CN111519213A - 铜电解液电解净化工艺 - Google Patents

铜电解液电解净化工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN111519213A
CN111519213A CN202010391319.7A CN202010391319A CN111519213A CN 111519213 A CN111519213 A CN 111519213A CN 202010391319 A CN202010391319 A CN 202010391319A CN 111519213 A CN111519213 A CN 111519213A
Authority
CN
China
Prior art keywords
copper
tin
electrolyte
arsenic
electrolysis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010391319.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111519213B (zh
Inventor
孙雁军
钱春陵
马丹辉
俞挺
周兆安
刘小文
郑立邦
李俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Feinan Resources Utilization Co ltd
Original Assignee
Guangdong Feinan Resources Utilization Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Feinan Resources Utilization Co ltd filed Critical Guangdong Feinan Resources Utilization Co ltd
Priority to CN202010391319.7A priority Critical patent/CN111519213B/zh
Publication of CN111519213A publication Critical patent/CN111519213A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111519213B publication Critical patent/CN111519213B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C25C7/06Operating or servicing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C1/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
    • C25C1/12Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions of copper
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Abstract

本申请涉及一种铜电解液电解净化工艺,属于铜电解技术领域。一种铜电解液电解净化工艺,包括:以含锡铜为阳极,以纯铜为阴极,在铜电解液存在条件下进行铜电解,铜电解液中含有砷,以使电解过程中锡和砷发生共沉淀,锡与砷的用量关系为1单位质量的锡对应0.5~2.5单位质量的砷。利用含锡铜中的锡能够与铜电解液中的砷反应充分沉淀,通过控制含锡铜中锡的含量和电解液中砷的含量,使得锡以含锡阳极泥的形式得到富集回收。该电解净化工艺中的电解液无需再进行其他的脱砷工艺,避免了电积法脱砷的铜资源及电能消耗,同时能够得到产品质量达标的阴极铜。

Description

铜电解液电解净化工艺
技术领域
本申请涉及铜电解技术领域,且特别涉及一种铜电解液电解净化工艺。
背景技术
由于铜矿资源短缺,含铜污泥、铜废料再次利用能够节约资源能源、减少环境污染、增加社会综合效益等。传统工艺是将铜废料或含铜污泥经火法熔炼提纯成次粗铜,次粗铜再加入阳极炉炼成阳极板后电解精炼成电解铜。铜电解精炼作业,电解液在长期反应过程中镍、砷等金属杂质会不断累积,需要净化处理。
目前铜电解液电解净化除砷的方法有几种,包括电积法、有机溶剂萃取法、离子交换法、化学沉淀法和吸附法等。现有的方法存在能耗高、工艺流程长等问题。
发明内容
针对现有技术的不足,本申请实施例的目的包括提供一种铜电解液电解净化工艺,以提供一种净化工艺简单、能耗少的电解及净化工艺。
第一方面,本申请提供了一种铜电解液电解净化工艺,包括:以含锡铜为阳极,以纯铜为阴极,在铜电解液存在条件下进行铜电解,铜电解液中含有砷,以使电解过程中锡和砷发生共沉淀,锡与砷的用量关系为1单位质量的锡对应0.5~2.5单位质量的砷。
在本申请的部分实施例中,铜电解液中As的含量不小于5g/L。
在本申请的部分实施例中,铜电解液中As的含量为5g/L~30g/L。
在本申请的部分实施例中,按质量百分比计,含锡铜中锡的含量为1%~10%。
在本申请的部分实施例中,电解过程中的电解温度不小于65℃。
在本申请的部分实施例中,电解过程中电解液的温度差不大于5℃。
在本申请的部分实施例中,电解过程中的电解温度不小于70℃。
在本申请的部分实施例中,含锡铜为黑铜阳极板,按质量百分比计,黑铜阳极板包括:Cu 75%~95%,Ni≤5%,As≤5%,Sb≤5%,Sn 1%~10%。
在本申请的部分实施例中,含锡铜为镀锡铜件,按质量百分比计,镀锡铜件包括:Cu 80%~95%,Fe≤5%,Sn≥3%。
在本申请的部分实施例中,铜电解液中硫酸的含量为160g/L~220g/L,铜的含量为35g/L~65g/L,As的含量不小于5g/L。可选地,铜电解液中Ni的含量小于25g/L,Cl的含量为0.04g/L~0.08g/L,还含有微量的Sb和Bi。
本申请的有益效果包括:
(1)本申请利用含锡铜中的锡能够与铜电解液中的砷反应充分沉淀,通过控制含锡铜中锡的含量和电解液中砷的含量,使得锡以含锡阳极泥的形式得到富集回收。为了使铜电解过程中溶进电解液的锡等杂质能有效的去除,同时也有效的降低整个电解系统的砷含量,实现电解自净化,电解过程中,1单位质量的锡能处理0.5~2.5单位质量的砷。该电解净化工艺中的电解液无需再进行其他的脱砷工艺,避免了电积法脱砷的铜资源及电能消耗,同时能够得到产品质量达标的阴极铜。
(2)在一些实施方式中,为了较大程度保证在电解过程中砷的去除效率较高,锡的利用率高,电解液中的砷含量为5g/L~30g/L,含锡铜中锡的含量为1%~10%。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
现有的电解铜的制备工艺是将黑铜(粗铜)阳极炉火法精炼提纯成阳极板后电解精炼。该工艺生产流程长,反复熔炼造成铜、镍、锡的利用率低,损失大,生产成本高,环境污染大。本申请则是将线路板行业含铜污泥经还原熔炼-火法精炼等工序得到的火法精炼渣,精炼渣经还原熔炼制备黑铜,将黑铜直接浇铸成阳极板进行黑铜电解。由于精炼渣中含有大量的氧化亚铜以及铁、硅、镍、锡、锑等杂质,因此黑铜阳极板中含铜量约为75%~95%,并且存在较多的锡、锑等杂质。这些杂质的存在会严重影响电解反应以及阴极铜的质量。
铜电解是在电解液的环境中、直流电的作用下,铜阳极板上的铜和贱金属溶解进入电解液中,而贵金属和某些金属不溶,成为阳极泥沉于电解槽底。溶液中的铜在阴极上优先析出,而其他电位较负的贱金属不能在阴极上析出,留于电解液中,待电解液定期净化时除去。现有的工艺为了保证阴极铜的质量,避免杂质的影响,采用定期开路更换部分电解液或对电解液进行净化处理,使得电解液中的杂质去除同时增加电解液中的添加剂含量如骨胶、硫脲等,延长电解液的使用周期,降低生产成本。
本申请提供了一种铜电解液电解净化工艺,在电解精炼过程中,因电化学溶解出来的砷、锡、锑会与溶液中已有的砷及锑、铋等发生一系列的化学作用而沉淀,形成“漂浮阳极泥”和“沉降阳极泥”。通过控制含锡铜中锡的含量和电解液中砷的含量,使得铜电解过程中铜阳极板中的杂质与电解液中的成分反应,以阳极泥的形式得到富集回收,同时得到质量达标的阴极铜。下面对本申请实施例的一种铜电解液电解净化工艺进行具体说明。
本申请实施例提供了一种铜电解液电解净化工艺,包括:以含锡铜为阳极,以纯铜为阴极,在铜电解液存在条件下进行铜电解。铜电解液中含有砷,以使电解过程中锡和砷发生共沉淀,1单位质量的锡能处理0.5~2.5单位质量的砷。这也是一个电解周期内的关系。此外,微量的锑和铋也能与砷发生额共沉淀反应而得到净化(这是已公开的知识),同时也有效的降低整个电解系统的砷含量,减少净液处理压力和净液成本。当处理的单位质量的砷高时,相对的锡处理能力强;反之亦反。本申请实施例中锡与砷的处理关系是依据电解条件,阳极板含锡量,电解液中砷含量,自发产生的效果,有一定的规律,但无法精确控制。
在一种可实现的方式中,以含锡铜阳极板为阳极,以纯铜片为阴极,以铜电解液作为电解液,采用下进上出的电解液循环方式,通入直流电流进行电解。在电解过程中,黑铜阳极板上的锡、砷、锑、铋等溶于电解液中,能够与电解液中的砷、锑、铋等发生反应而沉淀,实现了电解过程中的自净化沉淀。此外,阳极板中含有大量以镍云母形态存在的砷和锑,因为在此酸度温度体系下难以溶解而直接进入阳极泥,沉积于电解槽底部。需要说明的是,本申请中的镍云母组成:6Cu2O·8NiO·2Sb2O5或者6Cu2O·8NiO·2As2O5或6Cu3Ni2-xSb6-x(x=0.1~0.2)。
在上述电解过程中,电解液中的锑和砷等主要以五价形态存在,而阳极板中的砷、锑和锡会随着阳极氧化反应而进入电解液。其中,锡开始先以二价锡离子进入溶液,而后二价锡会与砷等高价态离子发生反应,变成四价锡,也有可能会被电化学氧化或空气氧化,可能会发生如下反应(但不仅限于以下反应):
3Sn2++2AsO4 3-=Sn3(AsO4)2↓,
Sn2++AsO4 3-+4H+=Sn4++AsO2 -+2H2O,
2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O(被空气氧化),
Sn2+-2e=Sn4+(电化学氧化),
Sn4++H2O+AsO4 3-=Sn(OH)AsO4↓+H+
3Sn4++4AsO4 3-=Sn3(AsO4)4↓,
Sn4++(2+x)H2O=SnO2·xH2O+4H+
2SnO2·xH2O+6H++2AsO4 3-=Sn2O(AsO4)2↓+(3+2x)H2O,
2Sn4++H2O+2AsO4 3-=Sn2O(AsO4)2↓+2H+
Sn4++2H++2AsO4 3-+xH2O=SnH2(AsO4)2·xH2O↓。
为了较大程度保证在电解自净化过程中砷的去除效率较高,锡的利用率高,在本申请的部分实施例中,电解液中的砷含量不小于5g/L。砷含量过高则会影响阴极铜产品质量,砷含量过低则锡的利用率会降低。进一步地,电解液中的砷含量为5g/L~30g/L。可选地,电解液中的砷含量为5g/L、8g/L、10g/L、12g/L、15g/L、20g/L或25g/L。进一步的,当含锡铜中的锡含量为1%~10%,含锡铜中的杂质元素与电解液中的杂质元素能够在电解过程中生成沉淀,或稳定进入溶液不在阴极析出,不影响铜的电解,能够得到质量达到标准的阴极铜。
为了使得含锡铜中有足够的锡溶于铜电解液中,按质量百分比计,含锡铜中锡的含量大于等于1%。进一步地,含锡铜中锡的含量为1%~10%。在本申请的部分实施例中,含锡铜为上述通过精炼渣经还原熔炼制备得到的黑铜阳极板,按质量百分比计,黑铜阳极板包括:Cu 75%~95%,Ni≤5%,As≤5%,Sb≤5%,Sn 1%~10%。该黑铜阳极板中含有一定量的锡、锑和镍等杂质,能够与电解液中的砷发生共沉淀。
由上述内容可知,为了得到产品质量高的阴极铜,电解液中的砷含量保持5g/L~30g/L,使得砷与含锡铜中的锡、锑等充分反应。在实际操作中,可以采用补液的方式保持电解液中的砷含量。为了电解自净化时,随着反应的进行,电解液中的砷含量会逐渐减少,此时不需要保持电解液中的砷含量,而是控制反应条件较大程度保证砷锡的共沉淀关系,一般情况下,1单位质量的锡能处理0.5~2.5单位质量的砷。
本申请采用的电解液中除As的含量大于5g/L,还包括:硫酸的含量为160g/L~220g/L,铜的含量为35g/L~65g/L,硫酸浓度将近2mol/L,该电解液的氢离子浓度远大于1mol/L(pH<0)。本申请发明人实测本申请采用的上述电解液,其氢离子浓度远大于1mol/L(pH<0),该条件理论上不会造成锡离子的水解(包括二价锡和四价锡)。本申请发明人经过实验研究得知,模拟配制的电解液(无砷锑,其他指标与实际电解的电解液一致,具体的为硫酸浓度约160g/L~170g/L,Cu2+浓度40g/L~45g/L,Ni2+浓度约10g/L,Cl-浓度约0~50mg/L),分别直接加入硫酸亚锡,和加入硫酸亚锡及双氧水,加热充分搅拌溶解,均未见水解现象,长久放置溶液彻底澄清无水解现象,此时溶液中锡浓度约5g/L,这再次证明锡能稳定存在于此体系中,不会产生胶体。将二价锡盐加入到电解液中搅拌反应,常温下可以形成比较细小的沉淀,且沉淀的沉降性能好,但反应可能不够彻底,升高温度则反应更加迅速,但形成的沉淀物相对蓬松,沉降性能较差,过滤性能较好;温度再升高至≥70℃,则产物的沉淀效果好。
本申请的阳极板中的锡在电解过程中,经阳极氧化以二价锡离子的形态进行进入电解液,而后会被化学氧化或电化学氧化成为四价锡离子,且会快速与电解液中的砷、锑发生沉淀反应。因为在此过程中锡不会在这种体系下发生水解,所以该过程不同于传统的通过氧化和中和反应以锡水解吸附脱除砷、锑,反应机理不同。可选地,硫酸的含量为180g/L~200g/L,铜的含量为45g/L~55g/L。硫酸的含量可以为160g/L、170g/L、180g/L、190g/L、200g/L、210g/L或220g/L,铜的含量可以为35g/L、45g/L、50g/L、55g/L或65g/L。在本申请的部分实施例中,电解液中还包括:Ni的含量小于25g/L,微量的Sb和Bi,Cl的含量为0.04g/L~0.08g/L。
不同于常规的铜电解温度60℃左右,本申请实施例的电解过程中铜电解液的温度不低于65℃,即电解温度不小于65℃。该温度条件有利于砷、锡反应的加速,形成的沉淀物变松散,同时松散的沉淀物粒子容易团聚长大,也容易沉降到电解槽底,不会形成大量的漂浮阳极泥,附着在阴极板表面,或者在黑铜阳极表面形成比较致密的反应物,造成阳极钝化,阻碍生产的正常化。优选地,电解温度不小于70℃。可选地,电解温度为65℃、68℃、70℃或75℃。
本申请实施例采用电解槽进行电解,电解槽内部的温度差不大于5℃。即保持电解温度,避免较大的温度差,影响电解效率。在本申请的部分实施例中,通过加强保温措施,防止电解槽散热过多。
需要说明的是,在电解的过程中,可以根据需要向电解液中加入适量的絮凝剂促进沉淀。絮凝剂可以为聚丙烯酰胺(PAM)。
本申请提供的铜电解液电解净化工艺同样适用于其他含锡铜。在本申请的部分实施例中,含锡铜为镀锡铜件,以铜及铜合金为基体,镀层为锡,其余金属百分含量均≤0.5%或者没有。按质量百分比计,镀锡铜件包括:Cu 80%~95%,Fe≤5%,Sn≥3%。一般含锡3%~10%。
当含锡铜为镀锡铜件时,电解过程中的电解温度要不小于70℃或大于70℃。这是因为镀锡铜件反应初期具有较明显的脱砷作用,即锡镀层反应阶段,后续铜基体主要是实现铜的电解精炼。因此电解温度大于70℃有助于锡镀层的反应。若电解温度低于70℃,可能出现阳极发生严重的钝化,槽电压逐渐升高,电解无法正常进行的情况,导致无足够量的阴极铜产品产出。在一种可实现的实例中,将镀锡铜件装入钛篮中作为阳极,选择纯铜片作阴极或者钛板、不锈钢等作阴极,电解过程中随着钛篮中的镀件溶解需要不定时添加,压实。
镀锡铜件电解过程中,为了得到产品质量高的阴极铜,电解液中的砷含量保持5g/L~30g/L,使得电解液中的砷与镀锡铜件中的电解溶出的锡充分反应。为了电解自净化时,随着反应的进行,电解液中的砷含量会逐渐减少,此时不需要保持电解液中的砷含量,而是较大程度保证砷锡的共沉淀关系,即1单位质量的锡能处理0.5~2.5单位质量的砷。
以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种铜电解液电解净化工艺,包括:
采用黑铜阳极板作为阳极(阳极板含铜80%,含锡4%,其他16%),以纯铜薄片(铜始极片)为阴极,以铜电解液作为黑铜电解电解液(电解液中硫酸:180g/L,Cu:55g/L,As:15g/L),通入直流电进行电解,电解液循环方式采用传统的下进上出,循环流出的电解液经过固液分离后清液加热返回,电解开始时电解液的总体积/阳极板的总质量之比为2.0(m3/t),维持电解液温度为70℃,电解槽内部的温度差不大于5℃。
经过一个阴极电解周期后产出的阴极铜产品满足国标1号标准铜产品质量标准,具体成分情况如表1。
当阳极板溶解量达到30%时:电解液砷含量从15g/L降低至7.8g/L,所得砷锡沉淀物中砷锡质量比为1.2。
实施例2
本实施例提供一种铜电解液电解净化工艺,包括:
将镀锡铜件装入钛篮作为阳极(镀锡铜件含铜约94%,含锡约5%,其他约1%),以纯铜薄片(铜始极片)为阴极,以铜电解液作为镀锡铜件电解电解液(电解液中硫酸:180g/L,Cu:55g/L,As:30g/L),通入直流电进行电解,电解液循环方式采用传统的下进上出,循环流出的电解液经过固液分离后清液加热返回,电解开始时电解液的总体积/起始镀锡铜件的总质量之比为10.0(m3/t),维持电解液温度为70℃,电解槽内部的温度差不大于5℃。
经过一个阴极电解周期后产出的阴极铜产品满足国标1号标准铜产品质量标准,具体成分情况如表1。
当镀锡铜件溶解量达到30%:电解液砷含量从30g/L降低至约20g/L,砷锡沉淀物中砷锡质量比为2.0。
实施例3
本实施例提供一种铜电解液电解净化工艺,包括:
采用黑铜阳极板作为阳极(阳极板含铜80%,含锡10%,其他16%),以纯铜薄片(铜始极片)为阴极,以铜电解液作为黑铜电解的电解液(电解液中硫酸:180g/L,Cu:55g/L,As:30g/L),通入直流电进行电解,电解液循环方式采用传统的下进上出,循环流出的电解液经过固液分离后清液加热返回,电解开始时电解液的总体积/阳极板的总质量之比为2.0(m3/t),维持电解液温度为70℃,电解槽内部的温度差不大于5℃。电解过程中通过在电解过程中补充含砷浓度高的电解液使得电解液砷含量保持30g/L左右,并不超过30g/L。
经过一个阴极电解周期后产出的阴极铜产品满足国标1号标准铜产品质量标准,具体成分情况如表1。
当阳极板溶解量达到30%时:所得砷锡沉淀物中砷锡质量比为1.9。
实施例4
本实施例提供一种铜电解液电解净化工艺,包括:
采用黑铜阳极板作为阳极(阳极板含铜80%,含锡1%,其他16%),以纯铜薄片(铜始极片)为阴极,以铜电解液作为黑铜电解电解液(电解液中硫酸:180g/L,Cu:55g/L,As:5g/L),通入直流电进行电解,电解液循环方式采用传统的下进上出,循环流出的电解液经过固液分离后清液加热返回,维持电解液温度为70℃,电解槽内部的温度差不大于5℃。
经过一个阴极电解周期后产出的阴极铜产品满足国标1号标准铜产品质量标准,具体成分情况如表1。
当阳极板溶解量达到30%时:电解液砷含量从5g/L降低至约4g/L,溶液中锡浓度约为0.5g/L,砷锡沉淀物中砷锡质量比为1.0。
实施例5
本实施例提供一种铜电解液电解净化工艺,与实施例1的不同之处仅在于电解过程中电解液的温度为65℃。
经过一个阴极电解周期后产出的阴极铜产品满足国标1号标准铜产品质量标准,具体成分情况如表1。
当阳极板溶解量达到30%时:电解液砷含量从15g/L降低至约9g/L,溶液中锡累计至1g/L,砷锡沉淀物中砷锡质量比为1.2。
实施例6
本实施例提供一种铜电解液电解净化工艺,与实施例1的不同之处仅在于电解过程中电解液的温度为75℃。
经过一个阴极电解周期后产出的阴极铜产品满足国标1号标准铜产品质量标准,具体成分情况如表1。
当阳极板溶解量达到30%时:电解液砷含量从15g/L降低至约6g/L,砷锡沉淀物中砷锡质量比为1.5。
实施例7
本实施例提供一种铜电解液电解净化工艺,与实施例1的不同之处仅在于电解过程中电解液的温度为80℃。
经过一个阴极电解周期后产出的阴极铜产品满足国标1号标准铜产品质量标准,具体成分情况如表1。
当阳极板溶解量达到30%时:电解液砷含量从15g/L降低至5.4g/L,砷锡沉淀物中砷锡质量比为1.6。
实施例8
本实施例提供一种铜电解液电解净化工艺,与实施例1的不同之处仅在于电解过程中电解液的温度为55℃。
经过一个阴极电解周期后产出的阴极铜产品不满足国标1号标准铜产品质量标准,具体成分情况如表1。
当阳极板溶解量达到30%时:电解液砷含量从15g/L降低至11g/L,锡浓度累积至2.4g/L,砷锡沉淀物中砷锡质量比为1.1。
实施例9
本实施例提供一种铜电解液电解净化工艺,与实施例4的不同之处仅在于电解过程中电解液的温度为55℃。
经过一个阴极电解周期后产出的阴极铜产品满足国标1号标准铜产品质量标准,具体成分情况如表1。
当阳极板溶解量达到30%时:电解液砷含量从5g/L降低至4g/L,锡浓度累积至0.5g/L,砷锡沉淀物中砷锡质量比约为1.0。
实施例10
本实施例提供一种铜电解液电解净化工艺,与实施例2的不同之处在于电解过程中电解液的温度为75℃,且电解液通过补加高浓度含砷电解液,维持电解液含砷浓度约为30g/L。
经过一个阴极电解周期后产出的阴极铜产品满足国标1号标准铜产品质量标准,具体成分情况如表1。
当镀锡铜件溶解量达到30%:砷锡沉淀物中砷锡质量比约为2.5。
对比例1
本对比例提供一种铜电解液电解工艺,包括:
采用普通铜阳极板作为阳极(阳极板含铜99.3%,含镍0.1%,含砷0.05%,其他0.55%),以纯铜薄片(铜始极片)为阴极,铜电解液中硫酸:180g/L,Cu:55g/L,As:30g/L,通入直流电进行电解,电解液循环方式采用传统的下进上出,循环流出的电解液经过固液分离后清液加热返回,电解开始时电解液的总体积/阳极板的总质量之比为2.0(m3/t),维持电解液温度为55℃。
经过一个阴极电解周期后产出的阴极铜产品不满足国标1号标准铜产品质量标准,具体成分情况如表1。
当阳极板溶解量达到30%时:电解液砷含量无明显变化。
试验例
选择实施例1~10和对比例1产出的阴极铜,对阴极铜的具体成分情况分别进行取样、检测分析,按照标准GB/T 467-2010进行。结果如表1。
表1. 1号标准铜(Cu-CATH-2)化学成分(质量分数)/%
Figure BDA0002484894230000121
由表1可知,实施例1~7、实施例9~10、对比例1得到的阴极铜产品的成分满足标准铜的成分要求。实施例8由于电解温度低于65℃,使得电解液中锡、砷浓度较高时,形成大量的漂浮阳极泥,而且又不易沉淀,附着在阴极铜板表面,影响阴极铜的产品质量,其砷含量不达标。而实施例9的电解温度虽然与实施例8相同,但由于实施例9中的锡、砷浓度较低,形成的漂浮阳极泥较少,因此对阴极铜板的产品质量影响较小。对比例1采用普通铜阳极板作为阳极,该普通铜阳极板中杂质含量较少,特别的,锡含量为微量,在电解一段时间后,电解液中的砷没有发生共沉淀,砷含量无明显变化。
以上所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。

Claims (10)

1.一种铜电解液电解净化工艺,其特征在于,包括:
以含锡铜为阳极,以纯铜为阴极,在铜电解液存在条件下进行铜电解,所述铜电解液中含有砷,以使电解过程中锡和砷发生共沉淀,锡与砷的用量关系为1单位质量的锡对应0.5~2.5单位质量的砷。
2.根据权利要求1所述的铜电解液电解净化工艺,其特征在于,所述铜电解液中As的含量不小于5g/L。
3.根据权利要求2所述的铜电解液电解净化工艺,其特征在于,所述铜电解液中As的含量为5g/L~30g/L。
4.根据权利要求2所述的铜电解液电解净化工艺,其特征在于,按质量百分比计,所述含锡铜中锡的含量为1%~10%。
5.根据权利要求1所述的铜电解液电解净化工艺,其特征在于,电解过程中的电解温度不小于65℃。
6.根据权利要求5所述的铜电解液电解净化工艺,其特征在于,电解过程中电解液的温度差不大于5℃。
7.根据权利要求5所述的铜电解液电解净化工艺,其特征在于,电解过程中的电解温度不小于70℃。
8.根据权利要求1至7任一项所述的铜电解液电解净化工艺,其特征在于,所述含锡铜为黑铜阳极板,按质量百分比计,所述黑铜阳极板包括:Cu 75%~95%,Ni≤5%,As≤5%,Sb≤5%,Sn 1%~10%。
9.根据权利要求7所述的铜电解液电解净化工艺,其特征在于,所述含锡铜为镀锡铜件,按质量百分比计,所述镀锡铜件包括:Cu 80%~95%,Fe≤5%,Sn≥3%。
10.根据权利要求1所述的铜电解液电解净化工艺,其特征在于,所述铜电解液中硫酸的含量为160g/L~220g/L,铜的含量为35g/L~65g/L,As的含量不小于5g/L;
可选地,所述铜电解液中Ni的含量小于25g/L,Cl的含量为0.04g/L~0.08g/L,还含有微量的Sb和Bi。
CN202010391319.7A 2020-05-09 2020-05-09 铜电解液电解净化工艺 Active CN111519213B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010391319.7A CN111519213B (zh) 2020-05-09 2020-05-09 铜电解液电解净化工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010391319.7A CN111519213B (zh) 2020-05-09 2020-05-09 铜电解液电解净化工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111519213A true CN111519213A (zh) 2020-08-11
CN111519213B CN111519213B (zh) 2021-04-02

Family

ID=71908755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010391319.7A Active CN111519213B (zh) 2020-05-09 2020-05-09 铜电解液电解净化工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111519213B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113564637A (zh) * 2021-06-30 2021-10-29 河南豫光金铅股份有限公司 一种低电流密度电解高砷阳极板的方法
CN114892009A (zh) * 2022-05-26 2022-08-12 广东飞南资源利用股份有限公司 一种含铜物料及其应用、黑铜阳极板及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1400333A (zh) * 2002-09-16 2003-03-05 江西铜业股份有限公司贵溪冶炼厂 一种铜电解液净化除杂质的方法
CN101260539A (zh) * 2008-04-24 2008-09-10 中南大学 一种铜电解液净化除杂方法
CN110499521A (zh) * 2019-09-29 2019-11-26 湖南仁发材料科技有限公司 一种铜电解液与除铜锡渣协同净化与处理的方法
CN110551900A (zh) * 2019-09-29 2019-12-10 湖南仁发材料科技有限公司 一种镀锡铜废碎料和铜电解液的联合处理方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1400333A (zh) * 2002-09-16 2003-03-05 江西铜业股份有限公司贵溪冶炼厂 一种铜电解液净化除杂质的方法
CN101260539A (zh) * 2008-04-24 2008-09-10 中南大学 一种铜电解液净化除杂方法
CN110499521A (zh) * 2019-09-29 2019-11-26 湖南仁发材料科技有限公司 一种铜电解液与除铜锡渣协同净化与处理的方法
CN110551900A (zh) * 2019-09-29 2019-12-10 湖南仁发材料科技有限公司 一种镀锡铜废碎料和铜电解液的联合处理方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113564637A (zh) * 2021-06-30 2021-10-29 河南豫光金铅股份有限公司 一种低电流密度电解高砷阳极板的方法
CN114892009A (zh) * 2022-05-26 2022-08-12 广东飞南资源利用股份有限公司 一种含铜物料及其应用、黑铜阳极板及其制备方法
CN114892009B (zh) * 2022-05-26 2023-10-20 广东飞南资源利用股份有限公司 一种含铜物料及其应用、黑铜阳极板及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111519213B (zh) 2021-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108220998B (zh) 一种硫酸锰电解液净化除氯的方法
CN102517455A (zh) 一种从铜镉渣中回收镉的方法
CN111519213B (zh) 铜电解液电解净化工艺
CN101157987A (zh) 一种处理复杂次氧化锌原料制取电锌的方法
CN102534660B (zh) 一种电解精炼粗铅的方法
CN103710533B (zh) 一种生产电解金属锰的方法
CN101289706A (zh) 一种处理氧化锌矿或氧化锌二次资源制取电锌的方法
CN106757179A (zh) 一种铜电解尾液净化脱铜除杂的工艺方法
CN102181882B (zh) 价态调控净化铜电解液的方法
CN101565837B (zh) 一种红土矿镍钴富集物生产电镍的方法
CN109485023A (zh) 一种从含铜碲废液中回收碲的方法
Nan et al. Hydrometallurgical process for extracting bismuth from by-product of lead smelting based on methanesulfonic acid system
CN107419301B (zh) 一种络合沉淀剂的制备方法与一种铜电解液的净化方法
CN106757147B (zh) 一种镍电解混酸体系中除砷的方法
CN111501064A (zh) 一种6n铜的生产方法
CN109161928B (zh) 一种含锡、铅、锌原料的碱浸出电解冶炼方法
CN107460504B (zh) 一种络合沉淀剂的制备方法与电解液净化的方法
CN110499521B (zh) 一种铜电解液与除铜锡渣协同净化与处理的方法
CN113564622B (zh) 一种从碲化铜物料高效分离铜碲的方法
CN112481505B (zh) 一种利用高氯冶炼烟灰制备碱式氯化锌的方法
CN110607444B (zh) 一种除铜锡渣的处理新方法
CN110551900B (zh) 一种镀锡铜废碎料和铜电解液的联合处理方法
JP4673482B2 (ja) Se、As含有排水の処理方法
CN1188548C (zh) 高铁闪锌矿悬浮电解直接生产金属锌工艺
JP2014025121A (ja) 錫の電解採取方法及び錫の回収方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant