一种铜电解液高效自净化诱导剂及其合成方法与流程

本发明涉及铜电解，具体涉及一种铜电解液高效自净化诱导剂及其合成方法。

背景技术：

1、铜电解精炼过程中，阳极中的砷、锑、铋、镍等杂质不断溶解并在电解液中积累，当杂质富集到一定浓度时会影响阴极铜品质。为了维持电解液中的铜、酸含量及杂质浓度都在允许含量范围内，就必须对电解液进行净化和调整，以保证电解过程的正常进行。目前主流的净化工艺是开路部分电解液出去，然后将需净化电解液进行真空蒸发浓缩→水冷结晶生产粗硫酸铜→诱导法连续脱铜及杂质砷、锑、铋→冷冻结晶法生产粗硫酸镍。尽管这套工艺已经应用多年，通过不断地优化改进，已经比较成熟了，也取得了良好的效果，但是一直存在流程复杂，设备、药剂、能耗等成本高，污染环境，以及在生产过程中可能产生有毒气体砷化氢、危及作业人员人人身安全等问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种铜电解液高效自净化诱导剂。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种铜电解液高效自净化诱导剂的合成方法，包括如下步骤：

4、s1、将硫酸钛与硫酸溶液混合并在150-300摄氏度下焙烧；

5、s2、将步骤s1中焙烧所得的物料细磨至-300目80％以上；

6、s3、使用质量浓度20％-30％的硫酸溶液将步骤s2中细磨后的物料浸泡，然后过滤，得到的固体物质即为最终的铜电解液高效自净化诱导剂。

7、进一步地，步骤s1中，所述硫酸溶液的质量浓度为98％，用量为硫酸钛质量的1-1.5倍。

8、进一步地，步骤s1中，焙烧的时间为2h-3h。

9、本发明还提供一种利用上述方法制备得到的铜电解液高效自净化诱导剂。

10、本发明还提供一种利用上述方法制备得到的铜电解液高效自净化诱导剂的使用方法，具体包括如下步骤：

11、a1、将待净化电解液升温，加入sb2o5除铋；

12、a2、加入铜电解液高效自净化诱导剂，实现对砷、锑、铋的吸附共沉淀；

13、a3、将完成吸附共沉淀后的铜电解液高效自净化诱导剂进行再生回用。

14、进一步地，步骤a1中，将待净化电解液升温至60℃，边搅拌边按5g/l的用量加入sb2o5，反应时间为1h。

15、进一步地，步骤a2中，按10g/l的用量将铜电解液高效自净化诱导剂加入到经过步骤a1升温和除铋的电解液中，同时开始搅拌，吸附共沉淀的时间2h，结束后进行过滤。

16、进一步地，步骤a3的具体过程为：将完成吸附共沉淀后的铜电解液高效自净化诱导剂与水混合，搅拌加入naoh溶液调节ph至8-13，在50-100℃下搅拌1-4h进行解吸，过滤得到再生的铜电解液高效自净化诱导剂和解吸后液；再生的铜电解液高效自净化诱导剂酸洗后进行回用。

17、本发明的有益效果在于：

18、(1)本发明提供了一种铜电解液自净化诱导剂的合成方法，所合成的自净化诱导剂可以实现再生回用，从而可以实现自净化诱导剂的自给与无限循环，利用自净化诱导剂可以实现电解系统电解质成分的快速自主调节。

19、(2)利用本发明合成方法制得的自净化诱导剂进行电解液净化，净化的基本原理为络合沉淀法，即先用sb2o5将电解液中的bi(iii)络合下来，再加入主要成分为tioso4、ti4o5(so4)3、ti7o13(so4)的自净化诱导剂，其中的多种钛氧化物与电解液中的as(iii)、as(v)、sb(iii)、sb(v)络合，最终实现电解液中砷、锑、铋元素的共沉淀，以达到电解液净化的目的。通过上述过程净化电解液，可以避免传统工艺高能耗及易产生有毒有害气体危害环境的问题，实现了减碳与清洁生产。

20、(3)本发明合成方法制得的自净化诱导剂有着净化效率高、合成方法简单、成本低、环境友好、可循环使用等优点。

技术特征：

1.一种铜电解液高效自净化诱导剂的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的铜电解液高效自净化诱导剂的合成方法，其特征在于，步骤s1中，所述硫酸溶液的质量浓度为98％，用量为硫酸钛质量的1-1.5倍。

3.根据权利要求1所述的铜电解液高效自净化诱导剂的合成方法，其特征在于，步骤s1中，焙烧的时间为2h-3h。

4.一种利用权利要求1-3任一所述方法制备得到的铜电解液高效自净化诱导剂。

5.一种利用权利要求1-3任一所述方法制备得到的铜电解液高效自净化诱导剂的使用方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，步骤a1中，将待净化电解液升温至60℃，边搅拌边按5g/l的用量加入sb2o5，反应时间为1h。

7.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，步骤a2中，按10g/l的用量将铜电解液高效自净化诱导剂加入到经过步骤a1升温和除铋的电解液中，同时开始搅拌，吸附共沉淀的时间2h，结束后进行过滤。

8.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，步骤a3的具体过程为：将完成吸附共沉淀后的铜电解液高效自净化诱导剂与水混合，搅拌加入naoh溶液调节ph至8-13，在50-100℃下搅拌1-4h进行解吸，过滤得到再生的铜电解液高效自净化诱导剂和解吸后液；再生的铜电解液高效自净化诱导剂酸洗后进行回用。

技术总结
本发明公开了一种铜电解液高效自净化诱导剂及其合成方法，包括如下步骤：S1、将硫酸钛与硫酸溶液混合并在150‑300摄氏度下焙烧；S2、将步骤S1中焙烧所得的物料细磨至‑300目80％以上；S3、使用质量浓度20％‑30％的硫酸溶液将步骤S2中细磨后的物料浸泡，然后过滤，得到的固体物质即为最终的铜电解液高效自净化诱导剂。本发明所合成的自净化诱导剂可以实现再生回用，利用本发明合成方法制得的自净化诱导剂进行电解液净化，可以避免传统工艺高能耗及易产生有毒有害气体危害环境的问题，实现了减碳与清洁生产。本发明合成方法制得的自净化诱导剂有着净化效率高、合成方法简单、成本低、环境友好、可循环使用等优点。

技术研发人员：宁万涛,陈杭,张生云,葛素志,郭亚鑫,孟福飞
受保护的技术使用者：紫金铜业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25