[發明專利]一種銅電解液脫除As、Sb、Bi的復合工藝有效
| 申請號: | 201410257049.5 | 申請日: | 2014-06-11 |
| 公開(公告)號: | CN104018185A | 公開(公告)日: | 2014-09-03 |
| 發明(設計)人: | 張海寶;王瑋;葉薇 | 申請(專利權)人: | 中國瑞林工程技術有限公司 |
| 主分類號: | C25C1/12 | 分類號: | C25C1/12;C25C7/06 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 電解液 脫除 as sb bi 復合 工藝 | ||
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技術領域
本發明涉及一種銅電解液脫除As、Sb、Bi的復合工藝,應用于銅冶煉電解液除雜工序,對各種As、Sb、Bi含量的銅陽極板都適用,屬于冶金技術領域。
背景技術
目前,銅冶煉廠電解液As、Sb、Bi凈化普遍采用電積誘導脫銅脫砷法。該方法電耗高,容易產生劇毒H3As氣體,脫砷產物含大量銅,需返回火法系統分離銅砷,增加了生產成本和造成系統砷富集。
溶劑萃取法和溶液自凈化法可以有選擇性的脫除As和Sb、Bi,減少電積誘導脫銅脫砷的凈液量。
1.?溶劑萃取法
磷酸三丁酯(TBP)對As(Ⅴ)有很好的萃取性能,2-乙基已醇對As(Ⅲ)有很好的萃取性能。采用TBP單獨萃取或TBP+2-乙基已醇混合萃取時,其反應速率快,萃取效率高,有機相中As容易被反萃;向濃縮后反萃液中鼓入SO2,可使As以As2O3的形式結晶出來。該法不產生劇毒H3As氣體,產品為As2O3晶體,解決As元素開路問題。但Sb、Bi不被萃取,不適合處理高Sb、Bi含量的銅電解液。
2.?溶液自凈化法
溶液自凈化法的實質就是在不添加雜質離子的前提下,通過改變工藝條件來加速電解過程中As、Sb、Bi形成復雜氧化物沉淀,以減少電積誘導脫銅脫砷的凈液量。有研究工作者往銅電解液中添加含As化合物,發現As(Ⅲ)比As(Ⅴ)有更好的自凈化效果。添加亞砷酸銅,維持電解液中As(T)濃度為11.16g/L,連續高砷電解13天,電流密度為別為245A/m2和305A/m2時所得陰極銅結晶細致、物理外觀合格,化學成分優于GB/T467-97中規定的CATH-1陰極銅標準。該法可以使陽極銅中Sb、Bi幾乎全部進入陽極泥,As進入陽極泥的量增加,電積誘導脫銅脫砷時需脫除As的量明顯較少,能耗相對于傳統誘導脫銅脫砷法顯著降低。但亞砷酸銅需要單獨制備,成本較高,電解液中多余As仍通過電積誘導脫銅脫砷法脫除,容易產生劇毒H3As氣體,As主要進入黑銅板和黑銅粉,需要返回火法系統處理,使As在火法系統富集,不能解決As的開路問題。
發明內容
本發明的目的在于提供一種能凈化銅電解液中As、Sb、Bi雜質的復合新工藝,改變當前電積誘導脫銅脫砷法電耗高、易產生劇毒H3As氣體和脫As產物含大量銅,需返回火法系統的弊端。本發明文中:As(Ⅴ)為五價砷離子,As(Ⅲ)為三價砷離子,As為三價和五價之和。
本發明如下:
一種銅電解液脫除As、Sb、Bi的復合工藝,其特征在于所述的復合工藝由主、輔助工藝組成,具體如下:
主工藝
溶劑萃取除As
抽取的溶劑萃取除As料液為電解液、一次電積脫銅液或硫酸銅結晶母液,以TBP+2-乙基已醇或TBP為萃取劑,260#溶劑油為稀釋劑,采用5級逆流萃取+1級洗滌+2級逆流反萃,萃余液除油后5-95%(v/v)返回電解循環系統,剩余部分送脫鎳系統;負載有機相經洗滌和反萃后,洗滌液和空載有機相均返回萃取;反萃液經除油、SO2還原后30-95%(v/v)的用于制備As2O3晶體,剩余部分制備亞砷酸銅晶體;制備As2O3晶體的反萃液或直接加石灰生成砷酸鈣堆存。
?制備亞砷酸銅
制備亞砷酸銅原料為反萃液;用濃度5-100%?(v/v)SO2氣體還原As(Ⅴ)為As(Ⅲ),按摩爾量Cu:As=1.5加入CuSO4溶液,用NaOH調節溶液至pH=6.0時亞砷酸銅晶體沉降完全;濾液加石灰沉淀剩余As、Cu離子,含As、Cu渣返回火法煉銅系統。
③?高As電解除Sb、Bi
高As溶液自凈化添加含As化合物為亞砷酸銅晶體,添加方式為用電解液充分溶解、過濾除渣后再連續添加;維持電解液含As濃度為10~20?g/l。
輔助工藝
?脫鎳液二次除Sb、Bi
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