[發(fā)明專利]一種低品位陽極板生產(chǎn)陰極銅的工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811634961.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN109628954B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉禮平;余林;張建川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西新金葉實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): C25C1/12
• 分類號(hào): C25C1/12;C25C7/06;C22B7/00;C22B15/14;C22B23/00;C22B11/00
• 代理公司: 南昌恒橋知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 36125
• 代理人: 楊志宇

本發(fā)明涉及以低品位、高鎳、錫黑銅為原料，直接電解精煉生產(chǎn)出合格的陰極銅；通過采取調(diào)整工藝條件，選取合理的電流密度、流量、溫度等，調(diào)整添加劑的配比，加入改性聚丙烯酰胺等方式，使得到的陰極銅品位更高，表面光滑平整、紋路清晰致密，厚薄均勻美觀，同時(shí)電解液凈化、更換周期增長(zhǎng)，提高回收率的同時(shí)，也大大降低了生產(chǎn)成本；并采用乙酸乙酯、酚醛樹脂處理陽極泥，解決了聚丙烯酰胺加入導(dǎo)致陽極泥分金分銀處理困難的問題，提升了陽極泥日處理量；引入硫酸銅晶種加快了硫酸銅晶體的析出，提高了金屬銅、鎳的回收利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提供了一種低品位陽極板生產(chǎn)陰極銅的工藝，具體是采用低品位、高鎳、錫黑銅為原料生產(chǎn)陰極銅的生產(chǎn)工藝，涉及含銅固廢物料資源化，綜合再利用工藝技術(shù)。

背景技術(shù)

我國(guó)銅礦資源短缺，而日常生活、工業(yè)生產(chǎn)中卻離不開銅的作用。所以，如何將有限的銅資源物盡其用就顯得尤其重要。為了彌補(bǔ)銅資源短缺現(xiàn)象，多年來，我國(guó)一直致力于研究含銅廢物的再次開發(fā)和利用。人們消費(fèi)過程和工業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的很多的含銅廢料，而這些含銅廢料完全可以作為銅金屬的二次資源，再次利用，變廢為寶的同時(shí)還能節(jié)約資源能源、減少環(huán)境污染和增加社會(huì)綜合效益等諸多優(yōu)勢(shì)。

傳統(tǒng)工藝是將黒銅陽極爐火法精煉提純成次粗銅，次粗銅再加入陽極爐煉成陽極板后電解精煉成電解銅的方法，其生產(chǎn)工藝流程長(zhǎng)，反復(fù)熔煉造成銅、鎳、錫的利用率低，損失大，而且生產(chǎn)成本高，環(huán)境污染大。

但由于低品位的銅含雜質(zhì)較高，電解過程中陽極泥量也會(huì)增高，會(huì)容易造成陽極溶解不均勻，陽極泥層增厚，使槽電壓升高，生產(chǎn)能耗增加，而且陽極泥增多會(huì)造成沉降效果不好，可能會(huì)造成少量陽極泥附著在陰極板上，影響陰極銅的表面質(zhì)量不高。所以在電解液中加入添加劑是必不可少的，有研究表明在電解液中加入聚丙烯酰胺會(huì)使陰極銅的表面質(zhì)量提高，提升銅、鎳的回收率，但加入聚丙烯酰胺后會(huì)嚴(yán)重影響陽極泥的后續(xù)處理，特別是分金分銀工序，極大程度降低了每日處理陽極泥的量。

經(jīng)過長(zhǎng)期反應(yīng)，電解液需要凈化處理，傳統(tǒng)凈化是將電解液直接蒸發(fā)結(jié)晶出硫酸銅，其結(jié)晶速度慢，耗時(shí)長(zhǎng)，銅回收低，且會(huì)影響硫酸鎳的回收。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種低品位陽極板生產(chǎn)陰極銅的工藝。

本發(fā)明的工藝技術(shù)方案是：將含銅75-85%、含鎳5-10%、含錫5-10%，不含貴金屬的低品位、高鎳、錫黑銅陽極板，不通過陽極爐火法精煉提純直接澆鑄成的陽極板作為陽極，陰極板為純銅始極片，直接電解精煉得到合格的陰極銅產(chǎn)品。

電解精煉采用的電解液成分：Cu²⁺為38—45g/L，H₂SO₄為150—160g/L，添加劑為骨膠55-65g/t銅，干酪素 28-35g/t銅，改性聚丙烯酰胺6-10g/t銅，硫脲38-42g/t銅，鹽酸480-520ml/t銅，電流強(qiáng)度4000-6000A，電流密度為85—120A/㎡，槽電壓為0.15—0.40V，電解液溫度為60 ℃—67℃，電解液循環(huán)流量為25—35L/min，同極中心距110mm；電解時(shí)，黑銅陽極板中銅、鎳金屬元素失去電子后，溶解進(jìn)入電解液中，銅離子在陰極上得到電子后沉積在陰極板上，經(jīng)過一定周期電解，得到合格的陰極銅產(chǎn)品；其中，改性聚丙烯酰胺是聚丙烯酰胺按結(jié)構(gòu)單元與甲醛、亞硫酸氫鈉物質(zhì)的量之比為3:1:1，pH為11.5～12，70℃下恒溫?cái)嚢?～2.5h反應(yīng)，即可得到水溶性的、陰離子型的璜甲基聚丙烯酰胺。

還包含電解液的凈化：含雜質(zhì)的電解液首先采用蒸汽加熱蒸發(fā)濃縮，溶液中Cu²⁺濃度達(dá)到100～120g/L時(shí)，將溶液抽入帶夾套的反應(yīng)釜中，當(dāng)溶液溫度不高于40℃時(shí)，放入固定好的硫酸銅晶體，溶液中Cu²⁺濃度降到25～30g/L，結(jié)晶過程結(jié)束；10m3電解液不加硫酸銅晶體耗時(shí)近15h，加入硫酸銅晶體耗時(shí)將近13.5h，結(jié)晶母液殘留Cu²⁺濃度降低1～3g/L，硫酸銅經(jīng)離心機(jī)脫水后包裝，返回銅電解系統(tǒng)作銅離子補(bǔ)充。