[發明專利]一種銅電解液凈化資源綜合利用的方法

有效

• 申請號: 201910911374.1
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN110669932B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 王學文;王懿;孟鈺麒;王明玉;田晟暉
• 申請（專利權）人: 中南大學;寧波弗鎂瑞環保科技有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B15/00;C22B30/02;C22B30/04;C22B30/06;C22B23/00;C22B19/20;C22B19/30;C25C7/06;C25C1/12;C22B3/38;C01G53/10
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 顏勇

1.一種銅電解液凈化資源綜合利用的方法，其特征在于：銅電解液經預脫銅后，蒸發濃縮至游離H₂SO₄濃度達4~10mol/L，冷卻后使其中殘留的銅結晶析出，過濾得粗硫酸銅及第一結晶后液；所得粗硫酸銅返回預脫銅工序回收銅，第一結晶后液經間接自凈化脫除雜質砷、銻、鉍后，再經擴散滲析將其中的硫酸與硫酸鹽分開，得硫酸和硫酸鹽溶液；所得硫酸溶液返銅電解液循環系統繼續使用，硫酸鹽溶液先用堿性物質調pH至3.2~4.1，鼓風氧化除鐵，過濾得除鐵渣和除鐵后液；

除鐵后液用溶劑萃取法去除其中除Ni以外的二價及二價以上的陽離子，分相得負載有機相和第一除雜后液；負載有機相用無機酸溶液反萃，分離回收其中的有價金屬；或

用分段中和凈化法去除其中除Ni以外的二價及二價以上的陽離子，過濾得含銅、鋅、鈷的濾渣及第二除雜后液；

所述第一除雜后液或第二除雜后液中加入硫酸銨結晶復鹽富集鎳，過濾得硫酸鎳銨晶體及第二結晶后液；

所得硫酸鎳銨晶體直接作產品銷售，或經熱解后作硫酸鎳產品出售；第二結晶后液直接返銅電解液循環系統，或加堿性物質中和使其中殘留的鎳沉淀析出，過濾得含鎳中和渣和中和后液；含鎳中和渣返回用于調節硫酸鹽溶液pH值，中和后液廢水回用，實現銅電解液凈化工藝過程的資源化綜合利用。

2.根據權利要求1所述的一種銅電解液凈化資源綜合利用的方法，其特征在于：所述間接自凈化是向第一結晶后液中加入銻或/和鉍的氧化物及其水合物作為促進劑，促使其中的雜質砷、銻、鉍相互結合形成砷銻酸鹽沉淀析出；促進劑中Sb(III)/[Sb(III)+Bi(III)+Sb(IV)+Sb(V)]摩爾數之比為0.5-1；

間接自凈化工藝條件是：按第一結晶后液中的As與促進劑中的Sb的摩爾數比1:0.5~5加入促進劑，25-105℃攪拌接觸0.5-5h，過濾得負載促進劑和自凈化后液；負載促進劑用堿溶液解吸再生，再生促進劑返回間接自凈化工序循環使用，自凈化后液采用擴散滲析將其中的硫酸和硫酸鹽分開。

3.根據權利要求2所述的一種銅電解液凈化資源綜合利用的方法，其特征在于：負載促進劑用堿溶液解吸再生是指負載促進劑按固液比1:2~10g/mL先加水攪拌，用堿溶液調pH至7.5~9.5，25~95℃攪拌浸出1~3h，使其中的砷和鉍進入溶液，過濾得再生促進劑和反應后液，繼續往反應后液中加堿溶液，50~100℃調pH至12~14；或往反應后液中加酸溶液，5~85℃調pH至2.5~5.5，過濾得富鉍渣和脫鉍后液，脫鉍后液加石灰苛化，過濾得砷酸鈣和堿溶液，堿溶液返回繼續用于負載促進劑的解吸再生。

4.根據權利要求1或2所述的一種銅電解液凈化資源綜合利用的方法，其特征在于：所述擴散滲析是用陰離子擴散滲析膜將自凈化后液中的硫酸和硫酸鹽分開，得硫酸和硫酸鹽溶液，所得硫酸溶液返回銅電解液循環系統繼續使用，硫酸鹽溶液用于綜合回收有價金屬；

擴散滲析的工藝參數為：控制自凈化后液流速為0.5～1.8L/h·m²，水與自凈化后液的流速比為0.5～1.5:1。

5.根據權利要求1或2所述的一種銅電解液凈化資源綜合利用的方法，其特征在于：所述堿性物質選自氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣、氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、含氫氧化鎳或/和氫氧化銅或/和氫氧化鋅的固體物中的至少一種。