[發(fā)明專利]銅的電解精煉方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210023328.6
• 申請(qǐng)日: 2006-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN102560534A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 佐佐木康勝;船木直登
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: JX日礦日石金屬株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C25C1/12
• 分類號(hào): C25C1/12
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孫秀武;高旭軼

本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮镃N200610163078.0(申請(qǐng)日為2006年11月30日)、發(fā)明名稱為“銅的電解精煉方法”的中國(guó)申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在用熔融還原爐對(duì)含有銅、以及金、銀、鉑、鈀、銠、釕(以下稱為貴金屬)中至少一種的有價(jià)值金屬的銅、貴金屬?gòu)U料進(jìn)行處理，精煉在銅中吸收了貴金屬的還原金屬，將所得粗銅進(jìn)行電解精煉的情況下，當(dāng)使用貴金屬和Sn含有率高的陽極進(jìn)行電解精煉時(shí)，防止懸浮泥的產(chǎn)生和鈍化現(xiàn)象的發(fā)生、確保穩(wěn)定的電解銅品質(zhì)、并獲得貴金屬品位高的銅陽極泥的銅電解精煉方法。

背景技術(shù)

通常，銅冶煉中的電解銅例如通過圖2所示的步驟制造。首先，將銅精礦在自熱熔煉爐或反射爐等中熔融，接著用轉(zhuǎn)爐氧化，將所得粗銅在精煉爐中精煉，將所得純度為98-99質(zhì)量％的精煉粗銅鑄造成用于銅電解精煉的陽極板(以下稱為陽極)。

接著，將鑄造得到的陽極和陰極板(以下稱為陰極)在加入了銅電解液的電解槽內(nèi)相互交替以一定間隔配置，在以電流密度300A/m²或以上的通電電流的條件下，銅離子從作為精煉粗銅的陽極上溶出到電解液中并電沉積于陰極上，制備銅品位為99.99質(zhì)量％或以上的電解銅。

另一方面，作為精煉粗銅的陽極中盡管微量但含有雜質(zhì)，在上述電解進(jìn)行過程中，Sn、As、Sb、Bi、Fe等雜質(zhì)金屬離子溶出到電解液中。這些雜質(zhì)金屬離子在電解液中的濃度達(dá)到一定值以上時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電沉積銅的純度降低，電流效率降低及電導(dǎo)率降低，因此必須進(jìn)行除去雜質(zhì)金屬離子的液體凈化處理。

象Sn等這樣的、在電解液中的溶解度極小的金屬離子則以銅電解陽極泥(以下稱為銅陽極泥)的形式沉淀在電解槽底，可以作為槽底的銅陽極泥分離回收。但是，陽極中的Sn品位高，則Sn在電解液中形成懸浮陽極泥，卷入到電解銅中，使最終制品電解銅中的雜質(zhì)增加。并且，在管線等中形成垢，最終堵塞管線等，在設(shè)備維護(hù)上產(chǎn)生障礙。因此，陽極中的Sn品位必須控制在不產(chǎn)生懸浮陽極泥的品位。

陽極中含有的銀以外的貴金屬均不溶出到電解液中，而是作為銅陽極泥沉淀在電解槽底，因此可以以槽底的銅陽極泥的形式分離回收，排出到體系外。而溶出到電解液中的銀電析出在電解銅中，為防止該情況，添加鹽酸，使電解液中的銀離子形成氯化銀，與銅陽極泥一起回收。

例如，冶煉銅精礦所得到的陽極中的貴金屬總品位通常為0.1質(zhì)量％左右或以下，Sn品位為0.004質(zhì)量％左右或以下，用陰極電流密度(以下稱為電流密度)200A/m²或以上的電流密度進(jìn)行銅電解精煉。

但是，銅精煉步驟中，在對(duì)銅、貴金屬?gòu)U料原料進(jìn)行主動(dòng)處理的二次冶煉時(shí)，原料中的貴金屬或Zn、Sn、Sb等雜質(zhì)處理量增多，陽極中的貴金屬或雜質(zhì)品位增高。這樣，如果使用貴金屬品位高的陽極進(jìn)行銅電解精煉，則陽極表面被貴金屬品位高的致密的銅陽極泥覆蓋，該銅陽極泥層妨礙了銅離子的擴(kuò)散，如果提高電流密度，則引起鈍化現(xiàn)象。這種情況下，可作為防止鈍化現(xiàn)象的方法之一是進(jìn)行低電流密度電解。

使用Sn品位高的陽極時(shí)，如上所述，在銅電解精煉步驟中產(chǎn)生懸浮陽極泥，導(dǎo)致電解銅的污染或管線垢的析出，由此對(duì)操作產(chǎn)生障礙，因此必須對(duì)陽極中的Sn品位進(jìn)行限制。

如上所述，在將銅、貴金屬?gòu)U料原料進(jìn)行熔融處理，將貴金屬聚集到銅中后，不進(jìn)行氧化精煉而直接進(jìn)行銅電解精煉，該方法的一個(gè)例子可參考C.Anderson，T.Fayram，和M.Doolin“The?application?of?copper?metallurgy?in?the?recovery?of?secondary?precious?metals”529-543頁(yè)，Proceedings?of?Copper99-Cobre99International?Conference?Volume?III-Ekectrorefining?and?Electrowinning?of?Copper，The?Minerals，Metals&Materrials?Society，1999(非專利文獻(xiàn)1)。該方法中，將銅、貴金屬?gòu)U料原料進(jìn)行熔融處理，將貴金屬聚集到銅中后，電解精煉步驟的電解條件是：電流密度約為20A/m²左右，電流效率約為90％，電解銅的品質(zhì)為99.9質(zhì)量％，所得銅陽極泥中，Sn的品位為30-40質(zhì)量％，貴金屬品位的合計(jì)為4質(zhì)量％左右，從不存在精煉步驟的角度看，可實(shí)現(xiàn)低成本處理，很經(jīng)濟(jì)。