專利名稱：價(jià)態(tài)調(diào)控凈化銅電解液的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種凈化銅電解液的方法。
背景技術(shù)：
銅電解精煉過程中，陽極銅中的As、Sb、Bi雜質(zhì)，以一定分配比進(jìn)入銅電解液并逐漸積累。它們不僅會(huì)在陰極上沉積，而且會(huì)形成漂浮陽極泥，影響陰極銅質(zhì)量。因此As、Sb、 Bi雜質(zhì)的脫除是銅電解液凈化的主要目標(biāo)。銅電解液凈化工藝廣泛采用電積法，電積法又分間斷脫銅法、周期反向電流電解法、極限電流密度法、誘導(dǎo)脫銅脫砷法。除電積法外，還有離子交換法、萃取法、化學(xué)沉淀法、化學(xué)還原法。采用電積法凈化銅電解液存在如下缺點(diǎn)①采用不溶陽極電解，槽電壓高，電流效率低，能耗高；②電積末期有劇毒砷化氫氣體析出；③含砷、銻、鉍較高的黑銅需進(jìn)一步處理，若返回熔煉不僅返料成本高，且導(dǎo)致砷、銻、鉍在冶煉系統(tǒng)惡性循環(huán)；④過量脫銅引起銅酸不平衡。離子交換法優(yōu)點(diǎn)是處理后銅電解液成分不改變，樹脂可循環(huán)使用，工藝簡單，操作簡便。其缺點(diǎn)是樹脂交換容量有限，解析產(chǎn)生的Cl-污染電解液。萃取法對As萃取強(qiáng)，對銻、鉍萃取弱，萃取工藝流程長，萃取劑損失大，成本高。沉淀法沉淀效果不理想，沉淀劑用量大，操作復(fù)雜。亞砷酸銅凈化銅電解液專利技術(shù)仍存在如下兩問題(1)亞砷酸銅制備一般以劇毒化學(xué)品砒霜為原料，需要嚴(yán)格管理；⑵隨著電解的進(jìn)行，電解液中As隨之積累， 仍需要進(jìn)行脫砷處理。直接采用二氧化硫還原凈化銅電解液，對砷有一定脫除效果，對銻、 鉍脫除率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種凈化銅電解液的方法，是在一部分銅電解液中通入二氧化硫，在0°C -120°C還原反應(yīng)，還原劑的加入量使銅電解液中五價(jià)As、五價(jià)Sb還原為三價(jià) As、三價(jià)Sb ；另一部分銅電解液加入雙氧水、氧氣或臭氧等氧化劑，在0°C -120°C氧化反應(yīng)， 使三價(jià)As氧化為五價(jià)As、三價(jià)Sb氧化為五價(jià)Sb ；然后將兩者按比例混合，使銅電解液中五價(jià)As ·η總As禾Π 77五價(jià)Sb .,η總Sb 為0. 05、. 8，經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶硫酸銅后過濾得到凈化后電解液。凈化后電解液直接加入電解槽返回電解系統(tǒng)，或凈化后電解液經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶硫酸銅和電積脫銅后加入電解槽返回電解系統(tǒng)，或凈化后電解液經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶脫除硫酸鎳后加入電解槽返回電解系統(tǒng)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)明顯克服了電積法的缺點(diǎn)如①采用不溶陽極電解，槽電壓高，電流效率低，能耗高；②電積末期有劇毒砷化氫氣體析出；③含砷、銻、鉍較高的黑銅需進(jìn)一步處理，若返回熔煉不僅返料成本高，且導(dǎo)致砷、銻、鉍在冶煉系統(tǒng)惡性循環(huán)；④過量脫銅引起銅酸不平衡。與亞砷酸銅凈化銅電解液專利技術(shù)相比，既在電解液中補(bǔ)充了三價(jià)As，而無需制備亞砷酸銅加入電解液中。與直接二氧化硫還原脫砷工藝相比提高了砷、銻、鉍、銅的去除率。價(jià)態(tài)調(diào)控法凈化銅電解液，工藝簡單、成本低、除雜效果好，而且環(huán)境好。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
在1800mL銅電解液中，通入還原，SO2氣流量為600mL/min，45°C下還原5h ；另取 1200mL銅電解液，加入雙氧水，25°C下反應(yīng)0.證，銅電解液成分如表1所示。將還原后電解液與氧化后電解液混合，此時(shí)銅電解液中
均為0.4。加熱蒸發(fā)，當(dāng)銅電解液體積從3000mL濃縮至1200mL時(shí)，經(jīng)過冷卻結(jié)晶、過濾后， 銅脫除率為85%，總砷脫除率為62. 4%，銻脫除率為60%，鉍脫除率為91%。表1銅電解液成分/g·!/權(quán)利要求
1.價(jià)態(tài)調(diào)控凈化銅電解液的方法，其特征在于包括以下步驟A.銅電解液中五價(jià)As、五價(jià)Sb的還原在銅電解液中通入二氧化硫，五價(jià)As還原為三價(jià)As，五價(jià)Sb還原為三價(jià)Sb，反應(yīng)溫度控制在0°C -120°C ；B.銅電解液中三價(jià)As和三價(jià)Sb的氧化在另一部分銅電解液中加入氧化劑，三價(jià)As 氧化為五價(jià)As，三價(jià)Sb氧化為五價(jià)Sb，所述的氧化劑為雙氧水、氧氣或臭氧，氧化反應(yīng)溫度控制在 O0C -120°C ；C.經(jīng)A與B處理后的銅電解液按比例混合，調(diào)整銅電解液中As和Sb的價(jià)態(tài)比，使其中 η 五價(jià)As -Mmas 禾口/7 五價(jià)sb -Mms1i 均為 0. 05^0. 8 ；D.As、Sb價(jià)態(tài)調(diào)整后，經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶和過濾得到凈化后銅電解液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的價(jià)態(tài)調(diào)控凈化銅電解液的方法，其特征在于所述銅電解液為銅電解原液或經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶脫銅后電解液或電積脫銅后電解液。
全文摘要
價(jià)態(tài)調(diào)控凈化銅電解液的方法，是在一部分銅電解液中通入二氧化硫，使銅電解液中五價(jià)As、五價(jià)Sb還原為三價(jià)As、三價(jià)Sb；在另外一部分銅電解液中加入氧化劑，使銅電解液中三價(jià)As、三價(jià)Sb氧化為五價(jià)As、五價(jià)Sb；然后將還原后銅電解液和氧化后銅電解液混合，調(diào)整銅電解液中As、Sb價(jià)態(tài)比，使混合銅電解液中n五價(jià)Asn總As和n五價(jià)Sbn總Sb均為0.05~0.8；調(diào)整銅電解液中As、Sb價(jià)態(tài)比后，經(jīng)濃縮結(jié)晶脫除電解液中銅、砷、銻、鉍，使電解液得到凈化。本發(fā)明采用砷銻價(jià)態(tài)調(diào)控的方法凈化銅電解液，消除了電積法產(chǎn)生黑銅渣和砷化氫的弊端，工藝簡單，能耗低。
文檔編號C25C1/12GK102181882SQ20111008821
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月9日
發(fā)明者周文科, 彭映林, 鄭雅杰 申請人:中南大學(xué)