一种沉降铜电解精炼过程中漂浮阳极泥的方法与流程

本发明属于铜电解精炼，具体涉及一种沉降铜电解精炼过程中漂浮阳极泥的方法。

背景技术：

1、铜阳极中通常存在多种杂质，如砷、锑等。在铜电解精炼过程中铜阳极中的砷、锑部分会以三价离子形态(as(ⅲ)、sb(ⅲ))进入电解液，并可被电解液中的溶解氧进一步氧化成五价(as(ⅴ)、sb(ⅴ))。其中sb(ⅴ)被认为是形成漂浮阳极泥的关键，当电解液中有一定量的sb(ⅴ)产生时，就会有比重较小的化合物生成，这些物质通常漂浮或悬浮在电解液中无法快速沉降，被称为漂浮阳极泥。主要的反应如下：

2、

3、

4、漂浮阳极泥在铜电解精炼过程中具有诸多危害：(1)漂浮或悬浮在电解液中，增加电解液浊度，影响传质过程；(2)易黏附在阴极表面，导致阴极粒子，降低阴极铜表观质量和纯度；(3)同时长大的阴极粒子可能会导致阴阳极短路。因此，为了避免漂浮阳极泥对铜电解精炼带来的危害，必须高效沉降电解液中漂浮阳极泥。

5、目前，关于降低铜电解精炼过程中漂浮阳极泥专利报道较少，实用新型cn211311618u公开了一种降低铜电解精炼漂浮阳极泥的电解系统，通过添加h2so3并施加平行磁场降低电解液中漂浮物，其应用场合十分有限，且h2so3使用过程产生的so2会恶化作业环境，同时电解液的体积会膨胀。专利cn111778520a公开一种并流沉淀降低铜电解过程漂浮阳极泥的方法，在电解过程中通过h2o2和na2so3调节as、sb的价态，将漂浮阳极泥转变为沉淀阳极泥，但其操作条件复杂，且效果不稳定，不适于工业生产。针对上述问题，发明了一种低成本高效沉降漂浮阳极泥的方法。

技术实现思路

1、本发明公开了一种沉降铜电解精炼过程中漂浮阳极泥的方法，以解决现有技术的上述以及其他潜在问题中任一问题。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种沉降铜电解精炼过程中漂浮阳极泥的方法，该方法利用利用含有带电离子的沉降剂，使铜电解精炼过程中产生的带有不同电荷的漂浮阳极泥与沉降剂发生相互作用生成沉淀阳极泥，降低漂浮阳极泥在阴极黏附，能够将阴极铜的a级铜合格率从97％提高至99.5％。

3、进一步，所述方法具体包括以下步骤：

4、s1)配置沉降剂溶液；

5、s2)向装有经泡洗后的阳极板和阴极板的电解槽中通入电解液，调整极距，打开蒸汽阀门通入蒸汽并开启电解液循环泵开关，控制电解液温度、维持电解液循环量、过滤量；

6、s3)开启可控硅整流器，控制电流密度，再将s1)配置的沉降剂溶液加入循环槽中，进行铜电解精炼。

7、进一步，所述s3)中含有带电离子的沉降剂的用量为：骨胶：20～50g/t·cu、硫脲20～80g/t·cu、高分子添加剂20～60g/t·cu。

8、进一步，所述高分子添加剂的分子量为200～30000。

9、进一步，所述高分子添加剂为阴离子表面活性剂。

10、进一步，所述阴离子表面活性剂为α烯基磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基磺酸钠、木质素磺酸钠、木质素磺酸钙中的一种或多种。

11、进一步，所述s2)中的电解液温度为55～70℃；维持电解液循环量为20～50l/min，过滤量5～30l/min；控制电流密度为260～330a/m2。

12、进一步，所述s2)中的铜电解精炼工艺条件为：电解液中铜离子含量为30～50g/l，砷含量为5～30g/l，锑含量0.1～1g/l，铋含量0.1～1g/l。

13、进一步，所述s2)中的阴极为316l不锈钢；极距为105mm。

14、本发明的有益效果在于：由于才用上述技术方案，本发明的方法具有成本低、操作简单，在原有电解条件基础上，只需加入含有带电离子的沉降剂，就可明显减少漂浮阳极泥的数量，改善阴极质量。降低因漂浮阳极泥粒子引起的短路风险；在原料供应日趋紧张的大环境下拓宽铜阳极生产范围，应用前景广泛。

技术特征：

1.一种沉降铜电解精炼过程中漂浮阳极泥的方法，其特征在于，该方法在电解过程中加入含有带电离子的沉降剂，使铜电解精炼过程中产生的带有不同电荷的漂浮阳极泥与沉降剂发生相互作用生成沉淀阳极泥，降低漂浮阳极泥在阴极黏附，能够将阴极铜的a级铜合格率从97％提高至99.5％。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述s3)中含有带电离子的沉降剂的用量为：骨胶：20～50g/t·cu、硫脲20～80g/t·cu、高分子添加剂20～60g/t·cu。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述高分子添加剂的分子量为200～30000。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述高分子添加剂为阴离子表面活性剂。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述阴离子表面活性剂为α烯基磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基磺酸钠、木质素磺酸钠、木质素磺酸钙中的一种或多种。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述s2)中的电解液温度为55～70℃；维持电解液循环量为20～50l/min，过滤量5～30l/min。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述s2)中的电解液中铜离子含量为30～50g/l，砷含量为5～30g/l，锑含量0.1～1g/l，铋含量0.1～1g/l。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述s2)中的阴极为316l不锈钢；极距为100-110mm。

10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述s3)中的电流密度为260～330a/m2。

技术总结
本发明属于铜电解精炼技术领域，涉及一种沉降铜电解精炼过程中漂浮阳极泥的方法，该方法在电解过程中加入含有带电离子的沉降剂，使铜电解精炼过程中产生的带有不同电荷的漂浮阳极泥与沉降剂发生相互作用生成沉淀阳极泥，降低漂浮阳极泥在阴极黏附，能够将阴极铜的A级铜合格率从97％提高至99.5％。本发明的方法具有成本低、操作简单，在原有电解条件基础上，含有带电离子的沉降剂，就可明显减少漂浮阳极泥的数量，改善阴极质量。降低因漂浮阳极泥粒子引起的短路风险；在原料供应日趋紧张的大环境下拓宽铜阳极生产范围，应用前景广泛。

技术研发人员：杨鹏,李露,张旭泳,谌思磊,侯娟奇,何泽民
受保护的技术使用者：江西铜业技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12