CN101392388A - 一种多金属粗铜的电解方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种多金属粗铜的电解方法，该方法以粗铜作阳极，以铜板或不锈钢板作阴极，按以下工艺条件下进行电解：(1)电解液的成分含有硝酸10克/升～30克/升，硝酸铜15克/升～180克/升，其余为水，形成硝酸铜——硝酸体系，在电解过程中保持电解液成分在该浓度范围内；(2)在电解液中用加入盐类氯化物，在电解过程中保持氯离子浓度在1～10克/升；(3)阴极电流密度100A/m2～300A/m2。本方法在电解中可使阳极泥变得疏松，阳极泥可以自动脱落，克服了阳极钝化现象，使电解得以顺利进行，并具有降低铜与其它金属分离的成本，缩短生产周期，减轻环境污染的优点。

Description

一种多金属粗铜的电解方法
技术领域
本发明涉及一种将含有多种金属如金、银、铅、锑、铋等的粗铜直接电解而将铜与其他多种金属分离的方法。
背景技术
铜的传统的电解方法是：用粗铜(含铜99.5％以上)作阳极，用铜片作阴极，用硫酸铜—硫酸作电解液，在直流电的作用下电解，阴极产出阴极铜，作为杂质的金属金、银、铅、锑、铋等以阳极泥的形式沉入池底，然后再进行回收。
含有多种金属的粗铜，若采用上述方法电解，由于杂质元素含量过高，电解时阳极极度钝化，电解无法进行。因此，目前多金属粗铜分离主要有二种方法：一种方法是将此类粗铜与其它含杂质少的粗铜混合熔炼，使之达到电解的成分要求，然后进行电解。另一种方法是采用酸将多金属粗铜溶解后，在湿法工艺中进行多种金属的分离。
发明内容
本发明的目的是提出一种将含有多种金属如金、银、铅、锑、铋等的粗铜直接电解的新方法，以克服现有的粗铜电解方法所存在的弊端。
为实现上述目的，本发明提出以下技术方案：以粗铜作阳极，以铜板或不锈钢板作阴极，按以下工艺条件下进行电解：
(1)电解液的成分含有硝酸10克/升～30克/升，硝酸铜15克/升～180克/升，其余为水，形成硝酸铜---硝酸体系，在电解过程中保持电解液成分在该浓度范围内；
(2)在电解液中用加入盐类氯化物，在电解过程中保持氯离子浓度在1～10克/升；
(3)阴极电流密度100A/m2～300A/m2。
其余工艺过程与常规电解工艺相同。
所述的盐类氯化物可为氯化钠或氯化钾，一般采用氯化钠。
本方法适用的粗铜的成分范围为：铜 70～99.5％，铅 0～10％，锑 0～10％，铋 0～8％，金0～500克/吨，银 0～5％。
本发明由于以含有多种金属的粗铜作为电解原料，材料较脆，不易铸成标准阳极板，为此，可以粗铜阳极板铸成形状简单的长方形或正方形，或在阳极板上留耳，用导电金属钩挂装在电解槽中。
本发明的有益技术效果如下：
1、使用电解本方法，由于采用硝酸铜---硝酸体系的电解液，并在电解液中保持有一定的氯离子浓度，在电解中可使铅形成氯化铅，铋形成氯氧铋，阳极泥变得疏松，阳极泥可以自动脱落，克服了阳极钝化现象，使电解得以顺利进行。
2、本发明对粗铜的直接电解，与现有技术比较，降低了铜与其它金属分离的成本，并缩短生产周期。
3、电解后，原材料中的绝大部分铜被电解分离，变为阴极铜，阴极铜的纯度可达到99.9％以上，而除铜之外的其它杂质元素以阳极泥的形式产出并富集，可再用湿法工艺分离，由于大部分的铜已得到分离，后续工序使用酸的量明显减少，减轻了环境污染。
具体实施方式
实施例一
多金属粗铜原料成分如下：
铜81％ 铅5％ 锑6％ 铋5％ 金500克/吨 银2.5％。
按如下步骤操作：
①将粗铜原材料熔化铸成长方形，带耳形，在耳形上打孔，作为阳极，用铜板作为阴极；
②配制电解液。用水溶解硝酸铜，制成40克/升的硝酸铜溶液，在溶液中加入硝酸，使溶液中硝酸浓度达到25克/升。加入氯化钠，保持氯离子浓度为2克/升；
③将阳极用导电金属钩(如铜钩)挂入电解槽中，将电解液加入电解槽；
④开机电解。阴极电流密度100A/m2，在电解过程中，保持电解液中的硝酸铜、硝酸和氯离子浓度。
电解后，原材料中95％的铜变为阴极铜，阴极铜的质量达到99.9％。除铜之外的其它杂质元素以阳极泥的形式产出并富集。阳极泥用湿法工艺分离。电耗1800kWh/吨阴极铜。
实施例二
多金属粗铜原料成分如下：
铜72％ 铅8％ 锑11％ 铋5％ 金120克/吨 银4％。
按如下步骤操作：
①将原材料熔化铸成长方形，带耳形。在耳形上打孔，作为阳极，用铜板作为阴极；
②配制电解液。用水溶解硝酸铜，制成20克/升的硝酸铜溶液，在溶液中加入硝酸，使溶液中硝酸浓度达到10克/升。加入氯化钠，保持氯离子浓度为9克/升；
③将阳极用导电金属钩(如铜钩)挂入电解槽中，将电解液加入电解槽；
④开机电解。阴极电流密度100A/m2，在电解过程中，保持电解液中的硝酸铜、硝酸和氯离子浓度。
电解后，原材料中95％的铜变为阴极铜，阴极铜的质量达到99.92％。除铜之外的其它杂质元素以阳极泥的形式产出并富集。阳极泥用湿法工艺分离。电耗1850kWh/吨阴极铜。
实施例三
多金属粗铜原料成分如下：
铜98％ 铅0.3％ 锑0.2％ 铋0.5％ 金80克/吨 银1％。
按如下步骤操作：
①将原材料熔化铸成长方形，带耳形。在耳形上打孔，作为阳极，用不锈钢板作为阴极；
②配制电解液。用水溶解硝酸铜，制成170克/升的硝酸铜溶液，在溶液中加入硝酸，使溶液中硝酸浓度达到30克/升。加入氯化钠，保持氯离子浓度为1克/升；
③将阳极用导电金属钩(如铜钩)挂入电解槽中，将电解液加入电解槽；
④开机电解。阴极电流密度300A/m2，在电解过程中，保持电解液中的硝酸铜、硝酸和氯离子浓度。
电解后，原材料中93％的铜变为阴极铜，阴极铜的质量达到99.98％。除铜之外的其它杂质元素以阳极泥的形式产出并富集。阳极泥用湿法工艺分离。电耗600kWh/吨阴极铜。

Claims (3)

1.一种多金属粗铜电解的方法，以粗铜作阳极，以铜板或不锈钢板作阴极，其特征在于按以下工艺条件下进行电解：
(1)电解液的成分含有硝酸10克/升～30克/升，硝酸铜15克/升～180克/升，其余为水，形成硝酸铜---硝酸体系，在电解过程中保持电解液成分在该浓度范围内；
(2)在电解液中用加入盐类氯化物，在电解过程中保持氯离子浓度在1～10克/升；
(3)阴极电流密度100A/m2～300A/m2。
2.根据权利要求1所述的多金属粗铜电解的方法，其特征在于将阳极板铸造成方形或长方形，用导电金属钓挂装在电解槽中。
3.根据权利要求2所述的多金属粗铜电解的方法，其特征在于所述的阳极板上带有挂耳。
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