海綿銅直接電解生產陰極銅的方法

2023-04-26 10:58:46 1

專利名稱：海綿銅直接電解生產陰極銅的方法
技術領域：
本發明屬於有色金屬綜合回收利用領域，具體地說涉及一種海綿銅直接電解生產陰極銅的方法。
背景技術：
難選氧化銅礦、廢棄氧化銅礦或含銅廢液等都含有一定量的銅，由於成分複雜，提取工藝難度大，大多將其採用稀酸浸出、鐵屑置換的方法，回收其中的銅，生產成海綿銅。海綿銅是海綿狀的銅粉，主要成分是銅、水，還含有鐵、鋅等雜質，含銅一般在40-80%左右。 傳統從海綿銅中提取銅的方法之一是用海綿銅生產硫酸銅(李禪德「用海綿銅生產硫酸銅」-《中國有色冶金》，1990,4)，該法只是將海綿銅轉化為硫酸銅化工產品，使用範圍小 』另一種方法是海綿銅鼓風爐冶煉(龔國水「海綿銅的鼓風爐冶煉技術」-《江西冶金》，1992， 4)，該法採用火法冶煉，能耗高、生產成本高、環境汙染嚴重。將海綿銅利用電解法直接生產陰極銅的技術，旨在將海綿銅製作成陽極銅，通過電解直接生產陰極銅，目前國內外還沒有此先例。

發明內容
本發明的目的在於避免現有技術的不足提供一種海綿銅直接電解生產陰極銅的方法，該方法具有提高有色金屬綜合利用水平、降低生產成本、減少能源消耗、消除環境汙染等特點。為實現上述目的，本發明採取的技術方案為一種海綿銅直接電解生產陰極銅的方法，其特徵在於電解液組分和含量為Cu2+:35-50g/l, H+ :160_180g/l ；添加劑骨膠50-80g/t ；硫脲 50-70g/t ；乾酪素 30_70g/t ；鹽酸 200_400ml/t ；電解液溫度60-68 °C ；陽極紫銅棒作為陽極導電棒。所述電解液電流密度為230—340A/m2，電解液循環量為15-601/min。所述陽極極距為80-110_。所述陽極是由如下方法製成的將海綿銅用隔膜袋包裝後，裝入陽極框架內，將陽極導電棒插入陽極框架內製作成陽極。所述陽極框架為比重小、耐腐蝕、不易變形的PVC或玻璃鋼框架，所述的隔膜袋為耐腐蝕性好、孔徑為50-200目的尼龍網。本發明的原理是在直流電的作用下，用海綿銅製作的陽極發生銅的溶解: Cu-2e — Cu2+ ；在用銅皮製作的陰極發生銅離子的還原得到陰極銅Cu2++& — Cu。電極電位比銅負的金屬雜質失去電子進入電解液中，但不能在陰極上析出，可定期引出部分電解液經淨化後回用，使其雜質含量保持在一定的限度之內；而電極電位比銅正的金屬雜質呈陽極泥脫落與槽底，陽極泥經離心過濾後，另行處理，濾液經壓濾後流入低位槽，經淨化後泵入高位槽循環回用。本發明的有益效果是採用溼法冶煉工藝，縮短從氧化銅礦、廢棄氧化銅礦、含銅廢液中提取銅的工藝流程，生產成本低，金屬回收率高，可達98%以上，生產液體閉路循環，廢水量少，減少能源消耗、消除環境汙染，陰極銅主品位高可達99. 96%，電流效率大於 97%。


圖1是本發明流程圖。
具體實施例方式以下對本發明的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本發明，並非用於限定本發明的範圍。實施例1 見圖1，一種海綿銅直接電解生產陰極銅的方法，其特點是電解液組分和含量為Cu2+:35-50g/l, H+ :160_180g/l ；添加劑骨膠50-80g/t ；硫脲 50-70g/t ；乾酪素 30_70g/t ；鹽酸 200_400ml/t ；電解液溫度60-68 °C ；陽極紫銅棒作為陽極導電棒。所述電解液電流密度為230—340A/m2，電解液循環量為15-601/min。所述陽極極距為80-110_。陽極製作方法銅礦山開採過程中的貧礦、棄礦，含有大量的氧化銅，將氧化銅礦石利用稀硫酸浸出、經鐵屑置換生產的海綿銅，通過除鐵、除雜、乾燥等工序處理，將海綿銅用耐腐蝕性好、孔徑50-200目的尼龍網製成的隔膜袋包裝後，裝入比重小、耐腐蝕、不易變形的玻璃鋼框架製成的陽極框架內；用導電性能好、溶解速度慢、材料綜合成本低的紫銅棒作為陽極導電棒，將該紫銅棒插入陽極框架製作成陽極。用薄銅皮製作陰極，進行電解，當單塊陰極銅重量達到IOkg以上或中心部位厚度不小於5mm時，即可從電解槽內拔出經燙洗處理後入庫。電極電位比銅負的金屬雜質失去電子進入電解液中，但不能在陰極上析出，可定期引出部分電解液經淨化後回用，使其雜質含量保持在一定的限度之內；而電極電位比銅正的金屬雜質呈陽極泥脫落與槽底，陽極泥經離心過濾後，另行處理，濾液經壓濾後流入低位槽，經淨化後泵入高位槽循環回用。經檢測，生產的陰極銅達到標準陰極銅標準。實施例2 同實施例1，只是陽極極距為100mm，陽極框架材料為PVC。實施例3 同實施例1，只是陽極極距為80mm。以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種海綿銅直接電解生產陰極銅的方法，其特徵在於電解液組分和含量為Cu2+ :35-50g/l, H+ :160-180g/l ；添加劑骨膠 50-80g/t ；硫脲 50-70g/t ；乾酪素 30-70g/t ；鹽酸 200_400ml/t ；電解液溫度60-68°C ；陽極紫銅棒作為陽極導電棒。
2.如權利要求1所述的海綿銅直接電解生產陰極銅的方法，其特徵在於所述電解液電流密度為230—340A/m2，電解液循環量為15-601/min。
3.如權利要求1所述的海綿銅直接電解生產陰極銅的方法，其特徵在於所述陽極極距為 80-110mm。
4.如權利要求1所述的海綿銅直接電解生產陰極銅的方法，其特徵在於所述陽極是由如下方法製成的將海綿銅用隔膜袋包裝後，裝入陽極框架內，將陽極導電棒插入陽極框架內製作成陽極。
5.如權利要求4所述的海綿銅直接電解生產陰極銅的方法，其特徵在於所述的陽極框架為比重小、耐腐蝕、不易變形的PVC或玻璃鋼框架，所述的隔膜袋為耐腐蝕性好、孔徑為 50-200目的尼龍網。
全文摘要
本發明涉及一種海綿銅直接電解生產陰極銅的方法，其特點是電解液組分和含量為Cu2+35-50g/l，H+160-180g/l；添加劑骨膠50-80g/t；硫脲50-70g/t；乾酪素30-70g/t；鹽酸200-400ml/t；電解液溫度60-68℃；紫銅棒作為陽極導電棒，將海綿銅用隔膜袋包裝後，裝入陽極框架內，將陽極導電棒插入陽極框架內製作成陽極，用薄銅皮製作陰極。本發明採用溼法冶煉工藝，縮短從廢棄氧化銅礦、含銅廢液中提取銅的工藝流程，生產成本低，金屬回收可達98％以上，生產液體閉路循環，廢水量少，減少能源消耗、消除環境汙染，陰極銅主品位高可達99.96％，電流效率大於97％。
文檔編號C25C1/12GK102268692SQ20111016410
公開日2011年12月7日 申請日期2011年6月21日 優先權日2011年6月21日
發明者段銘有 申請人:白銀啟源工貿有限公司