[發明專利]旋流電解技術處理黑銅渣生產電積銅工藝

有效

• 申請號: 201110009945.6
• 申請日: 2011-01-18
• 公開（公告）號: CN102453807A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: 鄧濤
• 申請（專利權）人: 嘉興科菲冶金科技股份有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B3/06;C22B3/22;C25C1/12;C25C7/00;C22B15/00
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所 33213
• 代理人: 吳秉中;余培養

技術領域：

本發明涉及黑銅渣處理技術領域，具體涉及一種旋流電解技術處理黑銅渣生產電積銅工藝。

背景技術：

在銅電解精煉過程中，陽極上的砷、銻、鉍等雜質隨著陽極的溶解，大部分進入到電解液中，并在電解液中不斷富集，為保證電解銅質量，就要不斷對電解液進行脫除砷、銻、鉍的凈化處理，同時產出大量的黑銅渣。

黑銅渣處理一直是有色冶金的一個難題，為了尋找一種經濟、合理可行的處理工藝，相關單位針對黑銅渣的處理進行了相關的試驗研究。2007年以前，一直采用與銅精礦一起加入銅熔煉火法系統進行處理，結果造成整個系統中砷的惡性循環和精煉粗銅砷含量的升高，嚴重影響電銅質量，冶煉過程產生的含砷煙氣對環境污染也較重，所以停止了黑銅渣的火法處理。2007年以后，黑銅渣被當作原料低價售往外地，造成銅、鉛、鉍等有價金屬的流失。隨著國家環保法規的日益完善和執法的日益嚴格，向外銷售高含砷的銅冶煉中間物料已不可取。2009年開始試驗采用黑銅渣浸出生產硫酸銅的工藝，但由于黑銅渣浸出液含砷較高，用該溶液生產電鍍硫酸銅產品存在工藝流程長、投資大，產品質量不穩定，加工費用高的缺點。

因此研究和探索經濟、合理的黑銅渣處理工藝，回收其中的銅、鉛、銻、鉍等有價金屬，提高資源綜合利用的水平，并對黑銅渣中的砷進行無害化處理，對于進一步優化銅電解工藝流程和提高經濟效益具有十分重要的意義。

旋流電解技術可有效解決其它處理方式，污染環境、溶液除雜難度大、工藝流程長、生產成本高、總體效率低等的問題，但國內目前沒有使用相同或類似電解方式處理黑銅渣的相關技術方案。

發明內容：

本發明的目的是提供一種旋流電解技術處理黑銅渣生產電積銅工藝，它有效改善原有處理黑銅渣處理過程中溶液除雜難度大、工藝流程長、生產成本高、總體效率低等存在的問題，提供一種在復雜溶液成份下，高效、可靠、工藝流程簡單、操作簡便、成本低廉的電解技術方案。

為了解決背景技術所存在的問題，本發明是采用以下技術方案：它的生產工藝為：1、黑銅渣經過高酸含銅溶液為浸出前液；2、將黑銅渣中的銅和砷浸出進入溶液；3、銻、鉍等雜質留在浸出渣中；4、綜合回收鉍、銻；5、浸出液經精密過濾后進旋流電解系統生產標準陰極銅；6、經過三段旋流電解后，溶液中的含銅≤1g/l，溶液中的砷、銻、鉍等雜質全部留在溶液或渣中；7、電解后液除砷；8、砷渣深埋，實現砷的無害化開路處理。

本發明具有以下有益效果：

1、可以加快黑銅渣中有價金屬的變現，可使黑銅渣中的銅轉化成為陰極銅產品，盤活資金，減少資金占用。

2、可以實現砷、銻、鉍等雜質元素開路，避免形成閉路循環，確保生產商主流程的正常生產，降低生產商主流程的凈化成本。

3、可以綜合回收鉍、銀等有價金屬，進一步提高生產商資源綜合利用水平，具有較好的綜合經濟效益。

4、環境污染小、工藝流程短、處理成本低，在黑銅渣的處理方面具有推廣運用價值。

5、運用旋流電解技術，將含雜質較高的含銅溶液中所含銅量變現為標準陰極銅，具有流程短、成本低等優點。項目投資小、建設周期短、風險小，社會和經濟效益顯著。

附圖說明：

圖1為本發明的工藝流程圖。

具體實施方式：

參照圖1，本具體實施方式采用以下技術方案：它的生產工藝為：1、黑銅渣經過高酸含銅溶液為浸出前液；2、將黑銅渣中的銅和砷浸出進入溶液；3、銻、鉍等雜質留在浸出渣中；4、綜合回收鉍、銻；5、浸出液經精密過濾后進旋流電解系統生產標準陰極銅；6、經過三段旋流電解后，溶液中的含銅≤1g/l，溶液中的砷、銻、鉍等雜質全部留在溶液或渣中；7、電解后液除砷；8、砷渣深埋，實現砷的無害化開路處理。

本具體實施方式的具體操作步驟為：

1、細磨：由于黑銅渣以固體顆粒形式存在，為了提高銅的浸出率，在浸出前，先將塊狀黑銅渣細磨。

2、溶銅浸出：黑銅渣與含酸浸出前液以8-10∶1的液固比漿化后，進入攪拌溶解槽內充分反應，將黑銅渣中的單質銅及銅砷化合物中的銅和砷浸出進入溶液。過程中不需進行加熱，反應放出的熱量可維持過程溫度在60-70℃。浸出液經兩次壓濾和一次精密過濾后進行旋流電解。

3、旋流電解：精密后的浸出液在循環泵的作用下，以極快的流速在旋流電解簡內旋轉向上流動；在電場的作用下，氫氧根陰離子向陽極定向移動，溶液中的銅離子向陰極定向移動，銅離子在陰極得到電子沉積析出金屬銅，陰離子在陽極失去電子析出氧氣。當陰極上的金屬銅達到一定重量就可出槽經燙洗后包裝入庫。

本具體實施方式使用旋流電解技術，是一種高效、安全的電解技術，它是利用溶液旋流工作方式，對有價金屬進行選擇性電解(電積)的新技術，特別適合于冶金行業對低濃度，成份復雜溶液的選擇性電解(電積)分離和提純。工藝流程長、生產成本高、總體效率低等存在的問題，提供一種在復雜溶液成份下，高效、可靠、工藝流程簡單、操作簡便、成本低廉的電解技術方案。