专利名称：一种硝酸铜溶液电积的方法
技术领域：
本发明涉及在贵金属湿法冶金产出的硝酸铜溶液中回收溶液中的铜和硝酸的电积方法。
技术背景在贵金属冶炼过程中，湿法工艺中不可避免地产生硝酸铜溶液。从硝酸铜溶液中回收铜 目前通行的作法有两种， 一种是用贱金属置换铜，废液处理后废弃。另一种方法是萃取或赶 硝的方法转化成硫酸体系，再进行电积回收其中的铜。直接由硝酸体系进行电积，因为硝酸的腐蚀性问题，由于存在对不溶阳极的强腐蚀和对 阴极铜强腐蚀引起返溶，所以难以采用。对硝酸体系的电积的研究，目前在国内外尚无成功的研究报导。发明内容本发明的目的是提出一种将在贵金属湿法冶金中产生的硝酸铜溶液直接进行电解以回收 溶液中的铜和硝酸的电积方法。本发明的技术方案如下在电解槽中对硝酸铜溶液进行电解，其特征在于(1) 以钛涂层电极板作阳极，以不锈钢板做阴极；(2) 在电解过程中，将硝酸铜电解液从电解槽的一端引入吹气池，向池中的硝酸铜溶液 中吹入空气或氮气以驱除溶液中的二氧化氮气体，再将硝酸铜溶液引入到电解槽的另一端， 形成循环；(3) 在电解过程中，将硝酸铜电解液从电解槽的一端引入真空分离室，在常温、真空度 10 50Pa条件下，减压分离溶液中的硝酸，再使硝酸铜电解液由电解槽的另一端返回电解槽， 形成循环，使电解槽中电解液的硝酸浓度保持在40克/升~80克/升范围；(3) 向电解槽补充硝酸铜电解液到设定的液面高度；(4) 电解的其他工艺参数按常规电解方法进行。在电解过程中，通过向硝酸铜溶液吹气以驱除溶液中的二氧化氮气体以及通过对电解液 减压分离溶液中的硝酸，都是要达到保护阳极，抑制铜的返溶的目的。为此，要向所述的吹气池吹入足够量的气体，并使吹气池与电解槽的溶液有足够的循环速度；而真空分离室与电解槽的溶液也要有足够的循环速度。推荐的技术参数是在电解过程中，向所述的吹气池吹入的空气或氮气的气体体积量为 每小时不少于5倍的电解液体积，吹气池与电解槽的溶液循环速度为每小时不少于0. 5倍的 电解液总量。在电解过程中，真空分离室与电解槽的溶液循环速度为每小时不少于0. 5倍的电解液总量。本发明的有益技术效果如下1、 本发明能有效解决硝酸体系电积过程中硝酸的腐蚀性问题，在电积过程中铜不返溶， 使硝酸铜溶液直接电积能够持续进行；2、 硝酸铜电解液中的铜和硝酸能得到全部回收；3、 用本发明方法处理含铜1吨的溶液，回收全部的铜和硝酸，所耗电能小于2500kWh。 在各种回收的路线中，路径最短，成本最低。
图1为本发明的工艺设备示意图。图中，l为电解槽，2为极板，3为硝酸收集器，4为吹气池，5为鼓风机，6为吹气池的 硝酸收集池，7为真空分离室，8为真空分离室的硝酸收集池，9、 IO为真空阀门。
具体实施方式
实施例一用附图1所示的设备处理硝酸铜溶液，操作方法如下① 用钛涂层电极板做不溶阳极，用不锈钢板做阴极。安装好电解槽l。② 将硝酸铜溶液浓縮到120克升，加入电解槽1中。③ 开机工作。电积条件温度《32°C，电流密度200A/h。④ 在电解槽1的一端抽出硝酸铜溶液，引入吹气池4中，再将硝酸铜溶液从吹气池4引 入到电解槽l的另一端，形成循环。循环的速度为每小时8倍的电解液总量。由鼓风机5向 吹气池中鼓空气，鼓空气量为每小时50倍电解液体积。在吹气池上方设置硝酸收集器3，收 集硝酸，收集的硝酸引入硝酸收集池6。⑤ 从电解槽1的一端引出硝酸铜溶液到真空分离室7，在常温、真空度10Pa条件下，减 压分离硝酸。经分离硝酸后的硝酸铜电解液，由真空分离室7返回电解槽1的另一端。该回 路形成一个循环。循环量为每小时0.5倍电解槽中硝酸铜溶液量。在真空分离室分离出的硝 酸引入硝酸收集池8。使电解槽l中电解液的硝酸浓度保持在40克/升~80克/升范围。⑥ 硝酸铜溶液在电积、硝酸分离过程中被不断消耗，用浓縮到含铜210克/升硝酸铜溶液 补充到设定的液面高度。⑦ 吹气收集的硝酸和真空分离回收的硝酸混合，返回生产使用。结果产出了含铜量为99.99%阴极铜，达到了阴极铜国家标准。，收集到的硝酸浓度为35%， 可返回生产直接使用。 实施例二用附图l所示的设备处理硝酸铜溶液，操作方法如下 ①用钛涂层阳极做不溶阳极，用不锈钢板做阴极。安装好电解槽l。② 将硝酸铜溶液浓縮到120克升，加入电解槽1中。③ 开机工作。电积条件温度《32°C，电流密度250A/h。 从电解槽1的一端抽出硝酸铜溶液，引入吹气池4中，再将硝酸铜溶液从吹气池4引 入到电解槽l的另一端，形成循环。循环的速度为每小时4倍的电解液总量。由鼓风机5向 吹气池4中鼓空气，鼓空气量为每小时5倍电解液体积。在吹气池4上方设置硝酸收集器3， 收集硝酸，收集硝酸，收集的硝酸引入硝酸收集池6。⑤ 从电解槽1的一端引出硝酸铜溶液到真空分离室7，在常温、真空度50Pa条件下，减 压分离硝酸，被分离的硝酸引入硝酸收集池8。经分离硝酸后的硝酸铜电解液，由真空分离 室7返回电解槽1的另一端。该回路形成一个循环。循环量为每小时0. 5倍电解槽中硝酸铜 溶液量。使电解槽1中电解液的硝酸浓度保持在40克/升~80克/升范围。⑥ 硝酸铜溶液在电积、硝酸分离过程中被不断消耗，用浓縮到含铜210克/升硝酸铜溶液 补充到设定的液面高度。⑦ 吹气收集的硝酸和真空分离回收的硝酸混合，返回生产使用。 结果产出了含铜量为99.99%阴极铜，达到了阴极铜国家标准。 实施例三用附图l所示的设备处理硝酸铜溶液，操作方法如下-① 用钛涂层阳极做不溶阳极，用不锈钢板做阴极。安装好电解槽l。② 将硝酸铜溶液浓縮到120克升，加入电解槽中。③ 开机工作。电积条件温度《32°C，电流密度300A/h。④ 在电解槽1的一端抽出硝酸铜溶液，引入吹气池4中，再将硝酸铜溶液从吹气池4引 入到电解槽l的另一端，形成循环。循环的速度为每小时0.5倍的电解液总量。由鼓风机5 向吹气池4中鼓空气，鼓空气量为每小时30倍电解液体积。在吹气池4上方设置硝酸收集器 3，收集硝酸，收集硝酸，收集的硝酸引入硝酸收集池6。⑤ 从电解槽1的一端引出硝酸铜溶液到真空分离室7，在常、温、真空度30Pa条件下，减 压分离硝酸，被分离的硝酸引入硝酸收集池8。经分离硝酸后的硝酸铜电解液，由真空分离 室7返回电解槽1的另一端。该回路形成一个循环。循环量为每小时0. 5倍电解槽1中硝酸 铜溶液量。使电解槽1中电解液的硝酸浓度保持在40克/升~80克/升范围。⑥ 硝酸铜溶液在电积、硝酸分离过程中被不断消耗，用浓縮到含铜210克/升硝酸铜溶液 补充到设定的液面高度。⑦ 吹气收集的硝酸和真空分离回收的硝酸混合，返回生产使用。 结果产出了含铜量为99.99%阴极铜，达到了阴极铜国家标准。 实施例四
② 将硝酸铜溶液浓縮到120克升，加入电解槽中。③ 开机工作。电积条件温度《32°C，电流密度300A/h。④ 在电解槽1的一端抽出硝酸铜溶液，引入吹气池4中，再将硝酸铜溶液引入到电解槽 1的另一端，形成循环。循环的速度为每小时8倍的电解液总量。向吹气池4中鼓氮气，鼓 空气量为每小时50倍电解液体积。在吹气池4上方设置硝酸收集器3，收集硝酸，收集硝酸， 收集的硝酸引入硝酸收集池6。⑤ 从电解槽1的一端引出硝酸铜溶液到真空分离室7，在常温、真空度10Pa条件下，减 压分离硝酸，被分离的硝酸引入硝酸收集池8。经分离硝酸后的硝酸铜电解液，由真空分离 室7返回电解槽1的另一端。该回路形成一个循环。循环量为每小时6倍电解槽1中硝酸铜 溶液量。使电解槽1中电解液的硝酸浓度保持在40克/升~80克/升范围。⑥ 硝酸铜溶液在电积、硝酸分离过程中被不断消耗，用浓縮到含铜210克/升硝酸铜溶液 补充到设定的液面高度。⑦ 吹气收集的硝酸和真空分离回收的硝酸混合，返回生产使用。结果产出了含铜量为99.99%阴极铜，达到了阴极铜国家标准。收集到的硝酸浓度为35%， 可返回生产直接使用。
权利要求
1. 一种硝酸铜溶液电积的方法，在电解槽中对硝酸铜溶液进行电解，其特征在于(1)以涂层钛电极板作阳极，以不锈钢板做阴极；(2)在电解过程中，将硝酸铜电解液从电解槽的一端引入吹气池，向池中的硝酸铜溶液中吹入空气或氮气以驱除溶液中的二氧化氮气体，再将硝酸铜溶液引入到电解槽的另一端，形成循环；(3)在电解过程中，将硝酸铜电解液从电解槽的一端引入真空分离室，在常温、真空度10～50Pa条件下，减压分离溶液中的硝酸，再使硝酸铜电解液由电解槽的另一端返回电解槽，形成循环，使电解槽中电解液的硝酸浓度保持在40克/升～80克/升范围；(4)向电解槽补充浓缩的硝酸铜电解液到设定的液面高度；(5)电解的其他工艺参数按常规电解方法进行。
2. 根据权利要求1所述的硝酸铜溶液电积的方法，其特征在于在电解过程中，向所述的 吹气池吹入的空气或氮气的气体体积量为每小时不少于5倍的电解液体积，吹气池与电解槽 的溶液循环速度为每小时不少于0. 5倍的电解液总量。
3. 根据权利要求1所述的硝酸铜溶液电积的方法，其特征在于在电解过程中，真空分离 室与电解槽的溶液循环速度为每小时不少于0. 5倍的电解液总量。.
全文摘要
一种硝酸铜溶液电积的方法，本发明涉及一种将在贵金属湿法冶金中产生的硝酸铜溶液直接进行电解以回收溶液中的铜和硝酸的电积方法。本方法采用钛涂层电极板作阳极，以不锈钢板做阴极，在电解槽中直接对硝酸铜溶液进行电解。在电解过程中，将硝酸铜电解液引入吹气池并形成循环，通过向吹气池中的硝酸铜溶液中吹入空气或氮气以驱除溶液中的二氧化氮气体。将硝酸铜电解液引入真空分离室并形成循环，减压分离溶液中的硝酸，使电解槽中电解液的硝酸浓度保持在40克/升～80克/升范围。本发明能有效解决硝酸体系电积过程中硝酸的腐蚀性问题，达到保护阳极，防止阴极返溶的目的，使硝酸铜溶液直接电积能够持续进行。
文档编号C25C1/00GK101392387SQ20081021850
公开日2009年3月25日 申请日期2008年10月21日 优先权日2008年10月21日
发明者殷国民, 江继明 申请人:四会市鸿明贵金属有限公司;肇庆市大鸿明贵金属有限公司