一种阴极铜的制备方法及装置与流程

本发明涉及阴极铜技术领域，尤其涉及一种阴极铜的制备方法及装置。

背景技术：

在铜电解精炼过程中，随着阳极板的不断溶解，阳极上的铜及砷、锑、铋等杂质部分进入到电解液中，并在电解液中不断富集，富集到一定程度会影响到铜电解生产的正常进行。为保证电解生产的顺利进行，保障电解铜质量，就需要不断对电解液进行脱铜脱杂的净化处理。粗硫酸铜作为电解车间净液工序的副产品之一，通常进行外售。但由于粗硫酸铜中含有部分杂质，附加值相对较低，外售价格便宜，市场行情不是太好，生产过程中往往库存积压量比较大。如何对电解过程中产生的粗硫酸铜进行合理利用成为本领域亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用粗硫酸铜来生产高纯阴极铜的方法，实现了副产品粗硫酸铜的合理利用。

本发明提供了一种阴极铜的制备方法，包括：

将粗硫酸铜进行重溶，得到电解液；

将所述电解液进行电积，得到阴极铜和脱铜电解液。

在本发明中，所述粗硫酸铜为在铜电解精炼过程中，随着阳极板的不断溶解，阳极上的铜及砷、锑、铋等杂质部分进入到电解液中，并在电解液中不断富集，对电解液进行脱铜脱杂净化处理后得到的产物，本发明中粗硫酸铜中的主要成分为硫酸铜，同时含有一些sb、bi、as、pb等杂质以及硫酸和水等成分。在本发明中，所述粗硫酸铜的杂质含量较低，所述粗硫酸铜的成分优选包括：

25～35wt％的cu元素；

1～5wt％的游离硫酸；

0.01～0.2wt％的sb元素；

0.001～0.1wt％的bi元素；

0.01～0.5wt％的cao；

0.001～0.05wt％的mgo；

0.001～3wt％的as元素；

0.001～0.05wt％的pb元素；

0.001～3wt％的ni元素；

0.001～0.2wt％的zn元素；

0.001～0.05wt％的al2o3；

10～25wt％的水。

在本发明中，所述cu元素的质量含量优选为28～32％，更优选为30％。

在本发明中，所述游离硫酸是指已电离出氢离子的硫酸。在本发明中，所述游离硫酸的质量含量优选为2.5～3.5％，更优选为3％。

在本发明中，所述sb元素的质量含量优选为0.016～0.019％，更优选为0.017～0.018％。

在本发明中，所述bi元素的质量含量优选为0.0001～0.0008％，更优选为0.0002～0.0006％，最优选为0.0004～0.0005％。

在本发明中，所述cao的质量含量优选为0.036～0.039％，更优选为0.037～0.038％。

在本发明中，所述mgo的质量含量优选为0.0091～0.0094％，更优选为0.0092～0.0093％。

在本发明中，所述as元素的质量含量优选为0.048～0.052％，更优选为0.05％。

在本发明中，所述pb元素的质量含量优选为0.0021～0.0024％，更优选为0.0022～0.0023％。

在本发明中，所述ni元素的质量含量优选为0.26～0.29％，更优选为0.27～0.28％。

在本发明中，所述zn元素的质量含量优选为0.01～0.15％，更优选为0.08％。

在本发明中，所述al2o3的质量含量优选为0.009％。

在本发明中，所述重溶的方法优选为：

将所述粗硫酸铜在热水中进行溶解后和硫酸混合，得到电解液。

在本发明中，所述热水的温度优选为45～65℃，更优选为50～60℃，最优选为55℃。

在本发明中，所述电解液中铜离子的浓度为30～55g/l，优选为40～50g/l，更优选为45g/l。在本发明中，所述电解液中硫酸的浓度为140～200g/l，优选为160～190g/l，更优选为170～180g/l。在本发明中，所述电解液中杂质比较少，可满足本发明中电积生产高纯阴极铜对电解液的要求。

在本发明中，所述电解液优选包括：

30～55g/l的cu离子；

0.01～1.5g/l的fe离子；

0.005～0.5g/l的sb元素；

0.01～0.3g/l的bi元素；

0.1～5g/l的as元素；

<1.0mg/l的悬浮物(ss)；

140～200g/l的h2so4；

0.01～0.3g/l的ca离子。

在本发明中，所述cu离子在电解液中的含量优选为38～42g/l，更优选为40g/l。

在本发明中，所述fe离子在电解液中的含量优选为0.13～0.15g/l，更优选为0.14g/l。

在本发明中，所述sb元素在电解液中的含量优选为0.0053～0.0055g/l，更优选为0.0054g/l。

在本发明中，所述bi元素在电解液中的含量优选为0.07～0.09g/l，更优选为0.08g/l。

在本发明中，所述as元素在电解液中的含量优选为0.21～0.24g/l，更优选为0.23g/l。

在本发明中，所述ss在电解液中的含量优选为0.1～0.8mg/l，更优选为0.2～0.6mg/l，最优选为0.3～0.5mg/l。

在本发明中，所述h2so4在电解液中的含量优选为140～200g/l，更优选为160～190g/l，最优选为180g/l。

在本发明中，所述ca离子在电解液中的含量优选为0.028～0.032g/l，更优选为0.03g/l。

在本发明中，粗硫酸铜的重溶液即电解液中砷、锑、铋、铁等杂质含量很低，电解液洁净度很高，完全可满足本发明中铜电积生产对电解液的要求。

在本发明中，所述脱铜电解液指的是采用本发明中的电解液进行电积过程中获得阴极铜后剩余的电解液。在本发明中，由于粗硫酸铜中几乎没有不溶性的杂质颗粒，所述电积过程中产生的脱铜电解液不需要过滤，经脱酸后再次重溶粗硫酸铜配制即可形成电解液循环使用。

在本发明中，随着所述电积过程的进行，电解液中酸不断升高即形成脱铜电解液；为了保持脱铜电解液中酸度平衡，根据酸的增长量采用石灰中和的方法来保持脱铜电解液中酸的稳定。在本发明中，所述阴极铜的制备方法优选还包括：

将所述脱铜电解液和石灰混合，得到石膏和脱酸电解液。

在本发明中，所述石灰的用量以制备得到的阴极铜的质量为参考，所述石灰的用量与制备得到的阴极铜的质量比优选为(1.1～1.2):1，更优选为1.15:1；即本发明制备得到1质量份的阴极铜后向脱铜电解液中加入1.1～1.2质量份的石灰。在本发明中，优选将所述石灰用少量水乳化，防止混合后石灰结球致使反应不充分。本发明对所述水的用量没有特殊的限制，所述水的用量使石灰全部乳化即可，在本发明中，所述石灰乳的浓度优选为80～90％，更优选为82～88％，最优选为84～86％。

在本发明中，优选将所述脱铜电解液和石灰混合后的产物进行压滤，得到石膏和脱酸电解液。在本发明中，所述压滤优选在压滤机中进行；所述压滤过程中优选采用双层丙纶滤布，所述双层丙纶滤布的目数优选400以上。

在本发明中，所述阴极铜的制备方法优选还包括：

将所述脱酸电解液进行配制，得到电解液循环使用。

在本发明中，所述配制的方法优选为：

将所述粗硫酸铜溶解在脱酸电解液中，得到电解液。

在本发明中，所述溶解的温度优选为45～65℃，更优选为50～60℃，最优选为55℃。

本发明在采用脱酸电解液配制电解液过程中优选按照脱酸电解液中铜的减少量来加入粗硫酸铜，即保证电积过程使电解液中铜的减少量与需要重溶的粗硫酸铜中铜的含量对等即可。在本发明中，将所述粗硫酸铜溶解在脱酸电解液中得到的电解液成分满足上述技术方案所述的电解液成分要求即可。

本发明优选采用石灰和脱铜电解液混合，石灰成本低，可有效平衡脱铜电解液中富余的酸，不引入其它杂质，产生的石膏易压滤，便于操作，石膏还可吸附脱铜电解液中的杂质，维持脱铜电解液的成分稳定，而且发生酸碱反应能够给脱铜电解液提供一定热量，可保持电解液温度即电积过程中温度的稳定，节约电积过程中加热电解液的能量。

在本发明中，为了控制制备得到的阴极铜的板面光滑、平整致密，优选在电积过程中向电解液中加入骨胶和硫脲添加剂。在本发明中，所述电解液中优选含有添加剂，所述添加剂优选为骨胶和硫脲。在本发明中，所述骨胶的加入量优选为电积生产过程中每析出1吨铜所消耗的骨胶为60～200g，更优选为100～150g，最优选为120～130g。在本发明中，所述硫脲加入量优选为电积生产过程中每析出1吨铜所消耗的硫脲为50～100g，更优选为60～90g，最优选为70～80g。

在本发明中，所述电积的温度即电积过程中电解液的温度为55～70℃，优选为60～65℃。在本发明中，所述电积过程中的电流密度优选为200～350a/m²，更优选为250～300a/m²。在本发明中，所述电积过程中电解液的流量优选控制为1.8～4m³/h，更优选为2～3.5m³/h，最优选为2.5～3m³/h。

在本发明中，所述电积过程中电解槽内供液优选采用槽底中央给液、上部两端溢流回液的循环方式。在本发明中，所述电积过程中采用的阴极板优选为20～30块，更优选为22～28块，最优选为24～26块；采用的阳极板比阴极板多1块；所述阳极板的材质优选为铅锑合金或钛基二氧化铅；所述阴极板的材质优选为不锈钢，更优选为不锈钢316l；所述阳极板的厚度优选为4～5mm，更优选为4.2～4.8mm，最优选为4.4～4.6mm；所述阴极板的厚度优选为3～4mm，更优选为3.2～3.8mm，最优选为3.4～3.6mm。在本发明中，所述电积的出槽周期优选为6～11天，更优选为7～10天，最优选为8～9天。

本发明实施例提供的阴极铜的制备方法工艺流程如图1所示，包括：

将粗硫酸铜在重溶槽中重溶，得到电解液；

将所述电解液进行电积脱铜，得到高纯阴极铜和脱铜后液(脱铜电解液)；

将所述高纯阴极铜进行外售；

将所述脱铜后液和石灰乳混合进行酸碱中和；

将酸碱中和后的产物进行压滤机压滤，得到石膏和脱酸后液(脱酸电解液)；

将所述石膏进行外售；

将所述脱酸后液进入重溶槽进行配制获得电解液循环使用。

本发明提供的阴极铜的制备方法解决了粗硫酸铜附加值低、外售价格便宜的问题；同时也解决了生产过程中该副产品库存积压量大、资金占压的问题。

本发明提供了一种阴极铜的制备装置，包括：

重溶槽，所述重溶槽用于对粗硫酸铜进行重溶；

进口与所述重溶槽出口连接的电解槽，所述电解槽用于对电解液进行电积。

在本发明中，所述粗硫酸铜、重溶、电解液和电积与上述技术方案所述粗硫酸铜、重溶、电解液和电积一致，在此不再赘述。

本发明对所述重溶槽的材质、形状和尺寸没有特殊的限制，本领域技术人员根据实际情况对粗硫酸铜进行重溶的方法选择合适的容器作为重溶槽即可。在本发明中，所述重溶槽的材质优选为frp材质。

本发明对所述电解槽的材质、形状、尺寸和结构没有特殊的限制，本发明中的电解液为腐蚀性酸性液体，所述电解槽采用耐酸材质即可。本领域技术人员根据实际情况对电解液进行电积的操作选择本领域技术人员熟知的电解槽即可。在本发明中，所述电解槽的供液底管优选设置安装在槽底中央，进液底管上设置有一定数量的出液小孔(出液孔)，所述出液小孔(出液孔)数量与阴极板块数相关，优选每块阴极板两侧均有一个出液小孔(出液孔)与之对应，保证极板之间电解液均匀循环。

在本发明中，所述电解槽中阴极板的数量优选为20～30块，更优选为22～28块，最优选为24～26块。在本发明中，所述电解液槽中阳极板优选比阴极板多1块。在本发明中，所述阳极板的材质优选为铅锑合金或钛基二氧化铅。在本发明中，所述阴极板的材质优选为不锈钢，更优选为不锈钢316l。在本发明中，所述阳极板的厚度优选为4～5mm，更优选为4.2～4.8mm，最优选为4.4～4.6mm。在本发明中，所述阴极板的厚度优选为3～4mm，更优选为3.2～3.8mm，最优选为3.4～3.6mm。在本发明中，所述电解槽的出槽周期优选为6～11天，更优选为7～10天，最优选为8～9天。

在本发明中，所述重溶槽和电解槽之间优选还包括前液缓冲槽，所述前液缓冲槽的进口和重溶槽的出口连接，所述前液缓冲槽的出口和电解槽的进口连接。在本发明中，所述前液缓冲槽用于存储重溶槽产生的电解液。本发明对所述前液缓冲槽的材质、形状和尺寸没有特殊的限制，本领域技术人员可根据实际生产情况选择合适的容器作为前液缓冲槽。在本发明中，所述前液缓冲槽的材质优选为frp材质。

在本发明中，所述前液缓冲槽和电解槽之间优选还包括脱铜前液槽，所述脱铜前液槽的进口和前液缓冲槽的出口连接，所述脱铜前液槽的出口和电解槽的进口连接。在本发明中，所述脱铜前液槽用于存储前液缓冲槽中产生的电解液。本发明对所述脱铜前液槽的材质、形状和尺寸没有特殊的限制，本领域技术人员可根据实际生产情况选择合适的容器作为脱铜前液槽。在本发明中，所述脱铜前液槽的材质优选为frp材质。在本发明中，所述脱铜前液槽中电解液的流量优选控制在1.8～4m³/h每槽。

在本发明中，所述前液缓冲槽和脱铜前液槽都是作为电解液的储槽、起到一定的缓冲作用，给电解液的循环提供来源，防止出现供液不足、电解液断流问题。在本发明中，电解液是24小时连续不断进行循环的，而电解液的配制通常需要40～50分钟/槽，因此本发明提供的阴极铜的制备装置优选设置有前液缓冲槽和脱铜前液槽。

在本发明中，所述脱铜前液槽和电解槽之间优选还包括加热器，所述加热器的进口和脱铜前液槽的出口连接，所述加热器的出口和电解槽的进口连接。在本发明中，所述加热器用于对电解液进行加热以满足电解过程中对温度的要求。本发明对所述加热器的种类和来源没有特殊的限制，本领域技术人员可根据实际生产情况选择合适的加热设备能够实现加热功能即可。在本发明中，所述加热器优选为板式换热器。

在本发明中，所述加热器和电解槽之间优选还包括高位槽，所述高位槽的进口和加热器的出口连接，所述高位槽的出口和电解槽的进口连接。在本发明中，所述高位槽用于电解液的存储；所述高位槽设置安装在一定高度，与电解槽形成一定的高度差，通过电解液的重力给电解槽供液提供动力。在本发明中，所述高位槽和电解槽设置的高度差优选为2～3米。

本发明对所述高位槽的材质、形状和尺寸没有特殊的限制，本领域技术人员可根据实际生产情况选择合适的容器作为高位槽。在本发明中，所述高位槽的材质优选为frp材质。

在本发明中，所述阴极铜的制备装置优选还包括脱铜后液槽，所述脱铜后液槽的进口和电解槽的电解液出口连接。在本发明中，所述脱铜后液槽的作用为储存脱铜后的电解液。本发明对所述脱铜后液槽的材质、形状和尺寸没有特殊的限制，本领域技术人员可根据实际生产情况选择合适的容器作为脱铜后液槽。在本发明中，所述脱铜后液槽的材质优选为frp材质。

在本发明中，所述阴极铜的制备装置优选还包括后液缓冲槽，所述后液缓冲槽的进口和脱铜后液槽出口连接；所述后液缓冲槽和重溶槽的进口连接。在本发明中，所述后液缓冲槽的作用为对脱铜电解液起到一定的缓冲作用。本发明对所述后液缓冲槽的材质、形状和尺寸没有特殊的限制，本领域技术人员可根据实际生产情况选择合适的容器作为后液缓冲槽。在本发明中，所述后液缓冲槽的材质优选为frp材质。

在本发明中，所述阴极铜的制备装置优选还包括酸碱中和槽，所述酸碱中和槽的进口和后液缓冲槽的出口连接。本发明优选在电积过程中向酸碱中和槽中加入石灰，将电积后的脱铜电解液进行中和形成脱酸电解液。在本发明中，所述酸碱中和槽用于存储脱酸电解液。本发明对所述酸碱中和槽的材质、形状和尺寸没有特殊的限制，本领域技术人员可根据实际生产情况选择合适的容器作为酸碱中和槽。在本发明中，所述酸碱中和槽的材质优选为外壁为不锈钢，内衬为pe材料。

在本发明中，所述阴极铜的制备装置优选还包括压滤机，所述压滤机的进口和酸碱中和槽的出口连接，所述压滤机的液体出口和重溶槽的进口连接。在本发明中，所述压滤机用于将脱铜电解液和石灰混合后的产物进行压滤获得石膏和脱酸电解液。本发明对所述压滤机的种类和来源没有特殊的限制，本领域技术人员可根据实际情况选择本领域技术人员熟知的压滤机即可。

本发明实施例提供的阴极铜制备装置的结构示意图如图3所示，包括：

重溶槽1；

进口与所述重溶槽1出口连接的前液缓冲槽2；

进口与所述前液缓冲槽2出口连接的脱铜前液槽3；

进口与所述脱铜前液槽3出口连接的加热器4；

进口与所述加热器4出口连接的高位槽5；

进口与所述高位槽5出口连接的电解槽6；

进口与所述电解槽6出口连接的脱铜后液槽7；

进口与所述脱铜后液槽7出口连接的后液缓冲槽8；

进口与所述后液缓冲槽8出口连接的酸碱中和槽9；

进口与所述酸碱中和槽9出口连接的压滤机10；

压滤机10的液体出口与重溶槽1的进口连接。

在本发明中，利用上述阴极铜制备装置制备阴极铜的工作过程为：粗硫酸铜经重溶槽溶解、配制成电解液，通过输液泵输送至前液缓冲槽，再输送至脱铜前液槽，经加热器加热后进入高位槽，再进入电解槽，电解槽内供液采用槽底中央给液、上部两端溢流回液的循环方式，电积过程中形成脱铜电解液进入脱铜后液槽、再进入后液缓冲槽。后液缓冲槽内的脱铜电解液进入酸碱中和槽，向酸碱中和槽内加入石灰进行中和使脱铜电解液形成脱酸电解液和石膏，脱酸电解液输送至重溶槽配制形成电解液循环使用；由于本发明中的粗硫酸铜几乎没有不溶性的杂质颗粒，经再次配制形成的电解液不需要进行过滤，可继续循环使用。

本发明的关键在于对粗硫酸铜溶解重溶后形成的电解液中铜、酸含量的控制以及电积温度的控制，从而获得制备良好的阴极铜。另外，本发明利用脱酸电解液来溶解粗硫酸铜、配制电解液，能够减少水的消耗量。本发明采用石灰来中和脱铜电解液中富余的酸，不会引入其他杂质进入系统。本发明通过对电解液中添加剂的成分与含量的控制，能够获得质量良好的阴极铜。本发明还提供了一种利用粗硫酸铜将其转化为高纯阴极铜的生产系统。而且，本发明提供的方法只产出高纯阴极铜和副产品石膏，没有其它产物，能够将电解液全部进行循环利用，将粗硫酸铜全部转化为高纯阴极铜，实现了经济效益的最大化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的制备阴极铜的工艺流程图；

图2为本发明实施例提供的电解槽的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的制备阴极铜装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供了一种阴极铜制备装置，其结构示意图如图3所示，包括：

重溶槽1，所述重溶槽用于将粗硫酸铜进行重溶获得电解液；

进口与所述重溶槽1出口连接的前液缓冲槽2；

进口与所述前液缓冲槽2出口连接的脱铜前液槽3；

进口与所述脱铜前液槽3出口连接的加热器4(板式换热器)；

进口与所述加热器4出口连接的高位槽5，所述高位槽位于电解槽上方，高位槽和电解槽的高度差为2.5米；

进口与所述高位槽5出口连接的电解槽6，电解槽内供液底管设置安装在槽底中央，进液底管上有一定数量的出液孔，出液孔数量与阴极板块数相关，每块阴极板两侧均有一个出液小孔与之对应；电解槽内阴极板的数量为25块，电解液槽内阳极板比阴极板多1块，阳极板的材质优选为铅锑合金，阳极板的厚度为4.5mm；阴极板的材质为不锈钢316l，阴极板的厚度为3.5mm；

进口与所述电解槽6出口连接的脱铜后液槽7；

进口与所述脱铜后液槽7出口连接的后液缓冲槽8；

进口与所述后液缓冲槽8出口连接的酸碱中和槽9；

进口与所述酸碱中和槽9出口连接的压滤机10，压滤机10的液体出口与重溶槽1的进口连接。

实施例2

采用实施例1提供的阴极铜制备装置制备阴极铜，具体方法为：

将粗硫酸铜在重溶槽内利用45℃的热水进行溶解，然后加入硫酸配制成电解液；粗硫酸铜的成分包括：29.09wt％的cu元素；3.05wt％的游离硫酸；0.0018wt％的sb元素；0.001wt％的bi元素；0.0038wt％的cao；0.0093wt％的mgo；0.0049wt％的as元素；0.0022wt％的pb元素；0.28wt％的ni元素；0.08wt％的zn元素；0.009wt％的al2o3；22wt％的水。电解液的成分为：39.37g/l的cu离子；0.14g/l的fe离子；0.0054g/l的sb元素；0.08g/l的bi元素；0.23g/l的as元素；<1.0mg/l的悬浮物；0.029g/l的ca离子；150g/l的h2so4。

将配制好的电解液输送至前液缓冲槽，再送至脱铜前液槽，脱铜前液槽内的电解液经过加热器(板式换热器)加热至60℃。将加热后的电解液输送至高位槽，通过高位槽给电解槽持续供液。脱铜前液槽中电解液流量控制在1.8m³/h每槽，电积过程中电解液温度控制在60℃，电流密度在200a/m²，出槽周期为11天。

在电积过程中，向电解液中加入一定量的骨胶和硫脲来控制制备得到的阴极铜的质量，骨胶的加入量为电积过程中每析出1吨铜消耗的骨胶为120g，硫脲的加入量为电积过程中每析出1吨铜消耗的硫脲为70g，骨胶和硫脲的加入位置为高位槽，采用小计量泵、24小时均匀连续加入。

随着电积脱铜过程的进行，电解液中酸会逐步升高(每生产1吨铜将产生1.54吨的硫酸)形成脱铜电解液，影响电积过程的进行，脱铜电解液从电解槽被依次输送至脱铜后液槽以及后液缓冲槽进入酸碱中和槽。向酸碱中和槽中加入一定量的石灰，来中和电积过程中产生的脱铜电解液中富余的酸；石灰的加入量按照每制备得到1吨阴极铜向脱铜电解液中加入1.1吨石灰的比例进行加入。酸碱反应后，用压滤机进行压滤，得到脱酸电解液和石膏；压滤过程中采用双层丙纶滤布，目数在400以上；将石膏入库待售，将得到的脱酸电解液输送至重溶槽使其溶解粗硫酸铜形成电解液循环使用。

将实施例1电积过程产生的阴极铜按照gb/t467-2010《阴极铜》标准进行检测，检测结果如表1所示，本发明实施例1制备得到的高纯阴极铜进行外售；所得到的石膏可作为副产品进行外售。

实施例3

采用实施例1提供的阴极铜制备装置制备阴极铜，具体方法为：

将粗硫酸铜在重溶槽内利用55℃的热水进行溶解，然后加入硫酸配制成电解液；粗硫酸铜的成分包括：31.4wt％的cu元素；3.84wt％的游离硫酸；0.0015wt％的sb；0.001wt％的bi；0.0022wt％的cao；0.008wt％的mgo；0.048wt％的as；0.0016wt％的pb；0.27wt％的ni；0.05wt％的zn；0.007wt％的al2o3；18wt％的水。电解液的成分为：42.93g/l的cu离子；0.12g/l的fe离子；0.004g/l的sb元素；0.09g/l的bi元素；0.21g/l的as元素；<1.0mg/l的悬浮物；0.026g/l的ca离子，170g/l的h2so4。

将配制好的电解液输送至前液缓冲槽，再送至脱铜前液槽，脱铜前液槽内的电解液经过加热器加热至65℃。将加热后的电解液输送至高位槽，通过高位槽给电解槽持续供液。脱铜前液槽中电解液流量控制在3m³/h每槽，电解过程中电解液温度控制在65℃，电流密度在300a/m²，出槽周期为8天。

在电积过程中，向电解液中加入一定量的骨胶和硫脲来控制制备得到的阴极铜的质量，骨胶的加入量为电积过程中每析出1吨铜消耗的骨胶为140g，硫脲的加入量为电积过程中每析出1吨铜消耗的硫脲为80g，骨胶和硫脲的加入位置为高位槽，采用小计量泵、24小时均匀连续加入。

随着电积脱铜过程的进行，电解液中酸会逐步升高(每生产1吨铜将产生1.54吨的硫酸)形成脱铜电解液，影响电积过程的进行，脱铜电解液从电解槽被依次输送至脱铜后液槽以及后液缓冲槽进入酸碱中和槽。向酸碱中和槽中加入一定量的石灰，来中和脱铜电解液中富余的酸；石灰的加入量按照每制备得到1吨阴极铜向脱铜电解液中加入1.15吨石灰的比例进行加入。酸碱反应后，用压滤机进行压滤，得到脱酸电解液和石膏；压滤过程中采用双层丙纶滤布，目数在400以上；将石膏入库待售，将得到的脱酸电解液输送重溶槽使其溶解粗硫酸铜形成电解液循环使用。

将实施例3电积过程产生的阴极铜按照gb/t467-2010《阴极铜》标准进行检测，检测结果如表1所示，本发明实施例3制备得到的高纯阴极铜进行外售；所得到的石膏可作为副产品进行外售。

实施例4

采用实施例1提供的阴极铜制备装置制备阴极铜，具体方法为：

将粗硫酸铜在重溶槽内利用65℃的热水进行溶解，然后加入硫酸配制成电解液；粗硫酸铜的成分包括：27.86wt％的cu元素；3.84wt％的游离硫酸；0.0021wt％的sb元素；0.0011wt％的bi元素；0.0024wt％的cao；0.0087wt％的mgo；0.048wt％的as元素；0.0017wt％的pb元素；0.27wt％的ni元素；0.052wt％的zn元素；0.0074wt％的al2o3；23wt％的水。电解液的成分为：40.93g/l的cu离子；0.12g/l的fe离子；0.013g/l的sb元素；0.14g/l的bi元素；0.26g/l的as元素；<1.0mg/l的悬浮物；0.029g/l的ca离子，200g/l的h2so4。

将配制好的电解液输送至前液缓冲槽，再送至脱铜前液槽，脱铜前液槽内的电解液经过加热器加热至65℃。将加热后的电解液输送至高位槽，通过高位槽给电解槽持续供液。脱铜前液槽中电解液流量控制在4m³/h每槽，电解过程中电解液温度控制在65℃，电流密度在350a/m²，出槽周期为6天。

在电积过程中，向电解液中加入一定量的骨胶和硫脲来控制制备得到的阴极铜的质量，骨胶的加入量为电积过程中每析出1吨铜消耗的骨胶为180g，硫脲的加入量为电积过程中每析出1吨铜消耗的硫脲为90g，骨胶和硫脲的加入位置为高位槽，采用小计量泵、24小时均匀连续加入。

随着电积脱铜过程的进行，电解液中酸会逐步升高(每生产1吨铜将产生1.54吨的硫酸)形成脱铜电解液，影响电积过程的进行，脱铜电解液从电解槽被依次输送至脱铜后液槽以及后液缓冲槽进入酸碱中和槽。向酸碱中和槽中加入一定量的石灰，来中和脱铜电解液中富余的酸；石灰的加入量按照每制备得到1吨阴极铜向脱铜电解液中加入1.2吨石灰的比例进行加入。酸碱反应后，用压滤机进行压滤，得到脱酸电解液和石膏；压滤过程中采用双层丙纶滤布，目数在400以上；将石膏入库待售，将得到的脱酸电解液输送至重溶槽使其溶解粗硫酸铜形成电解液循环使用。

将实施例4电积过程产生的阴极铜按照gb/t467-2010《阴极铜》标准进行检测，检测结果如表1所示，本发明实施例4制备得到的高纯阴极铜进行外售；所得到的石膏可作为副产品进行外售。

表1本发明实施例制备得到的阴极铜化学成分

本发明提供的阴极铜的制备方法解决了生产中副产品粗硫酸铜的库存积压问题，提高了资金利用率。可以产出符合gb/t467-1997标准的高纯阴极铜，提高了副产品粗硫酸铜的附加值，增加经济效益。依据目前的市场行情核算，每处理1吨粗硫酸铜，可产生900元以上的直接效益。

由以上实施例可知，本发明提供了一种阴极铜的制备方法，包括：将粗硫酸铜进行重溶，得到电解液；将所述电解液进行电积，得到阴极铜；所述电解液中铜离子的浓度为30～55g/l，硫酸的浓度为140～200g/l；所述电积的温度为55～70℃。本发明提供的阴极铜的制备方法解决了粗硫酸铜附加值低、外售价格便宜的问题；同时也解决了生产过程中该副产品库存积压量大、资金占压的问题。