CN107675208A - 一种铜阳极泥的降铜装置及降铜工艺 - Google Patents

一种铜阳极泥的降铜装置及降铜工艺 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种铜阳极泥的降铜装置及降铜工艺，其中，降铜装置包括：浓密机；设置于所述浓密机内的用于向所述浓密机中的电解液提供含氧气体的供气组件。使含氧气体中的氧与电解液中的硫酸和铜阳极泥中的铜发生氧化反应，得到硫酸铜，从而降低铜阳极泥中铜含量。与现有的单独处理铜阳极泥中的铜含量相比，可以直接在浓密机中直接进行降铜处理，将发生氧化反应的铜阳极泥过滤后得到的滤渣进行后续的脱铜工序。能够将参与脱铜工序之前的铜阳极泥的铜含量控制在15％以内，有效降低铜阳极泥中的铜含量的同时，简化了操作。

Description

一种铜阳极泥的降铜装置及降铜工艺
技术领域
本发明涉及有色金属冶炼技术领域，特别涉及一种铜阳极泥的降铜装置。还涉及一种铜阳极泥的降铜工艺。
背景技术
铜阳极泥是在铜电解精炼过程中产出的一种副产品，它是由阳极铜在电解精炼过程中不溶于电解液的各种物质所组成，其产率一般为铜阳极重量的0.2％～1％。铜阳极泥含有大量的金银硒碲等高价值元素，是金银等贵金属的提取来源。铜元素在阳极泥中占比6％～20％，是铜阳极泥处理必须先脱除的对象。
电解后得到的铜阳极泥存贮在浓密机内，铜阳极泥被电解液浸泡。，现有铜阳极泥的处理方式如下：将浓密机中的铜阳极泥输送到稀有贵金属处理系统中进行脱铜处理，使脱铜渣含铜低于0.5％。为了保证铜阳极泥处理量，一般脱铜工艺要求铜阳极泥含铜不高于15％。但是，由于矿源多，成分复杂，造成阳极泥含铜波动较大，铜阳极泥含铜量高峰时期为20％。铜阳极泥机含铜高导致脱铜工序单批次处理量降低，影响了铜阳极泥的整体处理量，这就为生产带来很大的不便。因此，需要将铜阳极泥中的含铜量控制在15％以下，保证后续脱铜工艺稳定有序的生产。现有的能够降低铜阳极泥中的铜含量的方式主要有两种，一种是物理过滤法，即铜阳极泥从浓密机输送至稀有贵金属处理系统进行脱铜工序之前，采用筛网过滤出较大块的铜粒子，从而降低铜含量。另一种是化学法，即对铜阳极泥进行预处理，采用硫酸化焙烧、氧化浸出等方法将铜脱除。但是，铜阳极泥中大块铜粒子很少，通过筛网过滤铜粒子的方法来降低铜含量效果不明显。通过化学法预处理脱铜，势必要将铜阳极泥取出后单独处理，与现有工艺衔接度不高，且成本高。
综上所述，如何在有效降低铜阳极泥中铜含量的同时，简化降低铜阳极泥中铜含量的操作，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种铜阳极泥的降铜装置，以有效降低铜阳极泥中铜含量的同时，简化操作。
本发明的另一个目的在于提供一种铜阳极泥的降铜工艺，以有效降低铜阳极泥中铜含量的同时，简化操作。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种铜阳极泥的降铜装置，包括：
浓密机；
设置于所述浓密机内的用于向所述浓密机中的电解液提供含氧气体的供气组件。
优选地，在上述的铜阳极泥的降铜装置中，所述供气组件包括：
设置于所述浓密机底部的气体分布管，所述气体分布管上开设有多个排气孔；
与所述气体分布管连通的供气管，所述供气管的进气端固定于所述浓密机的上部。
优选地，在上述的铜阳极泥的降铜装置中，所述气体分布管为环形管，所述环形管位于所述浓密机的内壁与所述浓密机的搅拌耙之间。
优选地，在上述的铜阳极泥的降铜装置中，所述气体分布管的直径为140mm～160mm。
优选地，在上述的铜阳极泥的降铜装置中，所述排气孔的直径为2.5mm～5mm。
优选地，在上述的铜阳极泥的降铜装置中，每相邻两个所述排气孔的中心间距均为5mm～10mm。
优选地，在上述的铜阳极泥的降铜装置中，所述气体分布管和所述供气管均为不锈钢管。
本申请还提供了一种铜阳极泥的降铜工艺，步骤包括：
S100、在电解得到铜阳极泥后，向存贮有所述铜阳极泥的浓密机中通入含氧气体，所述含氧气体中的氧与电解液中的硫酸和所述铜阳极泥中的铜发生氧化反应，得到硫酸铜；
S200、对发生氧化后的铜阳极泥进行过滤，得到滤渣和滤液，所述滤渣用于后续脱铜工序。
优选地，在上述的铜阳极泥的降铜工艺，将所述步骤S200中的滤液回收循环电解，得到铜。
优选地，在上述的铜阳极泥的降铜工艺，所述含氧气体的压力为0.2MPa～1MPa，流量为100m3～500m3。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的铜阳极泥的降铜装置中，在存贮有铜阳极泥和电解液的浓密机中设置供气组件，用于向电解液中提供含氧气体。使含氧气体中的氧与电解液中的硫酸和铜阳极泥中的铜发生氧化反应，得到硫酸铜，从而降低铜阳极泥中铜含量。与现有的单独处理铜阳极泥中的铜含量相比，可以直接在浓密机中直接进行降铜处理，将发生氧化反应的铜阳极泥过滤后得到的滤渣进行后续的脱铜工序。能够将参与脱铜工序之前的铜阳极泥的铜含量控制在15％以内，有效降低铜阳极泥中的铜含量的同时，简化了操作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种铜阳极泥的降铜装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种铜阳极泥的降铜装置的主视图；
图3为本发明实施例提供的一种铜阳极泥的降铜装置的俯视图。
其中，1为浓密机、11为搅拌耙、2为供气组件、21为供气管、221为进气口、22为气体分布管、221为排气孔、3为固定法兰。
具体实施方式
本发明的核心是提供了一种铜阳极泥的降铜装置，能够有效降低铜阳极泥中铜含量的同时，简化了操作。
本发明还提供了一种铜阳极泥的降铜工艺，能够有效降低铜阳极泥中铜含量的同时，简化了操作。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1-图3，本发明实施例提供了一种铜阳极泥的降铜装置，以下简称降铜装置，其包括浓密机1和供气组件2，其中，浓密机1中存贮有电解后的铜阳极泥以及电解液，电解液中硫酸含量170～180g/l，铜离子含量40～50g/l。供气组件2设置于浓密机1内，用于向浓密机1中的电解液提供含氧气体，含氧气体可以为压缩空气、氧气或氧气混合气体。
该降铜装置工作时，通过供气组件2向浓密机1的电解液中通入含氧气体，在一定的酸性条件下，含氧气体中的氧与铜阳极泥中的铜进行气-液-固氧化反应，反应过程中电解液中原有的铜离子具有催化作用，可加速氧化进程。反应方程式：
2Cu+2H2SO4+O2＝2CuSO4+2H2O；
可见，铜阳极泥中的铜氧化得到硫酸铜，从而达到降低铜阳极泥中的铜含量的作用。与现有的将电解后的铜阳极泥从浓密机1中取出，单独进行化学脱铜方式相比，本降铜装置可以直接在浓密机1中直接进行降铜处理，将发生氧化反应的铜阳极泥过滤后得到的滤渣进行后续的脱铜工序。能够将参与脱铜工序之前的铜阳极泥的铜含量控制在15％以内，有效降低铜阳极泥中的铜含量的同时，简化了操作。
本实施例提供了一种具体的供气组件2，其包括气体分布管22和供气管21；其中，气体分布管22设置于浓密机1底部，气体分布管22上开设有多个排气孔221，排气孔221优选朝上布置；供气管21与气体分布管22连通，供气管21的进气口211固定于浓密机1的上部，具体可通过固定法兰3固定于浓密机1上。工作时，含氧气体通过供气管21的进气口211进入，经供气管21到达气体分布管22，最后，含氧气体通过排气孔221喷射到浓密机1的电解液中，形成大量细小气泡，气泡与铜阳极泥接触，在电解液的酸性条件下，发生氧化反应，铜阳极泥中的铜氧化成为硫酸铜，从而降低了铜含量。为了保证铜阳极泥颗粒不堵排气孔221，要求含氧气体一直通入，保持常开状态。将气体分布管22设置于浓密机1的底部，可以使喷射的气体从浓密机1的底部向上移动，充分与底部的铜阳极泥接触，提高氧化反应的效率。当然，气体分布管22还可以设置在浓密机1的其它位置，只是效果不如设置在底部好。
进一步地，在本实施例中，气体分布管22为环形管，环形管位于浓密机1的内壁与浓密机1的搅拌耙11之间。排气孔221沿环形管的管壁设置一圈，在不干涉搅拌耙11搅拌的同时，尽可能增大气体的分布面积，增大气体与铜阳极泥的接触范围，提高反应效率。当然，气体分布管22还可以为直线管或分段式气体分布管，进气管21的数量可以为一个或多个，只要能够满足供气需求即可。本实施例中的进气管21优选为一个，只有一个进气口211，环形管的一侧通过进气管21固定在浓密机1的上方，环形管的另一侧通过封闭管固定于浓密机1的上方，从而将环形管悬装于浓密机1内。
在本实施例中，气体分布管22的管径为140mm～160mm，更优选为150mm。排气孔221的直径为2.5mm～5mm，更优选为3mm。每相邻两个排气孔221的中心间距均为5mm～10mm，更优选为8mm。气体分布管22和供气管21均为不锈钢管，防腐蚀。
本发明实施例还提供了一种铜阳极泥的降铜工艺，步骤以下包括：
步骤S100，在电解得到铜阳极泥后，向存贮有铜阳极泥的浓密机1中通入含氧气体，含氧气体中的氧与电解液中的硫酸和铜阳极泥中的铜发生氧化反应，得到硫酸铜，硫酸铜溶于电解液中。
步骤S200，对发生氧化后的铜阳极泥进行过滤，具体通过过滤机进行过滤，得到滤渣和滤液，滤渣为氧化后的铜阳极泥，废液中包含硫酸铜，废渣用于送入稀有贵金属处理系统进行后续脱铜工序。
该降铜工艺直接在浓密机中进行，不需要单独将铜阳极泥从浓密机1中取出进行脱铜处理，简化了操作，同时能够将参与脱铜工序之前的铜阳极泥的铜含量控制在15％以内，有效降低铜阳极泥中的铜含量。
进一步地，在本实施例中，将步骤S200中的滤液回收循环电解，通过电解硫酸铜得到铜，实现铜的循环利用。
在本实施例中，含氧气体的压力为0.2MPa～1MPa，流量为100m3～500m3。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种铜阳极泥的降铜装置，其特征在于，包括：
浓密机(1)；
设置于所述浓密机(1)内的用于向所述浓密机(1)中的电解液提供含氧气体的供气组件(2)。
2.根据权利要求1所述的铜阳极泥的降铜装置，其特征在于，所述供气组件(2)包括：
设置于所述浓密机(1)底部的气体分布管(22)，所述气体分布管(22)上开设有多个排气孔(221)；
与所述气体分布管(22)连通的供气管(21)，所述供气管(21)的进气端固定于所述浓密机(1)的上部。
3.根据权利要求2所述的铜阳极泥的降铜装置，其特征在于，所述气体分布管(22)为环形管，所述环形管位于所述浓密机(1)的内壁与所述浓密机(1)的搅拌耙(11)之间。
4.根据权利要求2所述的铜阳极泥的降铜装置，其特征在于，所述气体分布管(22)的直径为140mm～160mm。
5.根据权利要求4所述的铜阳极泥的降铜装置，其特征在于，所述排气孔(221)的直径为2.5mm～5mm。
6.根据权利要求5所述的铜阳极泥的降铜装置，其特征在于，每相邻两个所述排气孔(221)的中心间距均为5mm～10mm。
7.根据权利要求2所述的铜阳极泥的降铜装置，其特征在于，所述气体分布管(22)和所述供气管(21)均为不锈钢管。
8.一种铜阳极泥的降铜工艺，其特征在于，步骤包括：
S100、在电解得到铜阳极泥后，向存贮有所述铜阳极泥的浓密机(1)中通入含氧气体，所述含氧气体中的氧与电解液中的硫酸和所述铜阳极泥中的铜发生氧化反应，得到硫酸铜；
S200、对发生氧化后的铜阳极泥进行过滤，得到滤渣和滤液，所述滤渣用于后续脱铜工序。
9.根据权利要求8所述的铜阳极泥的降铜工艺，其特征在于，将所述步骤S200中的滤液回收循环电解，得到铜。
10.根据权利要求8所述的铜阳极泥的降铜工艺，其特征在于，所述含氧气体的压力为0.2MPa～1MPa，流量为100m3～500m3。
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