旋流電解技術處理淨化銅電解液工藝的製作方法
2023-10-17 15:58:29 1
專利名稱：旋流電解技術處理淨化銅電解液工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及銅電解液淨化技術領域，具體涉及一種旋流電解技術處理淨化銅電解液工藝。
背景技術：
在銅電解過程中，粗銅中的有害雜質通過電化學溶解進入電解液並不斷富集，從而嚴重影響陰極銅的質量，電解液及時淨化對陰極銅質量有著重要的意義。銅電解精煉陽極效率高於陰極效率，電解過程中Cu2+濃度不斷升高，雜質濃度也隨之升高。為了保證陰極銅質量，維持正常生產，必須對銅電解液進行淨化。銅電解液淨化採用傳統誘導脫銅脫除銅和砷銻鉍雜質的辦法。該技術1980年由日本住友金屬礦山株式會社發明，1985年引入我國，一般用在二次脫銅電解中，也就是先在一次脫銅電解中將銅溶液中的銅離子濃度降低到40-20g/L，產出海綿銅板和海綿銅渣；再進行脫砷、銻、鉍等雜質的二次脫銅電解，隨著銅離子濃度的降低，砷、銻、鉍等一些電極電位較低的雜質也相繼在陰極上析出，當溶液中的銅離子濃度降到一定的程度時就有砷化氫氣體的產生。銅離子濃度在8g/L溶液中的砷銻鉍等開始在陰極上與銅一起析出，當銅離子濃度降低到2g/L時就有砷化氫氣體的產生，造成工作條件惡劣，汙染環境，危害人體健康。誘導脫銅工藝存在明顯缺點①採用不溶性陽極，槽電壓高，能耗大；②電流密度與電流效率低；③有劇毒砷化氫析出；④產出的含砷、銻、鉍的黑銅板和黑銅渣數量大、含酸高，若需返回熔煉，則造成砷、銻、鉍雜質循環與累積，只能堆存，造成銅原料中間產品大量積壓，銅直收率下降，汙染環境，運行成本上升；⑤金屬析出選擇性不好，中間產品含銅過高，達到50 70%。因此，為了保證陰極銅質量，維持正常生產；為減少黑銅板和黑銅渣量，減少中間產品含銅量，提高銅的直收率，降低運行成本，實現節能降耗，減少有害氣體排放，改善工作環境等問題，需要研究新的銅電解淨化脫銅和脫雜工藝，替代現在的誘導脫銅脫雜方法。對於進一步優化銅電解工藝流程和提高經濟效益具有十分重要的意義。旋流電解技術可有效解決其它處理方式，汙染環境、溶液除雜難度大、工藝流程長、生產成本高、總體效率低等的問題，但國內目前沒有使用相同或類似方法淨化處理銅電解液的相關技術方案
發明內容
本發明的目的是提供一種旋流電解技術處理淨化銅電解液工藝，它替代傳統的淨化處理銅電解廢液的誘導脫銅脫雜方法，提供一種高效、可靠、工藝流程簡單、操作簡便、成本低廉的淨化銅電解廢液的電解技術方案。為了解決背景技術所存在的問題，本發明是採用以下技術方案它的處理工藝為 1、將需要淨化處理的銅電解液經精密過濾；2、進入旋流電解系統生產標準陰極銅；3、經過三段旋流電解後，溶液中的含銅2-4g/L時，溶液進入旋流電解粉體脫雜階段；4、粉體旋流
3電解槽脫除砷、銻、鉍等雜質達到淨化要求；5、經壓濾後，濾餅形成少量的並且含銅較低的黑銅渣，濾液進入下一工序。本發明具有以下有益效果1、較高的電流密度與電流效率；2、流程簡化，溶液可直接電積，大大降低運營成本，降低技術風險；3、可以將淨化系統中的銅電解液中的銅最大化變現，生產電積銅，提高直收率，盤活資金，減少資金佔用；4、可以有效替代傳統的銅電解液的誘導脫銅方法，既保證了陰極銅的質量維持了正常生產，同時又減少黑銅板和黑銅渣量，減少中間產品含銅量，提高收益，降低了運行成本；5、由於旋流電解工藝採用密閉循環作業，可以有效的將析出的劇毒砷化氫氣體經過負壓吸收至吸收淨化塔處理，減少了有害氣體的排放，有效改善了工作環境；6、環境汙染小、工藝流程短、處理成本低，在淨化銅電解液的處理方面具有推廣運用價值；7、運用旋流電解技術，將含雜質較高的含銅溶液中所含銅量變現為標準陰極銅， 具有流程短、成本低等優點。項目投資小、建設周期短、風險小，社會和經濟效益顯著。
圖1為本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式參照圖1，本具體實施方式
採用以下技術方案它的處理工藝為1、將需要淨化處理的銅電解液經精密過濾；2、進入旋流電解系統生產標準陰極銅；3、經過三段旋流電解後，溶液中的含銅2-4g/L時，溶液進入旋流電解粉體脫雜階段；4、粉體旋流電解槽脫除砷、 銻、鉍等雜質達到淨化要求；5、經壓濾後，濾餅形成少量的並且含銅較低的黑銅渣，濾液進入下一工序。本具體實施方式
的具體操作步驟為1、精密過濾由於需要淨化的銅電解液，在電解生產過程中，會帶入一些漂浮陽極泥等固體類細小顆粒，以及一些銻的化合物的固體顆粒，在旋流電解過程中將影響生產，為了提高旋流電解的電效與生產出來的電積銅的質量，在銅電解液進入旋流電解之前，需對溶液進行精密過濾。2、板體旋流電解生產陰極銅精密後的浸出液在循環泵的作用下，以極快的流速在旋流電解簡內旋轉向上流動；在電場的作用下，氫氧根陰離子向陽極定向移動，溶液中的銅離子向陰極定向移動，銅離子在陰極得到電子沉積析出金屬銅，陰離子在陽極失去電子析出氧氣，當陰極上的金屬銅達到一定重量就可出槽經燙洗後包裝入庫。3、粉體旋流電解脫除砷、銻、鉍等雜質粉末工段的作用是使銅離子濃度從第3工段儲罐中的2-4g/L脫除到0. lg/L以下，並且將銅電解液中的砷、銻、鉍有效脫除，黑銅粉的採集採用液壓衝刷方式並採用PLC進行自動控制。含銅粉的衝洗液通過總管進入沉降槽後進行過濾分離。
本具體實施方式
使用的旋流電解技術是一種高效、安全的電解技術，它是利用溶液旋流工作方式，對有價金屬進行選擇性電解(電積)的新技術，特別適合於冶金行業對低濃度，成份複雜溶液的選擇性電解(電積)分離和提純。工藝流程長、生產成本高、總體效率低等存在的問題，提供一種在複雜溶液成份下，高效、可靠、工藝流程簡單、操作簡便、成本低廉的電解技術方案，特別適合於冶金行業對低濃度，成份複雜溶液的選擇性電解(電積) 分離和提純。
權利要求
1.旋流電解技術處理淨化銅電解液工藝，其特徵在於它的處理工藝為1、將需要淨化處理的銅電解液經精密過濾；2、進入旋流電解系統生產標準陰極銅；3、經過三段旋流電解後，溶液中的含銅2 4g/L時，溶液進入旋流電解粉體脫雜階段；4、粉體旋流電解槽脫除砷、銻、鉍等雜質達到淨化要求；5、經壓濾後，濾餅形成少量的並且含銅較低的黑銅渣，濾液進入下一工序。
2.根據權利要求1所述的旋流電解技術處理淨化銅電解液工藝，其特徵在於它的具體操作步驟為1、精密過濾由於需要淨化的銅電解液，在電解生產過程中，會帶入一些漂浮陽極泥等固體類細小顆粒，以及一些銻的化合物的固體顆粒，在旋流電解過程中將影響生產，為了提高旋流電解的電效與生產出來的電積銅的質量，在銅電解液進入旋流電解之前， 需對溶液進行精密過濾；2、板體旋流電解生產陰極銅精密後的浸出液在循環泵的作用下，以極快的流速在旋流電解簡內旋轉向上流動；在電場的作用下，氫氧根陰離子向陽極定向移動，溶液中的銅離子向陰極定向移動，銅離子在陰極得到電子沉積析出金屬銅，陰離子在陽極失去電子析出氧氣，當陰極上的金屬銅達到一定重量就可出槽經燙洗後包裝入庫； 3、粉體旋流電解脫除砷、銻、鉍等雜質粉末工段的作用是使銅離子濃度從第3工段儲罐中的2-4g/L脫除到0. lg/L以下，並且將銅電解液中的砷、銻、鉍有效脫除，黑銅粉的採集採用液壓衝刷方式並採用PLC進行自動控制，含銅粉的衝洗液通過總管進入沉降槽後進行過濾分離。
全文摘要
旋流電解技術處理淨化銅電解液工藝，它涉及銅電解液淨化技術領域。它的處理工藝為1、將需要淨化處理的銅電解液經精密過濾；2、進入旋流電解系統生產標準陰極銅；3、經過三段旋流電解後，溶液中的含銅2-4g/L時，溶液進入旋流電解粉體脫雜階段；4、粉體旋流電解槽脫除砷、銻、鉍等雜質達到淨化要求；5、經壓濾後，濾餅形成少量的並且含銅較低的黑銅渣，濾液進入下一工序。它替代傳統的淨化處理銅電解廢液的誘導脫銅脫雜方法，提供一種高效、可靠、工藝流程簡單、操作簡便、成本低廉的淨化銅電解廢液的電解技術方案。
文檔編號C25C1/12GK102453931SQ201110009919
公開日2012年5月16日 申請日期2011年1月18日 優先權日2011年1月18日
發明者王文龍, 鄧濤, 陳國梁 申請人:嘉興科菲冶金科技股份有限公司