[發(fā)明專(zhuān)利]一種銅電解廢液砷脫除與高效開(kāi)路的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710498401.8
• 申請(qǐng)日: 2017-06-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107385471A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 衷水平;陳杭;王俊娥;林泓富;吳健輝;張煥然
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 紫金銅業(yè)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C25C1/12
• 分類(lèi)號(hào): C25C1/12;C25C7/06;C22B7/00;C22B15/00
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種銅電解廢液砷脫除與高效開(kāi)路的方法。

背景技術(shù)

在銅電解過(guò)程中，陽(yáng)極板中的砷、銻、鉍等雜質(zhì)會(huì)一起化學(xué)溶解進(jìn)入電解液中。由于這些雜質(zhì)的析出電位與銅的析出電位相近，當(dāng)電解液中的砷、銻、鉍累積到一定含量的時(shí)候，便會(huì)與銅一起在陰極析出，從而影響陰極產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，為維持正常的銅電解過(guò)程，需要及時(shí)對(duì)電解液進(jìn)行開(kāi)路凈化。目前，銅冶煉電解廠普遍采用誘導(dǎo)法脫銅脫砷，該方法能耗高，過(guò)程易產(chǎn)生劇毒砷化氫(H₃As)氣體，且脫砷產(chǎn)物含銅高，需返回熔煉回收，造成系統(tǒng)內(nèi)砷的循環(huán)累積，增加作業(yè)成本。

銅電解精煉過(guò)程中，為了維持銅離子和雜質(zhì)離子平衡，生產(chǎn)1噸陰極銅，通常要凈化0.4-0.6m³電解液。而隨著優(yōu)質(zhì)銅礦產(chǎn)資源的消耗，礦產(chǎn)陽(yáng)極銅中的雜質(zhì)呈不斷上升趨勢(shì)，銅電解精煉噸銅凈液量也不得不隨之增大，使得銅電解精煉的成本持續(xù)走高，且會(huì)造成電解精煉過(guò)程銅的直收率下降，電解液中銅、酸難以平衡等問(wèn)題。因此，國(guó)內(nèi)外研究者們一直在尋求新的銅電解液凈化工藝，并開(kāi)發(fā)出許多有效的方法，其中包括錫酸及活性炭吸附凈化，碳酸鋇、碳酸鍶共沉淀鉍，吸附樹(shù)脂吸附銻、鉍等。這些方法脫雜效率低、固定投資大，并且會(huì)對(duì)電解液產(chǎn)生一定副作用。

專(zhuān)利：CN104018185A公開(kāi)了一種電解液脫除As、Sb和Bi的復(fù)合工藝，把溶劑萃取脫As和溶液自?xún)艋齋b、Bi相結(jié)合，用反萃液制備亞砷酸銅作為高砷電解的添加劑，利用溶液中三價(jià)砷能高效吸附沉淀銻鉍的原理，達(dá)到共沉淀As、Sb、Bi的目的，該方法可以顯著降低能耗和有害氣體的排放，并使大部分砷以As₂O₃形式開(kāi)路，但是萃取脫砷-亞砷酸銅制備工藝繁瑣、操作要求高，且開(kāi)路砷毒性大、外售困難，需另行固化處理，此外，此方法對(duì)溶液中As的脫除效果有限(高砷電解時(shí)含砷10-20g/L)，陰極產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種銅電解廢液砷脫除與高效開(kāi)路的方法，實(shí)現(xiàn)銅電解廢液中砷、銻、鉍等雜質(zhì)的脫除與安全、高效開(kāi)路，達(dá)到銅回收和電解廢液凈化回用的目的。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種銅電解廢液砷脫除與高效開(kāi)路的方法，包括如下步驟：

S1將復(fù)鹽沉淀劑投加至銅電解廢液，使溶液中雜質(zhì)砷、銻和鉍共同沉淀脫除，充分反應(yīng)后固液分離，得固體沉淀物和除雜后液；所述復(fù)鹽沉淀劑包括銻鹽和鈦白粉；

S2步驟S1所得的固體沉淀物用堿液堿浸再生，充分反應(yīng)后固液分離得堿浸再生渣和堿浸液；

S3向步驟S2得到的堿浸液中投加熟石灰，充分反應(yīng)后固液分離，得苛化渣和苛化液；

進(jìn)一步地，將步驟S1所得的除雜后液進(jìn)行電積脫銅，脫銅后液返銅電解系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，將步驟S2所得的堿浸再生渣作為復(fù)鹽沉淀劑返回投加至銅電解廢液。

進(jìn)一步地，將步驟S3所得的苛化液返回步驟S2作為堿液參與堿浸；所得苛化渣固化處理后堆存。

進(jìn)一步地，所述銻鹽為氧化銻、硫酸銻、硝酸銻中的一種或多種組合。

進(jìn)一步地，銻鹽和鈦白粉的質(zhì)量比為銻鹽：鈦白粉＝1:0.3-1.5。

進(jìn)一步地，所述復(fù)鹽沉淀劑的添加以電解廢液中As的含量為依據(jù)，按摩爾質(zhì)量n(Sb):n(As)＝0.8-2:1添加。

進(jìn)一步地，步驟S1中，所述復(fù)鹽沉淀劑和銅電解廢液的反應(yīng)溫度為50-95℃，反應(yīng)時(shí)間為0.5-2h。

進(jìn)一步地，步驟S2中，所述堿液為氫氧化鈉溶液；氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為20-80g/L，氫氧化鈉溶液和固體沉淀物的體積質(zhì)量比(ml:g)為3-8:1。

進(jìn)一步地，步驟S3中，熟石灰的投放量按照堿浸液中As的含量決定，按摩爾質(zhì)量比n(Ca):n(As)＝1-4:1投放。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、提出采用復(fù)鹽沉淀劑處理銅電解廢液，其中的銻鹽可使銅電解廢液中砷、銻、鉍吸附共沉淀；鈦白粉一方面可強(qiáng)化砷、銻、鉍懸浮物質(zhì)的共沉淀效果，另一方面可吸附部分的砷、銻和鉍，進(jìn)一步強(qiáng)化銻鹽的除雜效果，且復(fù)鹽沉淀劑可通過(guò)堿浸再生后循環(huán)利用。同時(shí)，堿浸液采用熟石灰苛化可使砷以砷酸鈣形式開(kāi)路，且苛化液可再生返回使用。采用此工藝脫除并高效開(kāi)路砷，在銅電解液凈化脫雜處理領(lǐng)域尚屬首次。