本发明涉及一种有色金属湿法冶金过程中电解液的净化方法，特别是铜电解液中砷、锑、铋杂质脱除与综合回收的方法。
背景技术：
：随着炼铜工业的飞速发展，优质铜精矿越来越少，矿产阳极铜中砷、锑、铋等杂质含量呈不断上升趋势，造成铜电解液中砷、锑、铋含量高。由于砷、锑、铋的析出电位与铜的析出电位相近，当电解液中的砷、锑、铋含量达到一定浓度后，容易与铜一起在阴极析出，另外，电解液中的砷、锑、铋容易形成“漂浮阳极泥”粘附或机械夹杂在阴极铜上，从而影响阴极铜的质量。为保证铜电解过程正常进行，目前铜电解行业往往采用诱导法对电解液进行净化处理，以除去电解液中的砷、锑、铋等杂质，但对于高锑、高铋的铜电解液，该工艺脱杂效率低、净液量大、成本高、产生有毒气体环境污染大。近年来，国内外学者们一直在寻求新的铜电解液净化工艺，并开发出许多有效的除砷、锑、铋方法，其中包括锡酸及活性炭吸附净化，碳酸钡、碳酸锶共沉淀铋，吸附树脂吸附锑、铋，溶剂萃取砷、锑、铋等方法，但这些方法不同程度存在脱杂效率低、固定投资大、对电解液产生一定副作用等缺陷。专利申请201410333413.1、201510422489.6和201610775577.9，公开了铜电解液沉淀除杂的方法，以锑或/和铋的氧化物及其水合物为吸附剂或沉淀剂，脱除电解液中的砷、锑、铋，但这些方法共同点都是对所得固体沉淀物进行碱浸，从而再生沉淀剂，因此，存在工艺流程长、酸碱交替、试剂消耗大等缺陷，同时砷、锑、铋无法单独开路，并且还会产生多种废水，需要进一步回收处理。技术实现要素：本发明目的是提供一种能将铜电解液中砷、锑、铋高效脱除并单独开路回收，同时沉淀剂可再生重复使用的方法，具有工艺流程短、操作简单、脱除率高、无“三废”排放、沉淀剂可重复使用、成本低廉等特点，适合大规模工业生产。为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：在铜电解液中加入锑化合物作为沉淀剂，将铜电解液中的砷、锑、铋共沉淀脱除，过滤得脱杂后铜电解液和含砷、锑、铋的沉淀。脱杂后铜电解液直接返回铜电解系统，沉淀采用梯度控温火法回收砷、锑和铋。沉淀首先在惰性气体保护下，进行低温分解得到低温分解气体和低温分解渣，低温分解气体经冷凝得到砷化合物，低温分解渣在气氛控制下进行高温分解，得到铋化合物和高温分解气体，高温分解气体经冷凝得到锑化合物，作为沉淀剂返回铜电解液沉淀脱杂工序。具体的工艺过程和工艺参数如下。1.沉淀脱杂。将铜电解液放入搅拌槽中，加入三氧化二锑、四氧化二锑、五氧化二锑中的一种或几种混合物作为沉淀剂，进行沉淀脱杂，经过滤得脱杂后铜电解液和含砷、锑、铋的沉淀，脱杂后铜电解液直接返回铜电解系统。沉淀脱杂工艺条件为：铜电解液中铜的浓度为20.0-70.0g/l、硫酸的浓度为100.0-500.0g/l、砷的浓度为2.0-40.0g/l、锑的浓度为0.01-5.0g/l、铋的浓度为0.01-5.0g/l，沉淀剂加入量为5.0-30.0g/l，反应温度为25-95℃，时间为0.5-5.0小时。2.低温分解。含砷、锑、铋的沉淀在氩气或氮气保护下，进行低温分解得到低温分解气体和低温分解渣，低温分解气体经冷凝得到砷化合物。反应温度为500-900℃，时间为0.5-5.0小时。3.高温分解。低温分解渣在控制气氛的条件下，在950-1500℃的温度下高温分解0.5-5.0小时，得到高温分解气体和铋化合物。高温分解气体经冷凝得到的锑化合物，作为沉淀剂返回铜电解液沉淀脱杂工序；所述气氛为氩气、氮气、氧气、空气中的一种或几种气体，通过调整气氛中的含氧量，使得锑化合物的组分与沉淀剂的组分一致。进一步地，低温分解步骤中，所述氩气或氮气的体积百分含量为99.99%以上。进一步地，高温分解步骤中，所述氩气或氮气的体积百分含量为99.99%以上，所述氧气的体积百分含量为21.0%-100%。所述各种试剂均为工业级试剂。与铜电解液砷、锑、铋脱除现有方法比较，本发明有以下优点：将铜电解液中的砷、锑、铋高效脱除，并通过梯度控温火法回收技术，将砷、锑和铋以高纯化合物形式综合回收，从而实现了砷、锑、铋杂质的高效脱除并单独开路，以及沉淀剂的重复使用，具有工艺流程短、操作简单、脱除率高、无“三废”排放、成本低廉等优点，适合大规模工业生产。本发明能广泛应用于从各种酸性溶液中脱除并综合回收砷、锑和铋，特别适合处理高砷、高锑、高铋的铜电解液，也可用于镍、锌电解液的砷、锑、铋脱杂过程。附图说明图1：本发明工艺流程图示意图。具体实施方式下面结合实施例，对本发明作进一步描述，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。实施例1。往1m3铜电解液中添加三氧化二锑15kg，在温度85℃下反应1.0小时，过滤得脱杂后铜电解液0.99m3和含砷、锑、铋的沉淀24.46kg，铜电解液中砷、锑、铋的脱除率分别为68.89%、64.22%和92.75%，沉淀反应对铜电解液中铜和酸含量的影响甚微，沉淀脱杂结果如下。元素cuassbbih2so4脱杂前铜电解液g/l43.507.600.251.12175.00脱杂前铜电解液g/l43.852.380.090.08176.39含砷、锑、铋的沉淀在体积百分含量为99.99%的氩气保护下，在温度为800℃下分解3h，得到低温分解渣17.58kg和低温分解气体，低温分解气体经冷凝得到纯度为98.59%的as2o36.88kg；低温分解渣在体积百分含量为99.99%的氩气保护下，在温度为1200℃下分解2h，得到1.28kg纯度为92.69%的bi2o3分解残渣和高温分解气体，高温分解气体经冷凝得到15.12kg纯度为99.21%的sb2o3，作为沉淀剂返回铜电解液沉淀脱杂工序。实施例2。往1m3铜电解液中添加五氧化二锑20kg，在温度65℃下反应1.5小时，过滤得脱杂后铜电解液0.99m3和含砷、锑、铋的沉淀33.21kg，铜电解液中砷、锑、铋的脱除率分别为72.15%、87.04%和93.14%，沉淀反应对铜电解液中铜和酸含量的影响甚微，沉淀脱杂结果如下。元素cuassbbih2so4脱杂前铜电解液g/l37.4810.500.862.13199.00脱杂前铜电解液g/l37.892.960.110.15201.22含砷、锑、铋的沉淀在体积百分含量为99.99%的氩气保护下，在温度为700℃下分解2.5h，得到低温分解渣23.26kg和低温分解气体，低温分解气体经冷凝得到纯度为99.04%的as2o39.95kg；低温分解渣在温度为1300℃下分解3h，分解时以50nm3/h通入空气，得到2.53kg纯度为95.34%的bi2o3分解残渣和高温分解气体，高温分解气体经冷凝得到20.72kg纯度为99.56%的sb2o5，作为沉淀剂返回铜电解液沉淀脱杂工序。实施例3。往1m3铜电解液中添加五氧化二锑32kg和三氧化二锑8kg，在温度75℃下反应1.0小时，过滤得脱杂后铜电解液0.98m3和含砷、锑、铋的沉淀60.19kg，铜电解液中砷、锑、铋的脱除率分别为71.65%、79.53%和94.18%，沉淀反应对铜电解液中铜和酸含量的影响甚微，沉淀脱杂结果如下。元素cuassbbih2so4脱杂前铜电解液g/l67.4518.371.091.58156.00脱杂前铜电解液g/l68.615.290.230.09158.67含砷、锑、铋的沉淀在体积百分含量为99.99%的氩气保护下，在温度为550℃下分解3.0h，得到低温分解渣42.90kg和低温分解气体，低温分解气体经冷凝得到纯度为99.48%的as2o317.29kg；低温分解渣在温度为1250℃下分解2.5h，分解时以20nm3/h通入空气，得到1.96kg纯度为96.58%的bi2o3分解残渣和高温分解气体，高温分解气体经冷凝得到40.92kg锑化合物，其中sb2o5的质量百分含量为80.18%，sb2o3的质量百分含量为19.09%，该锑化合物作为沉淀剂返回铜电解液沉淀脱杂工序。当前第1页12