CN114525550A - 一种甲基磺酸体系电积液及其制备金属铋的方法和应用 - Google Patents
一种甲基磺酸体系电积液及其制备金属铋的方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114525550A CN114525550A CN202210017395.0A CN202210017395A CN114525550A CN 114525550 A CN114525550 A CN 114525550A CN 202210017395 A CN202210017395 A CN 202210017395A CN 114525550 A CN114525550 A CN 114525550A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- methanesulfonic acid
- bismuth
- plate
- electrodeposition
- concentration
- 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.)
- Pending
Links
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 136
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 title claims abstract description 63
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 53
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 title abstract description 16
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 claims abstract description 52
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910001448 ferrous ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910001451 bismuth ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- MNMKEULGSNUTIA-UHFFFAOYSA-K bismuth;methanesulfonate Chemical compound [Bi+3].CS([O-])(=O)=O.CS([O-])(=O)=O.CS([O-])(=O)=O MNMKEULGSNUTIA-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 26
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 10
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 10
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 9
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229920005551 calcium lignosulfonate Polymers 0.000 claims description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229920005552 sodium lignosulfonate Polymers 0.000 claims description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 5
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 abstract description 16
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 abstract description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 4
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 abstract description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 abstract 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 21
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 8
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001447 ferric ion Inorganic materials 0.000 description 6
- GXHMMDRXHUIUMN-UHFFFAOYSA-N methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O.CS(O)(=O)=O GXHMMDRXHUIUMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 6
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- RYAGRZNBULDMBW-UHFFFAOYSA-L calcium;3-(2-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-[2-methoxy-4-(3-sulfonatopropyl)phenoxy]propane-1-sulfonate Chemical compound [Ca+2].COC1=CC=CC(CC(CS([O-])(=O)=O)OC=2C(=CC(CCCS([O-])(=O)=O)=CC=2)OC)=C1O RYAGRZNBULDMBW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 3
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 2
- 238000009853 pyrometallurgy Methods 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-M Methanesulfonate Chemical compound CS([O-])(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000028571 Occupational disease Diseases 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- JHXKRIRFYBPWGE-UHFFFAOYSA-K bismuth chloride Chemical compound Cl[Bi](Cl)Cl JHXKRIRFYBPWGE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- NNLOHLDVJGPUFR-UHFFFAOYSA-L calcium;3,4,5,6-tetrahydroxy-2-oxohexanoate Chemical compound [Ca+2].OCC(O)C(O)C(O)C(=O)C([O-])=O.OCC(O)C(O)C(O)C(=O)C([O-])=O NNLOHLDVJGPUFR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- ACQYKVVPCCAWBZ-UHFFFAOYSA-K iron(3+);methanesulfonate Chemical compound [Fe+3].CS([O-])(=O)=O.CS([O-])(=O)=O.CS([O-])(=O)=O ACQYKVVPCCAWBZ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009279 wet oxidation reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C1/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
- C25C1/22—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions of metals not provided for in groups C25C1/02 - C25C1/20
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
- C22B3/16—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in organic solutions
- C22B3/1683—Leaching with organo-metallic compounds
- C22B3/1691—Leaching with a mixture of organic agents wherein at least one agent is an organo-metallic compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B30/00—Obtaining antimony, arsenic or bismuth
- C22B30/06—Obtaining bismuth
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
- C25C7/06—Operating or servicing
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Abstract
本发明属于电沉积技术领域。本发明提供了一种甲基磺酸体系电积液，所述甲基磺酸体系电积液包含甲基磺酸铋、甲基磺酸亚铁和甲基磺酸；甲基磺酸体系电积液中，铋离子的浓度为50～120g/L，亚铁离子的浓度为1～50g/L，游离甲基磺酸的浓度为50～180g/L。本发明还提供了一种甲基磺酸体系电积液制备金属铋的方法和应用。本发明的甲基磺酸体系电积液具有铋溶解度高、环境友好、电导率高、挥发性小、稳定性强等优点，能够有效解决湿法炼铋的盐酸或氯盐体系料液挥发性强、难以产出致密平整的阴极铋产品等问题；通过阴离子隔膜设置和电积液流动方式的控制可避免亚铁离子在阴、阳极之间来回迁移，导致电流效率大幅降低。
Description
技术领域
本发明涉及电沉积技术领域，尤其涉及一种甲基磺酸体系电积液及其制备金属铋的方法和应用。
背景技术
铋冶炼工艺分为火法冶金和湿法提取两种，火法炼铋工艺包括沉淀熔炼、碱性熔炼、混合熔炼和还原固硫熔炼等，具有工艺流程简短、生产效率高等优势，但也存在能耗高、低浓度SO2烟气污染、伴生有价金属难以有效回收等问题。湿法工艺适用于处理低品位铋精矿、复杂铋矿以及二次含铋物料，主要工序包括含铋物料浸出、浸出液净化除杂以及铋产品制备等，当前湿法炼铋体系大多选用氯盐、盐酸或硝酸溶液。基于含铋物料组成和赋存形态，在浸出过程中，对于以硫化物、金属单质等形态存在的含铋物料需要添加氧化剂。氧化浸出工艺包括FeCl3浸出、氯气浸出、氧气浸出或矿浆电解等方法；浸出液中回收铋的方法主要有电积、铁粉置换、中和水解等。作为最常用的湿法提铋体系，氯盐体系普遍存在反应料液挥发性强、设备及厂房腐蚀严重、生产成本高、职业病危害大等弊端。另一方面，氯化铋净化液电积过程中，阴极铋形貌大多为枝晶或针状，难以得到平整致密的阴极铋板。
现有技术中公开了采用铋溶解性高、毒性小、导电性强、可生物降解的甲基磺酸为浸出剂，并添加亚铁离子为催化剂，在氧压或常压条件下实现硫化铋精矿的高效、绿色提取，但浸出过程中铁会大量浸出。
因此，研究开发一种甲基磺酸体系电积液，用以提高铋产品制备过程中铁的分离效率以及浸出剂的再生循环率，得到平整致密的金属铋板，具有重要的应用价值和意义。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足提供一种甲基磺酸体系电积液及其制备金属铋的方法和应用。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种甲基磺酸体系电积液，所述甲基磺酸体系电积液包含甲基磺酸铋、甲基磺酸亚铁和甲基磺酸；
所述甲基磺酸体系电积液中，铋离子的浓度为50～120g/L，亚铁离子的浓度为1～50g/L，游离甲基磺酸的浓度为50～180g/L。
作为优选，所述甲基磺酸体系电积液包含添加剂，所述添加剂的浓度为0.05～3g/L；所述添加剂包含木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、动物胶和烷基酚乙氧氧基化物硫酸盐的一种或几种。
本发明还提供了一种所述的甲基磺酸体系电积液在制备金属铋方面的应用。
本发明还提供了一种采用甲基磺酸体系电积液电沉积制备金属铋的方法，所述电沉积的过程中，电积液的温度为30～90℃，电沉积的时间为6～72h。
作为优选，所述电沉积的过程中，阴极板和阳极板的间距为4～12cm；所述阴极板为不锈钢板、钛板或铋板；所述阳极板为石墨板或涂钌钛板。
作为优选，所述电沉积的过程中，阴极的电流密度为50～300A/m2。
作为优选，所述电积液的温度为50～80℃，电沉积的时间为10～25h。
作为优选，所述阴极的电流密度为100～220A/m2。
本发明的有益效果包括以下几点：
1)本发明的甲基磺酸体系电积液具有铋溶解度高、环境友好、电导率高、挥发性小、稳定性强等优点，能够有效解决湿法炼铋的盐酸或氯盐体系料液挥发性强、职业危害大、设备及厂房腐蚀大、难以产出致密平整的阴极铋产品等问题。
2)通过阴离子隔膜设置和电积液流动方式的控制可避免亚铁离子在阴、阳极之间来回迁移，导致电流效率大幅降低。与此同时，在阳极室内通过阳极反应使得甲基磺酸亚铁氧化为甲基磺酸铁，并实现甲基磺酸的再生，阳极室内甲基磺酸铁-甲基磺酸溶液可作为含铋物料湿法氧化浸出剂循环利用。
具体实施方式
本发明提供了一种甲基磺酸体系电积液，所述甲基磺酸体系电积液包含甲基磺酸铋、甲基磺酸亚铁和甲基磺酸；
所述甲基磺酸体系电积液中，铋离子的浓度为50～120g/L，亚铁离子的浓度为1～50g/L，游离甲基磺酸的浓度为50～180g/L。
本发明的甲基磺酸体系电积液中，所述铋离子的浓度优选为60～110g/L，进一步优选为70～100g/L，更优选为80～90g/L；所述亚铁离子的浓度优选为10～45g/L，进一步优选为20～40g/L，更优选为25～35g/L；所述游离甲基磺酸的浓度优选为70～150g/L，进一步优选为80～120g/L，更优选为90～100g/L。
本发明所述游离甲基磺酸的浓度为电积液中甲基磺酸的浓度，游离甲基磺酸指的是不与金属盐结合呈盐的形式，不包括甲基磺酸铋和甲基磺酸亚铁提供的甲基磺酸根。
本发明所述甲基磺酸体系电积液优选包含添加剂，所述添加剂的浓度优选为0.05～3g/L，进一步优选为0.5～2.5g/L，更优选为1～2g/L；所述添加剂优选包含木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、动物胶和烷基酚乙氧氧基化物硫酸盐的一种或几种，当添加剂同时包含几种组分时，各组分优选以等浓度进行混合。
本发明还提供了一种所述的甲基磺酸体系电积液在制备金属铋方面的应用。
本发明还提供了一种采用甲基磺酸体系电积液电沉积制备金属铋的方法，所述电沉积的过程中，电积液的温度为30～90℃，电沉积的时间为6～72h。
本发明所述电沉积的过程中，电积液的温度优选为40～80℃，进一步优选为50～70℃，更优选为55～65℃；电沉积的时间优选为10～60h，进一步优选为20～50h，更优选为30～40h。
本发明所述电沉积的过程中，阴极板和阳极板的间距优选为4～12cm，进一步优选为6～11cm，更优选为8～10cm；所述阴极板优选为不锈钢板、钛板或铋板；所述阳极板优选为石墨板或涂钌钛板。
本发明所述电沉积的过程中，阴极的电流密度优选为50～300A/m2，进一步优选为100～220A/m2，更优选为150～200A/m2；阴极室和阳极室的容积比优选为1～2:1～2，进一步优选为1:1。
本发明的甲基磺酸体系电积液加入隔膜电积槽阴极室，在直流电场作用下，电积液中的铋离子向阴极定向迁移并发生还原反应生成金属铋，金属铋沉积在阴极板上。
本发明通过循环泵将电沉积之后阴极室内的料液泵入阳极室。在阳极室中，料液中的亚铁离子在阳极电化学氧化为三价铁离子，水分子在阳极分解为氧气和氢离子，生成的氧气再将电积液中的亚铁离子氧化为三价铁离子。阴极室内游离甲基磺酸根阴离子受电场力作用穿过阴离子隔膜进入阳极室，与氢离子结合生成甲基磺酸；最终阳极室内甲基磺酸铁-甲基磺酸溶液可送往含铋物料湿法浸出工序作为再生氧化浸出剂进行循环利用。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
利用甲基磺酸铋、甲基磺酸亚铁、甲基磺酸、动物胶和木质素磺酸钙配制甲基磺酸体系电积液，电积液中，铋离子的浓度为95g/L，游离甲基磺酸的浓度为130g/L，亚铁离子的浓度为8g/L，动物胶的浓度为0.05g/L，木质素磺酸钙的浓度为0.4g/L。将甲基磺酸体系电积液加入隔膜电积槽阴极室中，通过电沉积方法制备金属铋，以不锈钢板为阴极板，石墨板为阳极板，阴极板和阳极板的间距为4cm。电沉积过程中，电积液的温度为50℃，阴极电流的密度为220A/m2，槽电压为1.824V，电沉积时间为6h，得到致密平整的阴极金属铋板。阳极室的甲基磺酸铁-甲基磺酸溶液送往含铋物料湿法浸出工序作为氧化浸出剂进行循环利用。
实施例1的电流效率为97.63％，直流电耗为725.15kWh/t-Bi；阳极室内再生料液中三价铁离子和游离甲基磺酸的浓度分别为2.18g/L和150.75g/L。
实施例2
利用甲基磺酸铋、甲基磺酸亚铁、甲基磺酸和木质素磺酸钠配制甲基磺酸体系电积液，电积液中，铋离子的浓度为80g/L，游离甲基磺酸的浓度为115g/L，亚铁离子的浓度为40g/L，木质素磺酸钠的浓度为2g/L。将甲基磺酸体系电积液加入隔膜电积槽阴极室中，通过电沉积方法制备金属铋，以钛板为阴极板，涂钌钛板为阳极板，阴极板和阳极板的间距为8cm。电沉积过程中，电积液的温度为65℃，阴极电流的密度为170A/m2，槽电压为1.899V，电沉积时间为48h，得到致密平整的阴极金属铋板。阳极室的甲基磺酸铁-甲基磺酸溶液送往含铋物料湿法浸出工序作为氧化浸出剂进行循环利用。
实施例2的电流效率为98.23％，直流电耗为743.83kWh/t-Bi；阳极室内再生料液中三价铁离子和游离甲基磺酸的浓度分别为9.66g/L和129.32g/L。
实施例3
利用甲基磺酸铋、甲基磺酸亚铁、甲基磺酸、木质素磺酸钙和烷基酚乙氧氧基化物硫酸钠配制甲基磺酸体系电积液，电积液中，铋离子的浓度为75g/L，游离甲基磺酸的浓度为100g/L，亚铁离子的浓度为30g/L，木质素磺酸钙的浓度为0.2g/L，烷基酚乙氧氧基化物硫酸钠的浓度为2g/L。将甲基磺酸体系电积液加入隔膜电积槽阴极室中，通过电沉积方法制备金属铋，以铋板为阴极板，石墨板为阳极板，阴极板和阳极板的间距为9cm。电沉积过程中，电积液的温度为35℃，阴极电流的密度为260A/m2，槽电压为2.47V，电沉积时间为12h，得到致密平整的阴极金属铋板。阳极室的甲基磺酸铁-甲基磺酸溶液送往含铋物料湿法浸出工序作为氧化浸出剂进行循环利用。
实施例3的电流效率为97.11％，直流电耗为978.65kWh/t-Bi；阳极室内再生料液中三价铁离子和游离甲基磺酸的浓度分别为7.71g/L和118.76g/L。
实施例4
利用甲基磺酸铋、甲基磺酸亚铁、甲基磺酸和烷基酚乙氧氧基化物硫酸钾配制甲基磺酸体系电积液，电积液中，铋离子的浓度为65g/L，游离甲基磺酸的浓度为90g/L，亚铁离子的浓度为20g/L，烷基酚乙氧氧基化物硫酸钾的浓度为2.5g/L。将甲基磺酸体系电积液加入隔膜电积槽阴极室中，通过电沉积方法制备金属铋，以不锈钢板为阴极板，涂钌钛板为阳极板，阴极板和阳极板的间距为8cm。电沉积过程中，电积液的温度为50℃，阴极电流的密度为200A/m2，槽电压为1.872V，电沉积时间为12h，得到致密平整的阴极金属铋板。电沉积过程中，阳极室的甲基磺酸铁-甲基磺酸溶液送往含铋物料湿法浸出工序作为氧化浸出剂进行循环利用。
实施例4的电流效率为98.45％，直流电耗为731.62kWh/t-Bi；阳极室内再生料液中三价铁离子和游离甲基磺酸的浓度分别为4.983g/L和117.26g/L。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种甲基磺酸体系电积液，其特征在于，所述甲基磺酸体系电积液包含甲基磺酸铋、甲基磺酸亚铁和甲基磺酸；
所述甲基磺酸体系电积液中，铋离子的浓度为50～120g/L，亚铁离子的浓度为1～50g/L，游离甲基磺酸的浓度为50～180g/L。
2.根据权利要求1所述的甲基磺酸体系电积液，其特征在于，所述甲基磺酸体系电积液包含添加剂，所述添加剂的浓度为0.05～3g/L；所述添加剂包含木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、动物胶和烷基酚乙氧氧基化物硫酸盐的一种或几种。
3.权利要求1或2所述的甲基磺酸体系电积液在制备金属铋方面的应用。
4.采用权利要求1或2所述的甲基磺酸体系电积液电沉积制备金属铋的方法，其特征在于，所述电沉积的过程中，电积液的温度为30～90℃，电沉积的时间为6～72h。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述电沉积的过程中，阴极板和阳极板的间距为4～12cm；所述阴极板为不锈钢板、钛板或铋板；所述阳极板为石墨板或涂钌钛板。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述电沉积的过程中，阴极的电流密度为50～300A/m2。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述电积液的温度为50～80℃，电沉积的时间为10～25h。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述阴极的电流密度为100～220A/m2。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210017395.0A CN114525550A (zh) | 2022-01-07 | 2022-01-07 | 一种甲基磺酸体系电积液及其制备金属铋的方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210017395.0A CN114525550A (zh) | 2022-01-07 | 2022-01-07 | 一种甲基磺酸体系电积液及其制备金属铋的方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114525550A true CN114525550A (zh) | 2022-05-24 |
Family
ID=81621396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210017395.0A Pending CN114525550A (zh) | 2022-01-07 | 2022-01-07 | 一种甲基磺酸体系电积液及其制备金属铋的方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114525550A (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4149946A (en) * | 1978-03-21 | 1979-04-17 | Davis Walker Corporation | Recovery of spent pickle liquor and iron metal |
| US4272341A (en) * | 1980-01-09 | 1981-06-09 | Duval Corporation | Process for recovery of metal values from lead-zinc ores, even those having a high carbonate content |
| JPH06240475A (ja) * | 1993-02-16 | 1994-08-30 | Nittetsu Mining Co Ltd | ニッケルを含む塩化鉄系のエッチング液の処理方法 |
| CN104746098A (zh) * | 2015-03-24 | 2015-07-01 | 昆明理工大学 | 一种电解精炼粗铅的电解液及电解方法 |
| US20170321336A1 (en) * | 2014-12-11 | 2017-11-09 | Optimizacion De Procesos Mineros S.A. | Electrowinning circuit and method for gathering of metal of interest by an ionic exchange interface |
| CN110578153A (zh) * | 2019-09-04 | 2019-12-17 | 长沙有色冶金设计研究院有限公司 | 一种电解精炼粗铋用电解液及电解方法 |
| CN112941563A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-11 | 昆明理工大学 | 一种旋流电积阴极筒体残余铜的回收方法 |
| CN113293409A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-24 | 中南大学 | 一种电解制备致密平整铋金属的方法 |
| CN114277405A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-05 | 中南大学 | 一种采用串联式隔膜电沉积模组制备金属铋的方法 |
-
2022
- 2022-01-07 CN CN202210017395.0A patent/CN114525550A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4149946A (en) * | 1978-03-21 | 1979-04-17 | Davis Walker Corporation | Recovery of spent pickle liquor and iron metal |
| US4272341A (en) * | 1980-01-09 | 1981-06-09 | Duval Corporation | Process for recovery of metal values from lead-zinc ores, even those having a high carbonate content |
| JPH06240475A (ja) * | 1993-02-16 | 1994-08-30 | Nittetsu Mining Co Ltd | ニッケルを含む塩化鉄系のエッチング液の処理方法 |
| US20170321336A1 (en) * | 2014-12-11 | 2017-11-09 | Optimizacion De Procesos Mineros S.A. | Electrowinning circuit and method for gathering of metal of interest by an ionic exchange interface |
| CN104746098A (zh) * | 2015-03-24 | 2015-07-01 | 昆明理工大学 | 一种电解精炼粗铅的电解液及电解方法 |
| CN110578153A (zh) * | 2019-09-04 | 2019-12-17 | 长沙有色冶金设计研究院有限公司 | 一种电解精炼粗铋用电解液及电解方法 |
| CN112941563A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-11 | 昆明理工大学 | 一种旋流电积阴极筒体残余铜的回收方法 |
| CN113293409A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-24 | 中南大学 | 一种电解制备致密平整铋金属的方法 |
| CN114277405A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-05 | 中南大学 | 一种采用串联式隔膜电沉积模组制备金属铋的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 常聪;李有刚;陈永明;杨声海;何静;常娣;介亚菲;: "甲基磺酸体系铅电沉积工艺研究", 矿冶工程, no. 01, pages 108 - 111 * |
| 张焕然;熊家春;衷水平;张鹏;申开榜;: "铜电积添加剂作用机理及检测方法", 有色冶金设计与研究, no. 06, pages 17 - 19 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100554452C (zh) | 一种含铜硫化矿湿法提取铜的方法 | |
| CN104032136B (zh) | 一种从废料中回收铜铟镓硒的方法 | |
| CN105886767A (zh) | 一种铜铟镓硒废料的回收方法 | |
| CN102839379A (zh) | 一种酸性蚀刻液的在线处理方法 | |
| CN105925999A (zh) | 一种Fe2+阳极氧化及阴极还原并联产H2的工艺方法 | |
| CN103498051B (zh) | 一种从镍铁铜合金废料中回收铜、镍的方法 | |
| CN111118544A (zh) | 一种含铁酸性废液的处理方法 | |
| CN104531991A (zh) | 一种低品位铜矿生物浸出液处理方法 | |
| CN108163873B (zh) | 一种从含磷酸锂废渣中提取氢氧化锂的方法 | |
| CN204369999U (zh) | 一种电解锌浸出渣中回收铅的电解槽 | |
| CN103060842A (zh) | 一种大流量下制备电积钴的方法 | |
| CN102828205A (zh) | 一种新型金属电积精炼工艺 | |
| CN104651880B (zh) | 一种脱铜分氰联立工艺处理银冶炼含氰贫液的方法 | |
| CN114525550A (zh) | 一种甲基磺酸体系电积液及其制备金属铋的方法和应用 | |
| CN112575200A (zh) | 一种用硫化沉淀控电位置换分离反铜锰液中铜锌锰的方法 | |
| CN109179801B (zh) | 一种三价铬电镀废液的处理方法 | |
| CN114277405B (zh) | 一种采用串联式隔膜电沉积模组制备金属铋的方法 | |
| CN102051635B (zh) | 一种采用高电流密度硫酸电解质生产金属钴的方法 | |
| CN109518225A (zh) | 一种分离溶液中二价铁和钴镍的方法 | |
| Pan et al. | Cleaner production of ammonium poly-vanadate by membrane electrolysis of sodium vanadate solution: The effect of membrane materials and electrode arrangements | |
| CN104928476A (zh) | 一种钴铜合金水淬渣的处理方法 | |
| CN212102127U (zh) | 利用电解法协同处理电镀污泥和盐酸酸洗废液的装置 | |
| CN1407120A (zh) | 硫化铜精矿“氧化浸出－氯化亚铜－电积精炼铜” | |
| CN102021601B (zh) | 一种稀废盐酸的混合液电解法 | |
| CN114318418B (zh) | 一种采用并联式隔膜电沉积模组制备金属铋的方法 |
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 |