[發(fā)明專利]一種低品位黑雜銅電解工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210294885.1
• 申請(qǐng)日: 2012-08-17
• 公開（公告）號(hào): CN102839390A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林明光;王鵬磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 致遠(yuǎn)控股集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C25C1/12
• 分類號(hào): C25C1/12;C25C7/06
• 代理公司: 北京金智普華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提供了一種低品位黑雜銅電解工藝，屬于二次資源循環(huán)再利用領(lǐng)域，特別涉及低品位廢雜銅無(wú)害化資源化綜合再利用和電解液循環(huán)再利用的方法。

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背景技術(shù)

面臨著資源短缺、生態(tài)環(huán)境惡化的非持續(xù)發(fā)展局面迫切要求發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和廢棄資源再生、利用以及降低資源依賴進(jìn)口的程度。自2002年開始，我國(guó)十余種常用有色金屬產(chǎn)量及消費(fèi)量都位居世界第一。我國(guó)可采銅儲(chǔ)量人均為13.2kg，僅為世界平均水平的18%，只能維持6-8年，銅礦產(chǎn)原料的對(duì)外依存度約為60%。因此，必須大力發(fā)展再生資源產(chǎn)業(yè)。截止到2010年，我國(guó)在消費(fèi)領(lǐng)域積累的廢舊有色金屬資源超過2億噸，其中廢舊銅達(dá)到1800萬(wàn)噸左右，大部分為品味較高的紫銅、青銅和銅合金，少部分品味較低的爐渣、含銅球料、殘極等。現(xiàn)有的二次銅資源主要集中在高品位雜銅回收，對(duì)于低品位的廢料回收研究不多，主要原因回收成本高、二次污染嚴(yán)重，經(jīng)濟(jì)效益差。

為提高紫雜銅的生產(chǎn)水平，人們進(jìn)行了很多研究。2003年1月5日中國(guó)專利（公開號(hào)CN1390983）公開了將紫雜銅表面清洗干凈后壓制成銅陽(yáng)極板進(jìn)行電解。該工藝酸洗雜銅表面會(huì)帶來銅的損失和酸液污染，并且使用的原料銅品位95%以上的原料。2011年3月23日公開了一實(shí)用新型（CN201770752U），闡述了以紫雜銅為原料進(jìn)行氧化還原制備純銅然后進(jìn)行連鑄連軋制備銅線材。該實(shí)用新型所使用的原料均為高品位紫雜銅，并且在氧化還原是產(chǎn)生大量的含銅廢渣，造成資源浪費(fèi)。2012年4月18日公開的以銅陽(yáng)極板為陽(yáng)極板，表面鍍有1.2mm～1.5mm厚的銅的不銹鋼為陰極板進(jìn)行電解，然后在銅電解液中加入還原劑零價(jià)鐵和二氧化硫，還原劑的加入量使5價(jià)砷充分還原為3價(jià)砷，在40～48℃還原反應(yīng)后，經(jīng)過過濾，發(fā)結(jié)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(tǒng)。該專利所用的原料銅品位大于95%。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：（1）陽(yáng)極為銅品位68%-92%的黑雜銅；（2）電解液循環(huán)再利用；（3）綜合回收硫酸鎳。

發(fā)明內(nèi)容

陽(yáng)極黑銅是由含銅廢料（陽(yáng)極爐渣、含銅球料、廢雜銅、殘極）60%-78%、熔劑（石灰石、石英）10%-18%和還原劑（炭精或焦炭）8%-12%在還原爐中冶煉，通過空氣的助燃進(jìn)行熔煉，熔劑和物料中的氧化物造渣，熔體通過焦炭或炭精層被還原，在爐缸內(nèi)沉降分離，從渣口排出爐渣，爐渣含銅確保在1%以下。銅液從出銅口放出，經(jīng)澆鑄得到品位68%-92%黑銅陽(yáng)極。還原爐含塵煙氣經(jīng)沉降除塵、布袋收塵然后由脫硫除塵后達(dá)標(biāo)排放。

品位68%-92%黑銅陽(yáng)極經(jīng)排板后裝入電解槽作陽(yáng)極，始極片經(jīng)剪邊、壓紋、訂耳加工成陰極，向硫酸銅電解液中加入一定量的硫脲和明膠添加劑。在一定的電壓和電流條件下進(jìn)行電解，黑銅陽(yáng)極不斷溶解，銅在始極片陰極沉積得到達(dá)到GB/T467-2010的陰極銅。經(jīng)過一段時(shí)間電解生產(chǎn)，富集的陽(yáng)極泥從電解槽中排出用于提取貴金屬；殘極返回還原爐冶煉制備黑銅陽(yáng)極返回電解。當(dāng)電解液中的雜質(zhì)含量達(dá)到一定量時(shí)，抽取部分電解液進(jìn)行脫銅得到黑銅板，返回還原爐冶煉制備黑銅陽(yáng)極返回電解。脫銅液經(jīng)蒸發(fā)濃縮，冷卻后生產(chǎn)粗硫酸鎳產(chǎn)品，廢酸返回電解系統(tǒng)。

本發(fā)明將低品位的含銅廢料進(jìn)行回收綜合再利用，突破了低品位黑銅陽(yáng)極電解的難題，實(shí)現(xiàn)了有價(jià)元素的綜合綠色回收，以及電解液循環(huán)再利用，具有顯著的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。

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說明書附圖

????圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明不僅僅局限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例1

含銅廢料68%（其中陽(yáng)極爐渣48%、含銅球料15%、廢雜銅和殘極5%）、熔劑20%（其中石灰石13%、石英7%）和還原劑12%（焦炭或炭精）的物料80噸加入還原爐冶煉，通過空氣的助燃進(jìn)行熔煉，熔劑和物料中的氧化物造渣，熔體通過焦炭或炭精層被還原，在爐缸內(nèi)沉降分離，從渣口排出爐渣，爐渣含銅確保在1%以下。銅液從出銅口放出，經(jīng)澆鑄得到品位68%黑銅陽(yáng)極。還原爐含塵煙氣經(jīng)沉降除塵、布袋收塵然后由脫硫除塵后達(dá)標(biāo)排放。