本發(fā)明涉及一種銅電解尾液的凈化方法,特別是涉及一種處理銅電解尾液中多余的銅及雜質離子以提高陰極電流效率的銅電解尾液凈化脫銅除雜的工藝方法,屬于濕法煉銅
技術領域:
。
背景技術:
:電解液凈化是銅電解必不可少的重要工序,它直接關系到陰極銅的品質。隨著電解的進行,電解液成分不斷發(fā)生變化。電解時,陽極溶解率高于陰極析出率,以及陽極溶解雜質的積累,銅和雜質濃度逐漸升高,而游離酸的濃度降低,不利于銅的電解精煉,為了維持電解液成分的相對穩(wěn)定,必須按一定比例抽取部分電解液進行凈化和調整,脫去過多的銅和超過限額的雜質以保持電解過程的正常進行。自銅電解液精煉用于工業(yè)生產以來,人們對銅電解液凈化進行了大量研究,這些研究歸納起來主要集中在兩個方面:1)改進和完善傳統(tǒng)電解液凈化工藝;2)研發(fā)新的凈化工藝,彌補傳統(tǒng)凈化工藝的不足。脫銅即平衡電解液中銅離子主要有生產硫酸銅和電積脫銅兩種方式。根據硫酸銅的市場需求以及經濟效益情況決定是否采用生產硫酸銅工序。如果硫酸銅需求以及經濟效益相對較差,則可以不生產硫酸銅,將抽出的電解液直接送往電積脫銅。加銅中和法生產硫酸銅,硫酸銅純度高,產量大,一次結晶母液酸度低,產出的產品可以滿足硫酸銅國家標準中的一級品標準。直接濃縮法生產的硫酸銅酸度過高,其他金屬如鎳鋅、鐵等也有析出的可能,硫酸銅質量較差,一般需要經過重新溶解再結晶才能夠滿足質量要求。高酸結晶法生產硫酸銅,硫酸銅純度相對較低,母液含酸高,為保證硫酸銅產品質量,一般都在分離除去結晶母液后,用少量冷水進行洗滌,對高酸結晶銅常需要重溶、重結晶后再進行干燥。電積脫除銅離子,一般是先生產標準陰極銅,通常伴隨著砷、銻和鉍一同被脫除,是一種傳統(tǒng)的、應用最廣泛的方法,主要有以下幾種方式:①間斷脫銅法,又叫一段脫銅法;②周期反向電流電解法脫銅、砷;③極限電流密度法;④控制陰極電勢電積法;⑤連續(xù)脫銅脫砷電積法,也稱誘導法脫砷。從工藝方案看兩種方法都能夠滿足脫除電解液中增長的銅離子,但從相關資料看,生產1噸陰極銅的加工費比生產相同金屬量的硫酸銅少1000元/噸,而最近幾年相同金屬量的硫酸銅與陰極銅的差價在2000~5000元/噸,并且生產出的硫酸銅是粗硫酸銅,不能滿足應用較為廣泛的農用硫酸銅標準,市場競爭力不強。電積脫銅雖然可以達到凈化除雜的目的,但在生產中也有一定的缺點,脫雜效率低,電耗高,易產生大量的有毒氣體等。基于上述缺點,目前很多廠家和研究機構都在積極尋求新的銅電解液凈化方法,以替代傳統(tǒng)凈液方法,主要有萃取法、離子交換法和化學沉淀法等。雖凈化方法眾多,但效果較好并且操作簡單、成本較低的目前還未有報道。技術實現要素:本發(fā)明的目的就在于解決現有技術存在的上述問題,針對當前的研究狀況,新開發(fā)出了一種銅電解尾液凈化脫銅除雜的工藝方法,本發(fā)明在銅電解尾液凈化過程中不引入新的雜質,具有效果較好而且操作比較簡單易行的特點。本發(fā)明給出的技術解決方案是:這種銅電解尾液凈化脫銅除雜的工藝方法,其特點是包括有以下步驟。(1)定期抽取一定數量的電解尾液送凈液系統(tǒng),用氧化銅礦降酸,氧化銅礦-200目顆粒占70%~95%,常溫機械攪拌浸出,浸出時間1h~3h,控制浸出終點pH值1~1.5。(2)往過濾后得到的硫酸銅溶液中加入一定濃度的亞硫酸鈉溶液,亞硫酸鈉濃度為70g/L~90g/L,控制溶液PH值在3.0,反應溫度在75℃~90℃,反應時間1h~2h,機械攪拌,浸出液經過轉化、沉銅等工藝過程,銅以亞硫酸亞銅或亞硫酸銅混合物的形態(tài)沉淀下來。(3)沉淀后液經鐵還原后送尾礦庫,鐵和其它雜質從電積系統(tǒng)中開路,保證電解液中鐵離子濃度在2g/L以下。與現有技術相比,本發(fā)明的有益效果為。(1)采用亞硫酸鈉還原硫酸銅沉淀亞硫酸亞銅技術,使銅和其它雜質元素從電解液中開路,提高陰極電流效率。(2)用氧化銅礦來中和電解液中多余的酸,資源利用率較高。(3)與傳統(tǒng)的銅電解液凈化工藝相比,本發(fā)明對設備和工藝條件的控制要求不高,投資小,簡單易行,可操作性較高,銅以亞硫酸亞銅或亞硫酸銅的形式可返回利用。具體實施方式下面結合實施例對本發(fā)明的具體技術方案做進一步說明。實施例1。試驗中用到的氧化銅礦和銅電解液主要化學成份分析結果如表1和表2所示。表1.氧化銅礦主要化學成份分析。原礦CuFeSiO2CaOMgOSMn成分/%2.294.3072.461.302.470.030.395表2.銅電解尾液主要成份分析。元素CuFeH2SO4AsSbBiNi含量/g/L46.527.38172.460.170.040.010.03首先加入氧化銅礦對銅電解液進行降酸處理,反應條件如下:氧化銅礦-200目顆粒占85%以上,室溫機械攪拌,反應時間2h,控制浸出終點pH值1~1.5,以銅礦中氧化銅計算,銅浸出率在95.32%;以全銅計算,銅浸出率92.97%。鐵浸出率較低,在3%以下。反應結束后進行固液分離,得到含Cu2+64g/L的硫酸銅溶液,往其中加入預先配置好的濃度為80g/L的亞硫酸鈉溶液,控制溶液pH值在3.0,反應溫度80℃,機械攪拌反應1h后過濾,得到紅色的亞硫酸亞銅和亞硫酸銅混合物沉淀。沉銅后液含銅1.22g/L,該沉銅后液經鐵還原后含銅0.03g/L,送尾礦庫。實施例2。試驗用到的氧化銅礦和銅電解液與實施例1中的相同,首先加入氧化銅礦對銅電解液進行降酸處理,反應條件如下:氧化銅礦-200目顆粒占75%以上,室溫機械攪拌,反應時間1h,控制浸出終點pH值1~1.5,以銅礦中氧化銅計算,銅浸出率在94.08%;以全銅計算,銅浸出率91.15%。鐵浸出率較低,在3%以下。反應結束后進行固液分離,得到含Cu2+58g/L的硫酸銅溶液,往其中加入預先配置好的濃度為75g/L的亞硫酸鈉溶液,控制溶液pH值在3.0,反應溫度在85℃,機械攪拌反應1.5h后過濾,得到紅色的亞硫酸亞銅和亞硫酸銅混合物沉淀。沉銅后液的成分為:1.01g/L,該沉銅后液經鐵還原后含銅0.026g/L,送尾礦庫。實施例3。試驗用到的氧化銅礦和銅電解液與實施例1中的相同,首先加入氧化銅礦對銅電解液進行降酸處理,反應條件如下:氧化銅礦-200目顆粒占90%以上,室溫機械攪拌,反應時間1.5h,控制浸出終點pH值1~1.5,以銅礦中氧化銅計算,銅浸出率在96.42%;以全銅計算,銅浸出率93.41%。鐵浸出率較低在3%以下。反應結束后進行固液分離,得到含Cu2+69g/L的硫酸銅溶液,往其中加入預先配置好的濃度為84g/L的亞硫酸鈉溶液,控制溶液pH值在3.0,反應溫度在90℃,機械攪拌反應1h后過濾,得到紅色的亞硫酸亞銅和亞硫酸銅混合物沉淀。沉銅后液含銅0.96g/L,該沉銅后液經鐵還原后含銅0.025g/L,送尾礦庫。當前第1頁1 2 3