[發明專利]一種陰極銅火法煉銅電解精煉的方法

無效

• 申請號: 201110388451.3
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN102418117A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 李信
• 申請（專利權）人: 寧波藍鼎電子科技有限公司
• 主分類號: C25C1/12
• 分類號: C25C1/12
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務所(普通合伙) 33228
• 代理人: 代忠炯

技術領域

本發明涉及一種銅電解精煉領域，更具體地說，涉及一種陰極銅火法煉銅電解精煉的方法。

背景技術

目前，我國銅工業面臨問題主要有：一是銅資源短缺問題，我國作為世界上最大的銅消費國，銅資源短缺現象仍然比較突出，隨著近年來國際制造業不斷向我國轉移，國內銅產品需求在穩步上升，銅原料和銅產品仍將大量依靠進口，短期內銅產品進口尤其是一般貿易進口出現大幅下降將加劇國內銅產品供求矛盾；二是能源和環保問題，隨著銅材價格的不斷走高，勢必會刺激國內銅冶煉項目的擴張，進而進一步加劇國內能源、資源和環境保護的壓力，目前，我國有在建、擬建銅冶煉項目18個，建設總產能約205萬噸，是2004年全國產能的1.3倍，2007年底我國將形成近370萬噸的新冶煉能力，而目前國內銅礦自給率僅為20％-30％，國內對國際銅礦需求的持續高漲，勢必會拉高銅礦的進口價格。

銅電解精煉的方法主要包括傳統法電解、永久不銹鋼陰極法和周期反向電流電解。傳統法電解又包括小極板短周期常規電解和大極板長周期常規電解兩大類。

其中：大極板長周期常規電解雖屬始極片傳統工藝，但其機械化、自動化水平有了很大提高，其陰陽極加工、出裝槽、陰極銅、殘極洗滌和打包均實現了機械化，控制系統一般采用PLC進行控制，適于大型銅電解生產企業；

周期反向電流電解技術(PRC)，可以使電流密度提高到400A/m²以上，1963年，周期反向電流電解在保加利亞銅精煉廠首次應用于工業規模的生產，從那以后，應用這一技術的工廠不斷增加，達到了所有電解廠數的16％，由于PRC技術所采用的電流密度高，其槽電壓一般高于常規電解法，有效電流效率也低于常規電解法，因此，PRC技術的電能消耗要比常規電解法高出30％左右，所以，在能源緊張，能源費用大幅度提高的今天，PRC技術的推廣應用受到了限制，20世紀90年代以來，PRC技術沒有得到進一步的推廣應用。

銅的電解精煉，陽極效率高于陰極效率，電解過程中Cu²⁺濃度不斷升高，雜質濃度也隨之升高。為了保證陰極銅質量，維持正常生產，必須對銅電解液進行凈化。銅電解液凈化目的：(1)脫銅，一般以CuSO₄·5H₂O或標準陰極銅脫去；(2)除As、Sb、Bi，采用方法較多，廣泛采用電積法；(3)回收Ni，通常采用濃縮蒸發脫Cu除As后液，回收硫酸鎳，同時Fe也以硫酸鹽結晶被除去。銅電解液凈化工業廣泛采用電積法，電積法又分間斷脫銅法、周期反向電流電解法、極限電流密度法、誘導脫銅脫砷法。除電積法外，還有離子交換法、萃取法、化學沉淀法。

發明內容

本發明針對現有技術中的電解液溫度要求控制在58℃～62℃，生產效率較低，且電解液凈化不夠完全的不足，提供一種電解液溫度為23～25℃，蒸汽消耗量大大減少，且電解效率高，大大降低了生產成本的陰極銅火法煉銅電解精煉的方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種陰極銅火法煉銅電解精煉的方法，其步驟為：

(1)電解精煉：

以銅陽極板為陽極板，表面鍍有1.2～1.5mm厚的銅的不銹鋼為陰極板(即在陽極板表面鍍上1.2～1.5mm厚的不銹鋼之后所得的為陰極板)，將陽極板和陰極板相間排列于電解槽內，通入直流電，陽極不斷溶解，在陰極上析出電解銅；電解過程中，陽極銅中的硒、碲元素進入陽極泥，沉積于電解槽底，定期排出，送陽極泥車間提取貴金屬，其中，

A、電解液的組成為：H₂SO₄：190～200g/L，Cu²⁺：65～90g/L，干酪素：20～26mg/L，硫脲：16～20mg/L，聚丙烯酰胺：5～7mg/L，甲酸：6～8mg/L，硫酸氫咪唑離子：1.0～1.3mg/L，碳酸乙烯酯10～15mg/L；電解液溫度為23～25℃；

B、電解液循環方式采用下進液、上出液的循環方式，可使溶液充分混合，循環量為10～16L/min·槽(L·min^-1槽^-1)；

C、電流密度為420～435A/m²，電解槽的槽電壓為0.32～0.36V，同極中心距為82～86mm；

(2)電解液凈化：

在銅電解液中加入還原劑零價鐵和二氧化硫，還原劑的加入量使5價砷充分還原為3價砷，在40～48℃還原反應后，經過過濾，蒸發結晶硫酸銅和硫酸鎳后，過濾得到凈化后電解液，凈化后電解液加入電解槽返回電解系統。