉淀法來(lái)彌補(bǔ)脫Bi量的不足。此工藝存在以下三大缺陷：一是為了滿足除Sb、Bi的要求，常規(guī)電積法需要的凈液量較大，導(dǎo)致電解液中的銅、酸不平衡，為了維持電解液中的銅酸平衡，又需要建一套硫酸銅生產(chǎn)系統(tǒng)，把生產(chǎn)出來(lái)的粗硫酸銅全部重溶后返回電解系統(tǒng)。二是由于常規(guī)電積需要的凈液量較大，導(dǎo)致電解液過(guò)度脫砷，使電解液中的砷濃度嚴(yán)重偏低，再加上陽(yáng)極銅中As與Sb+Bi的比值偏低，使得陽(yáng)極銅中Sb、Bi在電解液中的溶出率非常高。三是此工藝雜質(zhì)的綜合脫除率較低。由于存在以上三大缺陷，為了使電解液中的銻、鉍和銅、酸同時(shí)都保持平衡，需要不斷地?cái)U(kuò)大凈液能力和增大凈液量，造成電解液凈化工藝過(guò)長(zhǎng)。系統(tǒng)龐大，雖然能抑制電解液中銻、鉍的增長(zhǎng)，但勢(shì)必要不斷地增加基建投資，脫除雜質(zhì)所需的費(fèi)用也需大幅度地增加，而使陰極銅生產(chǎn)成本不斷地上升。

(三)發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足，提供一種具有工藝簡(jiǎn)單，操作方便，效果顯著等優(yōu)點(diǎn)的一種銅電解液凈化除雜質(zhì)的方法。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種銅電解液凈化除雜質(zhì)的方法，其特征在于在銅電解液中加入高砷溶液，將電解液含As濃度維持為10g/L-15g/L，使電解液中絕大部分雜質(zhì)Sb、Bi與As形成過(guò)飽和砷酸銻和砷酸鉍結(jié)晶物質(zhì)進(jìn)入陽(yáng)極泥中而除去。

一種電解液凈化除銻、鉍的方法，其特征在于加入高砷溶液中的As與電解液中的Sb+Bi的重量比為As∶Sb+Bi＝1.3-2.2∶1。

一種電解液凈化除銻、鉍的方法，其特征在于所加入的高砷溶液是砷酸銅溶液、砷酸溶液、亞砷酸溶液。

本發(fā)明的方法根據(jù)實(shí)施前的電解液的初始含As濃度、高砷溶液含As濃度等因素，確定高砷溶液的加入量。當(dāng)電解液含砷濃度達(dá)到11g/L左右時(shí)，電解液中的Sb、Bi濃度便會(huì)開始下降，并一直降低到250mg/L以下，此時(shí)便可停止加高砷溶液。對(duì)含砷量適宜的銅陽(yáng)極電解過(guò)程以后靠陽(yáng)極本身的As就能維持電解液中砷的平衡，不需再加入高砷溶液。電解液含砷濃度為11g/L-15g/L，脫除1kgSb+Bi用As量為1.3-2.1kg.

本發(fā)明的方法，是采用在電解液中加入高砷溶液，提高電解液含As濃度，當(dāng)維持電解液含As深度達(dá)到一定濃度范圍時(shí)，陽(yáng)極和電解液中絕大部分雜質(zhì)Sb、Bi便會(huì)進(jìn)入陽(yáng)極泥中，而幾乎不會(huì)進(jìn)入電解液中，達(dá)到超前自凈化脫除雜質(zhì)的目的，其銅電解工藝維持不變，方法簡(jiǎn)單易行，具有很好的經(jīng)濟(jì)性。

采用本發(fā)明的方法，對(duì)于有一定砷含量的陽(yáng)極在首次將電解液中的As濃度調(diào)到位以后，可以靠陽(yáng)極中的As來(lái)維持平衡，如不夠，再用高砷溶液來(lái)補(bǔ)充。本發(fā)明利用As、Sb、Bi在電解這個(gè)特定的氧化-還原環(huán)境下，通過(guò)價(jià)位的轉(zhuǎn)換及溶度積的關(guān)系，形成過(guò)飽和砷酸銻和砷酸鉍結(jié)晶物質(zhì)進(jìn)入陽(yáng)極泥中。它取代了傳統(tǒng)的溶液凈化除Sb、Bi的方法，具有工藝簡(jiǎn)單，操作方便，效果顯著等優(yōu)點(diǎn)。