CN112941564A - 一种处理高纯铜电解残阳极板的方法 - Google Patents

一种处理高纯铜电解残阳极板的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种处理高纯铜电解残阳极板的方法，包括高纯铜电解精炼工艺过程中产出的残阳极板，作为硫酸铜电解液的铜源，直接与铜板组配作阳极，装入电解提纯槽中，生产5N～6N高纯铜，包括以下步骤：S1、阳极组配，首先将洗净的残板进行分拣，其中平整的大块残板因接触面积大选出备用，采用一块铜板组配一块残板和多块残板放在同一阳极篮内的其中一种方法进行组配。本发明将高纯铜电解残阳极板装篮组配成铜阳极，返回电解系统，产出高纯铜符合GB/T26017‑2010中Cu99.999％要求，同时可将高纯铜电解残板率减少至3～6％，大大减少了回炉重铸金属量，降低了能源消耗，减轻了劳动强度，减少了环保压力，减少了因回炉重铸而产生的铜损失。

Description

一种处理高纯铜电解残阳极板的方法
技术领域
本发明涉及纯铜电解技术领域，尤其涉及一种处理高纯铜电解残阳极板的方法。
背景技术
高纯铜的提取广泛采用以99.99％的电解铜作阳极，在硫酸铜电解液中电解。随着电解的进行，阳极不断溶解而其体积和面积缩减小，阳极电流密度逐渐增大，此外由于阳极泥在阳极表面不断积累，造成阳极钝化不断增加，引起槽压升高，电流效率下降。一般槽压到1.5～3.0V时，就要停槽，此时产出的残板率都较高(10～17％)。
对于这部分残阳极板，绝大多数商业电解槽采取回炉重铸阳极后再电解，该处理方法不可避免地增大劳动量及劳动强度，同时回炉重铸过程流程长、能耗高，并伴随一定的环保压力，而且部分铜在熔铸过程中会粘接炉壁等造成一定的损失，影响铜的回收，为此，我们提出一种处理高纯铜电解残阳极板的方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种处理高纯铜电解残阳极板的方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种处理高纯铜电解残阳极板的方法，包括高纯铜电解精炼工艺过程中产出的残阳极板，作为硫酸铜电解液的铜源，直接与铜板组配作阳极，装入电解提纯槽中，生产5N～6N高纯铜，包括以下步骤：
S1、阳极组配，首先将洗净的残板进行分拣，其中平整的大块残板因接触面积大选出备用，采用一块铜板组配一块残板和多块残板放在同一阳极篮内的其中一种方法进行组配，并采用钛质篮作为先前阳极残板收纳挂篮，并装篮待用；
S2、电解，将组配好的阳极篮置入电解槽中，以钛板为阴板，通电开始电解，并控制电流密度为20～130A/m2，槽压低于1.5V；
S3、残板洗涤，电解结束后，取出残板，将表面用离子水清洗干净，整理后备用。
优选地，所述电解液的硫酸浓度为40～100g/L。
优选地，所述电解液的铜离子浓度25～120g/L。
优选地，所述电解槽内的同名电极板之间的极间距为20～40cm。
优选地，所述电解槽内温度为15℃～80℃。
优选地，高纯铜电解残极率由10～17％减少至3～6％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明将高纯铜电解残阳极板装篮组配成铜阳极，返回电解系统，产出高纯铜符合GB/T26017-2010中Cu99.999％要求，同时可将高纯铜电解残板率减少至3～6％，大大减少了回炉重铸金属量，降低了能源消耗，减轻了劳动强度，减少了环保压力，减少了因回炉重铸而产生的铜损失。
附图说明
图1为本发明提出的一种处理高纯铜电解残阳极板的方法流程示意图。
具体实施方式
下面将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。
参照图1-1，一种处理高纯铜电解残阳极板的方法，包括高纯铜电解精炼工艺过程中产出的残阳极板，作为硫酸铜电解液的铜源，直接与铜板组配作阳极，装入电解提纯槽中，生产5N～6N高纯铜，包括以下步骤：
S1、阳极组配，首先将洗净的残板进行分拣，其中平整的大块残板因接触面积大选出备用，采用一块铜板组配一块残板和多块残板放在同一阳极篮内的其中一种方法进行组配，并采用钛质篮作为先前阳极残板收纳挂篮，并装篮待用；
S2、电解，将组配好的阳极篮置入电解槽中，以钛板为阴板，通电开始电解，并控制电流密度为20～130A/m2，槽压低于1.5V；
S3、残板洗涤，电解结束后，取出残板，将表面用离子水清洗干净，整理后备用。
本发明中，所述电解液的硫酸浓度为40～100g/L，所述电解液的铜离子浓度25～120g/L，所述电解槽内的同名电极板之间的极间距为20～40cm，所述电解槽内温度为15℃～80℃，高纯铜电解残极率由10～17％减少至3～6％。
本发明中，试验在安装六片阳极，五片钛板阴极的电解槽中进行，硫酸铜溶液作为电解液，将洗净的铜电解精炼过程剩下的残阳极板进行分拣，其中平整的大块残板因接触面积大选出备用，阳极入钛材挂篮时，其中三个阳极挂篮中组配一块铜板和一块残板，而另外三个阳极挂篮中则选用多块残板分别装入，装填方向平行紧密，残板面积较大一面紧挨，将组配好的阳极放入电解槽中，五片钛板作为阴板，通电开始电解，电解过程中根据残板的损耗量，期间进行了四次补充装填残板，送电时电流密度控制在40A/m2，控制硫酸浓度在50g/L，铜离子浓度在40g/L之间，在此条件下高纯铜电解了一个周期，经称重计算残板率为3.1％，产出的高纯铜板杂质含量，符合GB/T26017-2010中主控杂质元素之和低于0.001％要求的高纯铜。
残阳极板装篮电解产出高纯阴极铜中杂质含量检测报告：
Figure BDA0002923503270000041
Figure BDA0002923503270000051
本检测采用ELEMENTGD型辉光放电质谱仪完成。
本发明中，一种处理高纯铜电解残阳极板的方法，是将高纯铜电解产出的残阳极板直接与铜板组配或多块残板单独装入钛材挂篮作阳极，以硫酸铜溶液为电解液进行电解，在阳极上，发生铜的溶解反应，在阴极上，发生高纯铜的析出反应，首先将洗净的残板进行分拣，其中平整的大块残板因接触面积大选出备用，残阳极块装篮时，可采用一块铜板组配一块或两块残板同时装入阳极篮，或多块残板同时装在一个阳极篮中，装填方向平行紧密，残板面积较大一面挤紧，保持良好接触，电解时，将组配好的阳极放入电解槽中，以钛板为阴板，通电开始电解，控制电流密度为20～130A/m2，随着电解的进行，槽压逐渐升高，控制槽压低于1.5V，高于此值即停止电解，控制硫酸浓度为40～100g/L，铜离子浓度25～120g/L，电解结束后，取出残板，将表面用离子水清洗干净，同时进行分拣，其中平整的大块残板选出备用，铜的小碎块返炉重铸阳极。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种处理高纯铜电解残阳极板的方法，包括高纯铜电解精炼工艺过程中产出的残阳极板，作为硫酸铜电解液的铜源，直接与铜板组配作阳极，装入电解提纯槽中，生产5N～6N高纯铜，其特征在于：包括以下步骤：
S1、阳极组配，首先将洗净的残板进行分拣，其中平整的大块残板因接触面积大选出备用，采用一块铜板组配一块残板和多块残板放在同一阳极篮内的其中一种方法进行组配，并采用钛质篮作为先前阳极残板收纳挂篮，并装篮待用；
S2、电解，将组配好的阳极篮置入电解槽中，以钛板为阴板，通电开始电解，并控制电流密度为20～130A/m2，槽压低于1.5V；
S3、残板洗涤，电解结束后，取出残板，将表面用离子水清洗干净，整理后备用。
2.根据权利要求1所述的一种处理高纯铜电解残阳极板的方法，其特征在于：所述电解液的硫酸浓度为40～100g/L。
3.根据权利要求1所述的一种处理高纯铜电解残阳极板的方法，其特征在于：所述电解液的铜离子浓度25～120g/L。
4.根据权利要求1所述的一种处理高纯铜电解残阳极板的方法，其特征在于：所述电解槽内的同名电极板之间的极间距为20～40cm。
5.根据权利要求1所述的一种处理高纯铜电解残阳极板的方法，其特征在于：所述电解槽内温度为15℃～80℃。
6.根据权利要求1所述的一种处理高纯铜电解残阳极板的方法，其特征在于：高纯铜电解残极率由10～17％减少至3～6％。
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