CN102433442B - 一种杂铜氧化精炼制备电解阳极铜的方法 - Google Patents

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Abstract

一种杂铜氧化精炼制备电解阳极铜的方法，将杂铜原料分级、分阶段加入，将占杂铜原料总量12～15%的所述五、六级低品位杂铜和80～84%的所述二级杂铜加热熔化成为铜水，通入空气形成含氧化亚铜量为4%的铜水，在还原阶段加入2～5%的五级杂铜和加入占杂铜原料总量0.82～0.92%的固体还原剂除去铜水中的氧，均以重量百分比计。本发明巧妙地将杂铜原料分级、分阶段加入，在还原阶段加入上述的杂铜原料，充分利用了还原阶段加入的杂铜中还原性强的有价金属杂质，配合上述量的固体还原剂充分除去了铜水中的氧、同时有价金属杂质被氧化除渣；本发明方法大大缩短了通入空气氧化的时间又有效减少了还原剂的用量，制备的阳极铜含铜量为99.0～99.3%。

Description

一种杂铜氧化精炼制备电解阳极铜的方法
技术领域
本发明涉及铜精炼的方法，具体涉及一种杂铜氧化精炼制备电解阳极铜的方法。
背景技术
电解铜阳极是采用杂铜（铜含量在87～98.5%，以质量百分含量计）通过精炼制得。铜氧化精炼是指将杂铜经氧化除杂、再还原熔炼精炼铜的方法；由于杂铜中含有S、Fe、 Pb、 Zn 、Ni、 As、 Sb、 Sn、 Bi等易氧化的杂质，这些氧化物比氧化亚铜稳定；在对杂铜的加热熔化过程中，先鼓入压缩空气或富氧空气，将杂质以氧化物的形态在铜液表面形成炉渣，另一些少量杂质存在于铜水中，鼓入空气中的氧是先将铜氧化形成的氧化亚铜，并作为一种氧化剂再将杂质氧化去除，最后加入固体还原剂除去铜水中的氧，作为电铜阳极板用来生产阴极电铜产品。在氧化精炼过程中，现有技术中是将杂铜原料不按铜含量分级、在最开始就全部加热熔化，鼓入空气、使铜液含8%（以质量百分含量计）的氧化亚铜，氧化亚铜作为氧化剂将杂质去除，在此状态下，杂质虽然除去完全，但下一步脱氧还原需要大量还原剂去除铜水中的氧，还原剂消耗量大、冶炼时间延长。
发明内容     本发明的目的在于提供一种生产成本低、效率高的杂铜或粗铜氧化精炼制备电解阳极铜的方法。
本发明目的通过如下技术措施实现：
一种杂铜氧化精炼制备电解阳极铜的方法，其特征在于：将杂铜原料按铜含量分级，铜含量在97～98.5%的为一级杂铜，铜含量在95～97%的为二级杂铜，铜含量在93～95%的为三级杂铜，铜含量在91～93%的为四级杂铜，铜含量在89～91%的为五级杂铜，铜含量在87～89%的为六级杂铜，以重量百分比计，低含铜级别的杂铜中含有较多有价金属，如镍、锌、铅、锡、金、银等；将杂铜原料分级、分阶段加入，将占杂铜原料总量12～15%的所述五、六级低品位杂铜和80～84%的所述二级杂铜加热熔化成为铜水，通入空气形成含氧化亚铜量为4%的铜水，氧化亚铜作为氧化剂将杂质氧化去除，在还原阶段加入2～5%的五级杂铜和加入占杂铜原料总量0.82～0.92%的固体还原剂除去铜水中的氧，均以重量百分比计。
本发明固体还原剂为阴极铜生产过程制备阳极铜板中的常规固体还原剂，为市售产品。
本发明巧妙地将杂铜原料分级、分阶段加入，在还原阶段加入上述的杂铜原料，充分利用了还原阶段加入的杂铜中还原性强的有价金属杂质，配合上述量的固体还原剂充分除去了铜水中的氧、同时有价金属杂质被氧化除渣；将铜水中的氧化亚铜含量控制在4%，配合本发明其他条件既大大缩短了通入空气氧化的时间又有效减少了还原剂的用量，制备的阳极铜含铜量为99.0～99.3%（以质量百分含量计）、且表面平整、光洁，本发明方法大大提高了生产效率、降低了生产成本。
优选地，上述杂铜氧化精炼制备电解阳极铜的方法中，将杂铜原料分级、分阶段加入，将占杂铜原料总量14%的所述五、六级低品位杂铜和83%的所述二级杂铜加热熔化成为铜水，通入空气形成含氧化亚铜量为4%的铜水，氧化亚铜作为氧化剂将杂质氧化去除，在还原阶段加入3%的五级杂铜和加入占杂铜原料总量0.87%的固体还原剂除去铜水中的氧，均以重量百分比计。按上述杂铜氧化精炼制备电解阳极铜的方法，以65吨杂铜原料精炼制备电解阳极铜板为例，按现有工艺其空气氧化时间需要1.5～2小时、加入固体还原剂需要1～1.5小时，采用上述制备方法通入空气氧化时间仅需1小时左右、还原阶段仅需40～50分钟，有效缩短了生产时间；现有工艺还原阶段需加入1.23～1.38%的固体还原剂、而上述方法大大减少了固体还原剂的用量，制得的阳极铜的铜含量为99.3%（以质量百分含量计）；冶炼燃耗、人工相应下降2～4%。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种杂铜氧化精炼制备电解阳极铜的方法，将杂铜原料按铜含量分级，铜含量在97～98.5%的为一级杂铜，铜含量在95～97%的为二级杂铜，铜含量在93～95%的为三级杂铜，铜含量在91～93%的为四级杂铜，铜含量在89～91%的为五级杂铜，铜含量在87～89%的为六级杂铜，以重量百分比计，低含铜级别的杂铜中含有较多有价金属，如镍、锌、铅、锡、金、银等；将杂铜原料分级、分阶段加入，将占杂铜原料总量12%的所述五、六级低品位杂铜和84%的所述二级杂铜加热熔化成为铜水，通入空气形成含氧化亚铜量为4%的铜水，氧化亚铜作为氧化剂将杂质氧化去除，在还原阶段加入4%的五级杂铜和加入占杂铜原料总量0.92%的固体还原剂除去铜水中的氧，均以重量百分比计。制备的阳极铜含铜量为99.0%（以质量百分含量计）。
实施例2
一种杂铜氧化精炼制备电解阳极铜的方法，将杂铜原料按铜含量分级，铜含量在97～98.5%的为一级杂铜，铜含量在95～97%的为二级杂铜，铜含量在93～95%的为三级杂铜，铜含量在91～93%的为四级杂铜，铜含量在89～91%的为五级杂铜，铜含量在87～89%的为六级杂铜，以重量百分比计，低含铜级别的杂铜中含有较多有价金属，如镍、锌、铅、锡、金、银等；将杂铜原料分级、分阶段加入，将占杂铜原料总量15%的所述五、六级低品位杂铜和80%的所述二级杂铜加热熔化成为铜水，通入空气形成含氧化亚铜量为4%的铜水，氧化亚铜作为氧化剂将杂质氧化去除，在还原阶段加入5%的五级杂铜和加入占杂铜原料总量0.82%的固体还原剂除去铜水中的氧，均以重量百分比计。制备的阳极铜含铜量为99.2%（以质量百分含量计）。
实施例3
一种杂铜氧化精炼制备电解阳极铜的方法，将杂铜原料按铜含量分级，铜含量在97～98.5%的为一级杂铜，铜含量在95～97%的为二级杂铜，铜含量在93～95%的为三级杂铜，铜含量在91～93%的为四级杂铜，铜含量在89～91%的为五级杂铜，铜含量在87～89%的为六级杂铜，以重量百分比计，低含铜级别的杂铜中含有较多有价金属，如镍、锌、铅、锡、金、银等；将杂铜原料分级、分阶段加入，将占杂铜原料总量14%的所述五、六级低品位杂铜和83%的所述二级杂铜加热熔化成为铜水，通入空气形成含氧化亚铜量为4%的铜水，氧化亚铜作为氧化剂将杂质氧化去除，在还原阶段加入3%的五级杂铜和加入占杂铜原料总量0.85%的固体还原剂除去铜水中的氧，均以重量百分比计。制备的阳极铜含铜量为99.3%（以质量百分含量计）.
实施例4
一种杂铜氧化精炼制备电解阳极铜的方法，将杂铜原料按铜含量分级，铜含量在97～98.5%的为一级杂铜，铜含量在95～97%的为二级杂铜，铜含量在93～95%的为三级杂铜，铜含量在91～93%的为四级杂铜，铜含量在89～91%的为五级杂铜，铜含量在87～89%的为六级杂铜，以重量百分比计，低含铜级别的杂铜中含有较多有价金属，如镍、锌、铅、锡、金、银等；将杂铜原料分级、分阶段加入，将占杂铜原料总量13%的所述五、六级低品位杂铜和83%的所述二级杂铜加热熔化成为铜水，通入空气形成含氧化亚铜量为4%的铜水，氧化亚铜作为氧化剂将杂质氧化去除，在还原阶段加入4%的五级杂铜和加入占杂铜原料总量0.90%的固体还原剂除去铜水中的氧，均以重量百分比计。制备的阳极铜含铜量为99.1%（以质量百分含量计）。

Claims (2)

1.一种杂铜氧化精炼制备电解阳极铜的方法，其特征在于：将杂铜原料按铜含量分级，铜含量在97～98.5%的为一级杂铜，铜含量在95～97%的为二级杂铜，铜含量在93～95%的为三级杂铜，铜含量在91～93%的为四级杂铜，铜含量在89～91%的为五级杂铜，铜含量在87～89%的为六级杂铜，以重量百分比计；将杂铜原料分级、分阶段加入，将占杂铜原料总量12～15%的所述五、六级低品位杂铜和80～84%的所述二级杂铜加热熔化成为铜水，通入空气形成含氧化亚铜量为4%的铜水，在还原阶段加入2～5%的五级杂铜和加入占杂铜原料总量0.82～0.92%的固体还原剂除去铜水中的氧，均以重量百分比计。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：将杂铜原料分级、分阶段加入，将占杂铜原料总量14%的所述五、六级低品位杂铜和83%的所述二级杂铜加热熔化成为铜水，通入空气形成含氧化亚铜量为4%的铜水，氧化亚铜作为氧化剂将杂质氧化去除，在还原阶段加入3%的五级杂铜和加入占杂铜原料总量0.87%的固体还原剂除去铜水中的氧，均以重量百分比计。
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