CN106222696A - 一种铜电解液中除锑的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜电解液中除锑的方法，该方法是将铜电解液浓缩后冷却，并过滤出产生的结晶硫酸铜，或者先将铜电解液脱铜后浓缩，然后将以上两种方法得到的溶液置于容器中，并加入含有已沉淀析出锑固体盐的溶液以加快沉淀速度，再将混合溶液静置后过滤、固液分离就能分离出沉淀下来的含锑固体盐。本发明的铜电解液中除锑的方法除锑效率高，不产生有毒有害气体，无污染，电能消耗低，溶液处理量大，处理过程技术条件稳定易控，操作过程步骤简单，处理系统封闭环境好，处理成本低，脱除锑后的溶液可以继续电解使用。同时，本发明所使用的设备都是常规设备，操作简单、维护方便。
Description
技术领域
本发明属于铜电解液中净化除杂技术领域，具体涉及一种铜电解液中除锑的方法。
背景技术
目前, 铜电解液中净化除锑的方法主要是采用诱导电积除铜除杂过程中同时电积脱除杂质元素锑。诱导脱铜除杂技术具有技术成熟、除杂效果稳定、操作简单等优点，但其电流效率低、电耗高、放出有毒气体、环境差、环保投资及运行成本高，是应用过程中不得不面对的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，提供一种除锑效率高、不产生有毒有害气体、电能消耗低、处理过程技术条件稳定易控、操作步骤简单的铜电解液中除锑的方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种铜电解液中除锑的方法，该方法包括以下步骤：
（1）将铜电解液蒸发浓缩至砷离子浓度不小于8g/L，将浓缩后的铜电解液冷却至32℃以下，并过滤出生成的结晶硫酸铜；
（2）将步骤（1）过滤得到的溶液温度保持在32℃以下并置于容器中；
（3）向步骤（2）中的容器内加入含有已沉淀析出锑固体盐的溶液，加入后让溶液自然扩散混合；
（4）将步骤（3）所得的混合溶液静置10-12小时；
（5）过滤步骤（4）得到的溶液，固液分离出沉淀下来的含锑固体盐；
（6）将步骤（5）得到的已经净化除锑后的溶液返电解系统。
一种铜电解液中除锑的方法，该方法包括以下步骤：
（1’）将铜电解液先进行脱铜，然后将脱铜后的铜电解液蒸发浓缩至砷离子浓度不小于8g/L，将浓缩后的铜电解液冷却至32℃以下；
（2）将步骤（1’）得到的溶液温度保持在32℃以下并置于容器中；
（3）向步骤（2）中的容器内加入含有已沉淀析出锑固体盐的溶液，加入后让溶液自然扩散混合；
（4）将步骤（3）所得的混合溶液静置10-12小时；
（5）过滤步骤（4）得到的溶液，固液分离出沉淀下来的含锑固体盐；
（6）将步骤（5）得到的已经净化除锑后的溶液返电解系统。
进一步地，所述步骤（3）中加入的含有已沉淀析出锑固体盐的溶液是上一批次步骤（4）得到的含有已沉淀析出锑固体盐的溶液。
进一步地，所述步骤（3）中加入的含有已沉淀析出锑固体盐的溶液与步骤（2）中得到的溶液的体积比为1‰-3‰。
进一步地，所述步骤（1）中将浓缩后的铜电解液冷却至28-32℃。
进一步地，所述步骤（1）中铜电解液蒸发浓缩时采用真空蒸汽前液罐真空蒸发。
进一步地，所述步骤（1’）中脱铜时采用旋流电解脱铜或平行流电解脱铜。
本发明的原理是：溶液中的砷离子有+3价和+5价两种价态，在铜电解溶液中，砷离子浓度达到一定浓度时，在溶液离子浓度平衡条件下，+5价的砷离子浓度也达到并保持在一定的浓度范围内，此时+5价的砷与溶液中的锑离子也维持在一个平衡状态，当锑离子浓度增高时，锑离子与+5价砷离子形成砷酸锑沉淀而与溶液分离。
本发明相对现有技术具有以下有益效果：本发明铜电解液中除锑的方法是将铜电解液浓缩后冷却，并过滤出产生的结晶硫酸铜，或者先将铜电解液脱铜后浓缩，然后将以上两种方法得到的溶液置于容器中，并加入含有已沉淀析出锑固体盐的溶液以加快沉淀速度（不加时需静置时间是加后静置时间的3倍以上），再将混合溶液静置后过滤、固液分离就能分离出沉淀下来的含锑固体盐。该方法除锑效率高，不产生有毒有害气体，无污染，电能消耗低，溶液处理量大，处理过程技术条件稳定易控，操作过程步骤简单，处理系统封闭环境好，处理成本低，脱除锑后的溶液可以继续电解使用。同时，本发明所使用的设备都是常规设备，操作简单、维护方便。另外，本发明各个步骤相辅相成，各步骤中各技术条件是通过大量实践和创造性劳动获得的，对于本发明目的的实现和脱除锑的效果具有决定性作用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
铜电解液含铜43.5g/L、硫酸172.6g/L、砷4.6g/L、锑0.56g/L，将铜电解液50m3放入真空蒸发前液罐进行真空蒸发浓缩，蒸发浓缩后铜电解液中含铜75.7g/L、硫酸300.3g/L、砷8.0g/L、锑0.97g/L，将此溶液冷却至30℃，并将结晶出的硫酸铜与溶液过滤分离得到23.8m3溶液，将过滤得到的溶液保持温度在30℃置于罐中，并在罐中加入0.0238L上一批次处理后含有已沉淀析出锑固体盐的溶液，加入后让溶液自然扩散混合，将上述混合溶液静置12小时以使锑浓度达到沉降平衡，过滤，固液分离出沉淀下来的含锑固体盐，得到的溶液铜28.5g/L、硫酸296.4g/L、砷7.3g/L、锑0.22g/L，此溶液返电解系统使用。
实施例2
铜电解液含铜46.9g/L、硫酸191.4g/L、砷7.2g/L、锑0.61g/L，将铜电解液100m3进行旋流电解脱铜，脱铜后溶液成份是铜6.7g/L、硫酸253.4g/L、砷7.2g/L、锑0.61g/L，将此溶液放入真空蒸发前液罐进行真空蒸发浓缩，蒸发浓缩后铜电解液中含铜9.8g/L、硫酸369.5g/L、砷10.5g/L、锑0.89g/L，将此溶液冷却至32℃，将得到的溶液保持温度在32℃置于罐中，并在罐中加入0.3L上一批次处理后含有已沉淀析出锑固体盐的溶液，加入后让溶液自然扩散混合，将上述混合溶液静置10小时以使锑浓度达到沉降平衡，过滤，固液分离出沉淀下来的含锑固体盐，得到的溶液铜9.6g/L、硫酸367.9g/L、砷10.2g/L、锑0.19g/L，此溶液返电解系统使用。
实施例3
铜电解液含铜47.2g/L、硫酸183.9g/L、砷8.2g/L、锑0.70g/L，将铜电解液80m3进行平行流电解脱铜生产标准阴极铜，脱铜后溶液成份是铜17.6g/L、硫酸214.1g/L、砷8.2g/L、锑0.70g/L，将此溶液冷却至28℃，将得到的溶液保持温度在28℃置于罐中，并在罐中加入0.16L上一批次处理后含有已沉淀析出锑固体盐的溶液，加入后让溶液自然扩散混合，将上述混合溶液静置12小时以使锑浓度达到沉降平衡，过滤，固液分离出沉淀下来的含锑固体盐，得到的溶液铜27.6g/L、硫酸213.8g/L、砷7.8g/L、锑0.22g/L，此溶液返电解系统使用。
试验一：浓缩后冷却温度对脱锑效果的影响（见表一）
表一浓缩后冷却温度对脱锑效果的影响
由表一可以看出，温度较高时对脱除锑的效果有不利影响，温度28℃-32℃时就能得到理想结果，温度低效果更好。
试验二：加入含有已沉淀析出锑固体盐的溶液对脱锑效果的影响（见表二）
表二 加入含有已沉淀析出锑固体盐的溶液对脱锑效果的影响
由表二可以看出，加入含有已沉淀析出锑固体盐的溶液与步骤（2）中得到的溶液的体积比为1-3‰时可以得到较理想的结果。
试验三：静置时间对脱锑效果的影响（见表三）
表三：步骤（4）中静置时间对脱锑效果的影响
由表三可以看出，静置时间达到10小时才能使锑浓度在溶液中基本平衡，时间短锑浓度高没有达到沉降平衡，达到平衡后时间过长也没有意义，反而造成溶液闲置的浪费，所以静置时间为10-12小时最合适。
Claims (7)
1.一种铜电解液中除锑的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
（1）将铜电解液蒸发浓缩至砷离子浓度不小于8g/L，将浓缩后的铜电解液冷却至32℃以下，并过滤出生成的结晶硫酸铜；
（2）将步骤（1）过滤得到的溶液温度保持在32℃以下并置于容器中；
（3）向步骤（2）中的容器内加入含有已沉淀析出锑固体盐的溶液，加入后让溶液自然扩散混合；
（4）将步骤（3）所得的混合溶液静置10-12小时；
（5）过滤步骤（4）得到的溶液，固液分离出沉淀下来的含锑固体盐；
（6）将步骤（5）得到的已经净化除锑后的溶液返电解系统。
2.一种铜电解液中除锑的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
（1’）将铜电解液先进行脱铜，然后将脱铜后的铜电解液蒸发浓缩至砷离子浓度不小于8g/L，将浓缩后的铜电解液冷却至32℃以下；
（2）将步骤（1’）得到的溶液温度保持在32℃以下并置于容器中；
（3）向步骤（2）中的容器内加入含有已沉淀析出锑固体盐的溶液，加入后让溶液自然扩散混合；
（4）将步骤（3）所得的混合溶液静置10-12小时；
（5）过滤步骤（4）得到的溶液，固液分离出沉淀下来的含锑固体盐；
（6）将步骤（5）得到的已经净化除锑后的溶液返电解系统。
3.根据权利要求1或2所述的一种铜电解液中除锑的方法，其特征在于：所述步骤（3）中加入的含有已沉淀析出锑固体盐的溶液是上一批次步骤（4）得到的含有已沉淀析出锑固体盐的溶液。
4.根据权利要求3所述的一种铜电解液中除锑的方法，其特征在于：所述步骤（3）中加入的含有已沉淀析出锑固体盐的溶液与步骤（2）中得到的溶液的体积比为1‰-3‰。
5.根据权利要求1或2所述的一种铜电解液中除锑的方法，其特征在于：所述步骤（1）中将浓缩后的铜电解液冷却至28-32℃。
6.根据权利要求1所述的一种铜电解液中除锑的方法，其特征在于：所述步骤（1）中铜电解液蒸发浓缩时采用真空蒸汽前液罐真空蒸发。
7.根据权利要求2所述的一种铜电解液中除锑的方法，其特征在于：所述步骤（1’）中脱铜时采用旋流电解脱铜或平行流电解脱铜。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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