旋流電積技術進行銅電解液凈化脫銅除雜的研究.pdf

1、銅是國民經濟發(fā)展的重要原料。電解精煉是金屬銅生產的主要工序。銅電解精煉過程中，As、Sb、Bi等雜質在電解液中不斷富集，造成陰極銅產品中雜質含量超標，故需要對電解液進行定期定量的凈化。目前，電積法是電解液凈化主要方法，但常規(guī)電積法要求銅電解液中銅離子濃度高、雜質濃度低，且脫銅除雜過程中濃差極化現(xiàn)象嚴重，造成大量銅損失，降低銅的回收率，增加電能消耗，并且產生大量酸霧和AsH3等有毒氣體，嚴重危害環(huán)境及人體健康。
　　 本論文針對大

2、冶有色金屬公司銅電解凈化采用二段脫除法存在的銅損失大，砷銻鉍雜質脫除率低，電耗高、生產環(huán)境差等問題，開發(fā)了旋流電積技術脫銅除雜的新工藝。為確保陰極銅產品質量及雜質高脫除率，依據Cu2+濃度設計了三段脫銅、一段脫砷銻鉍的技術路線。開展了實驗室小試及現(xiàn)場工業(yè)試驗研究，考察了電流密度、循環(huán)流量及溫度對每段電積過程電流效率、槽電壓、陰極銅質量及雜質脫除率的影響，確定了最優(yōu)工藝條件和技術參數。
　　 實驗室小試研究結果表明:第一階段Cu2

3、+濃度在20g/L以上，電流密度300A/m2，循環(huán)流量600L/h，電積銅產品達到GBT467-1997高純陰極銅(Cu-CATH-1)的標準，電流效率達到96.5％;第二階段Cu2+濃度在8g/L以上，電流密度400A/m2，循環(huán)流量700L/h，電積銅產品達到標準陰極銅(Cu-CATH-2)的規(guī)格，電流效率達到92.8％;第三階段Cu2+濃度在3g/L以上，電流密度300A/m2，循環(huán)流量900L/h，得到含Cu99.67％的粗銅

4、，電流效率達到90.1％。第四階段Cu2+濃度在3g/L以下，電流密度500A/m2，循環(huán)流量250L/h，終點溶液中Cu2+濃度0.009g/L，As、Sb、Bi脫除率分別達90.6％、98.9％和99.9％。
　　 現(xiàn)場工業(yè)試驗研究，驗證了最佳工藝條件和技術參數，評價了工藝的技術經濟指標。結果表明:第一階段Cu2+濃度在20g/L以上，電流密度500A/m2，循環(huán)流量9m3/h，得到高純陰極銅，電流效率達99.08％;第二階

5、段Cu2+濃度在8g/L以上，電流密度400A/m2，循環(huán)流量8.5m3/h，得到標準陰極銅，電流效率達93.65％;第三階段Cu2+濃度在3g/L以上，電流密度300A/m2，循環(huán)流量9m3/h，得到含Cu99.93％的粗銅，電流效率達89.66％;第四階段Cu2+濃度在3g/L以下，電流密度800A/m2，循環(huán)流量6m3/h，終點溶液中Cu2+濃度0.004g/L，As、Sb、Bi脫除率分別達89.3％、80.0％和99.9％。在整

6、個脫銅階段，銅回收率達93％，平均電流效率達94.4％。脫砷銻鉍階段砷的相對電流效率達41.4％，相對于誘導脫砷法的電流效率高出3倍以上。脫雜產物黑銅渣中銅砷比為0.3039∶1，可以直接用于砷銻鉍的提取。旋流電積技術相對比大冶公司二段脫雜技術，脫銅電耗降低25％左右，脫砷電耗降低50％左右。
　　 本論文開發(fā)并設計了旋流電積技術進行銅電解液凈化脫銅除雜的新工藝，為工業(yè)化生產提供了可行性方案，開辟了一條銅電解凈化脫銅除雜高效、高