EP0255451B1 - Verfahren zur Ausser- und Wiederinbetriebsetzung einer elektrolytischen Raffinierungsanlage - Google Patents

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EP0255451B1
EP0255451B1 EP87420172A EP87420172A EP0255451B1 EP 0255451 B1 EP0255451 B1 EP 0255451B1 EP 87420172 A EP87420172 A EP 87420172A EP 87420172 A EP87420172 A EP 87420172A EP 0255451 B1 EP0255451 B1 EP 0255451B1
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EP
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electrolyte
copper
restarting
stoppage
tanks
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Armand Savajols
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Compagnie Generale dElectrolyse du Palais SAS
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    • 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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a process for prolonged shutdown and subsequent restarting of copper electrolytic refining tanks, which process makes it possible to obtain commercial grade metal from the first cycle after restarting.
  • HC quality high conductivity
  • This purification which makes it possible to eliminate the usual impurities such as: Ag, As, Au, Pb, Ni, Co, Sn, Se, Te, Zn, Bi, Fe, is carried out by electrolysis with soluble anode, in an electrolyte with base of copper sulphate and sulfuric acid, maintained at around 60 ° C, by auxiliary heating, at a current density of the order of 300 A / m2.
  • Certain impurities pass into the sludge (Ag, Au, Pb, Sn, Se, Te, etc.), others, such as Ni, As, Co remain dissolved in the electrolyte, only the copper depositing at the cathode, at a purity which can reach 99.95%.
  • the quality of the cathodic deposit is appreciably improved by a continuous supply in the electrolyte, of organic substances, and in particular of gelatin and thiourea, as well as chlorine, (introduced in the form of HCl).
  • the raw copper to be refined is introduced into the tanks in the form of anode plates several centimeters thick, the life of which can be, for example, of the order of about twenty days.
  • Refined copper is deposited on thin cathode sheets called "starting sheets" in the form of a massive, compact deposit, the thickness of which gradually increases.
  • starting sheets thin cathode sheets
  • the cathodes are harvested for the first time, and the starting cathode sheets are renewed. Used anodes are recycled in the foundry.
  • the cathode primers, or starting sheets, are obtained in special electrolysis sections (so-called “stripper” sections) in which the cathodes are laminated copper plates (mother plates) on both sides of which a thin deposit is caused. copper (0.8 mm).
  • the electrolyte is kept in circulation in the tanks.
  • the liquors arrive at the head of the tank and at the bottom, the exit at the bottom of the tank and at the top. Maintaining the temperature is ensured by steam reheating because the Joule effect, due to the low electrolysis voltage (approx. 0.3 volts), is insufficient to maintain the bath at the optimum temperature, l '' from 50 to 60 ° C.
  • the electrolyte is enriched in soluble impurities (Ni and As) and is concentrated in copper sulfate.
  • Proper electrolysis involves maintaining the copper content of the bath at a given level (40-45 g / I of Cu) and keeping the concentrations of impurities below a certain limit (10 g / I of As and Ni). We are therefore permanently led to purify the electrolyte, and to adjust its Cu content.
  • a certain proportion is taken daily, for example 2 / 100th of the total volume, from which a purification is carried out by sequence.
  • the copper is extracted by electrolysis in an insoluble anode (lead anode with 6% antimony). It is de-coppering. Cathodes are obtained, of non-commercial quality, which are recycled in the foundry to obtain anode plates.
  • An electrolytic copper refining plant operates continuously. However, it can be subject to shutdowns, of more or less long duration, either scheduled or accidental: Breakage of the electrical supply lines, breakdown of a rectifier, or other technical or human failure.
  • the subject of the present invention is precisely a process for prolonged shutdown and subsequent restarting of the electrolytic cells, making it possible to obtain refined copper of commercial quality from the first cathode cycle, and this in complete safety for the personnel. and for equipment.
  • the implementation of the process also ensures the production of commercial quality cathodes from the first cathode cycle, when the duration of the shutdown is limited to only a few days.

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Claims (4)

1. Verfahren zum längeren Außerbetriebsetzen und zum Wiederanfahren einer Anlage zur elektrolytischen Kupferraffination mit löslichen Anoden aus zu raffinierendem Kupfer, Kathodenplatten, auf denen sich das gereinigte Kupfer abscheidet, einem wässerigen Elektrolyt auf Basis von Kupfersulfat und Schwefelsäure sowie Zusatzstoffen, der mittels einer Hilfsheizung auf einer Temperatur von 50 bis 60 °C gehalten und in dauernden Umlauf gebracht wird, welche Anlage außerdem Wannen zur Bildung von Startkathodenfolien aus Mutterplatten aufweist, gekennzeichnet durch die Abfolge der folgenden Schritte:
a) für das Außerbetriebsetzen senkt man allmählich den Kupfergehalt des Elektrolyten bis auf 40 g/I, wobei man die Zugaben von Zusatzstoffen, die Gelatine, Thioharnstoff, Chlor sind, beibehält. Die Zusammensetzung des Elektrolyten muß reguliert werden, damit außerdem der Gehalt an H2 S04 in der Größenordnung von 180 g/I ist; unterbricht man gleichzeitig den Elektrolysestrom, die Aufheizung und den Umlauf des Elektrolyten; senkt man das Niveau des Elektrolyten etwas unterhalb des oberen Randes der Kathodenplatten; bedeckt man die Wannen mit einer wärmeisolierenden Verkleidung und läßt den Elektrolyt in den Wannen durch Bildung feiner CuS04-Kristalle kristallisieren.
b) für das Wiederanfahren setzt man den Umlauf des Elektrolyten während 24 Stunden wieder in Gang; setzt man die Aufheizung des Elektrolyten zum Erreichen der Temperatur von 50 °C in 48 Stunden wieder in Gang und nimmt dabei die Zusätze von Thioharnstoff und Chlor mit normalem Durchsatz wieder auf; überprüft man dann die Zusammensetzung und die Homogenität des Elektrolytbades und nimmt erforderlichenfalls Korrekturen vor; schaltet man den Elektrolysestrom mit einer Anfangsstärke unter 10 % der Nennstärke wieder ein und nimmt gleichzeitig die Gelatinezugaben wieder auf; steigert man fortschreitend die Stärke des Elektrolysestroms mit einem linearen Stärkeanstieg in Stufen von 500 A, wobei einige Stunden jede Stufenänderung trennen, derart, daß die Nennstärke in etwa 48 Stunden erreicht wird. Die Abschnitte, wo die Anoden nicht dauernd im Elektrolyt umspült werden, schließt man von wiedereinschalten aus und führt sie fortlaufend wieder ein, nachdem der Gleichgewichtsbereich erreicht ist.
2. Verfahren nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der längeren Außerbetriebsetzung die Wannen zur Bildung von Startkathodenfolien (Mutterplatten) mit der Kupferabscheidung auf den Mutterfolien außer Betrieb gesetzt werden, die mit warmem Wasser gewaschen und während der ganzen Dauer des Betriebsstillstands außerhalb des Elektrolyten gelagert werden.
3. Verfahren nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Wiederanfahren den Elektrolysestrom mit einer Anfangsstärke im Bereich von 5 bis 6 % der Nennstärke wiedereinschaltet.
4. Verfahren zum Außerbetriebsetzen und zum Wiederanfahren einer Anlage zur elektrolytischen Kupferraffination mit löslichen Anoden aus zu raffinierenden Kupfer, Kathodenplatten, auf denen sich das gereinigte Kupfer abscheidet, einem wässerigen Elektrolyt auf Basis von Kupfersulfat und Schwefelsäure sowie Zusatzstoffen, der mittels einer Hilfsheizung auf einer Temperatur von 50 bis 60 °C gehalten und in dauernden Umlauf gebracht wird, welche Anlage außerdem Wannen zur Bildung von Startkathodenfolien aus Mutterplatten aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß man für eine zwei Wochen nicht übersteigende Außerbetriebsetzung eine elektrische Abschaltung vornimmt und den Elektrolyt im Umlauf, in der Zusammensetzung und auf der Temperatur beibehält;
- die Zugaben von Zusatzstoffen, die Thioharnstoff, Chlor, Gelatine sind, bis zum elektrischen Abschalten auf ihrem normalen Gehalt beibehalten und beim Wiederanfahren wiederaufgenommen werden;
- während der Außerbetriebsphase die Zugaben von Gelatine ausgesetzt und die Zugaben von Thioharnstoff+ Chlor auf der Basis von 2/3 des normalen Gehalts beibehalten werden;
- ab dem Beginn der Außerbetriebsetzung die Kathodengruppen auf Unterlageteilen derart angezogen werden, daß das Niveau des Elektrolyten unterhalb der Lochungsprägungen der Kathode ist;
- die Wannen zur Bildung von Kathodenfolien mit Kupferabscheidung stillgesetzt werden, die Kathodenfolien mit warmem Wasser gewaschen und während der ganzen Dauer des Betriebsstillstands außerhalb des Elektrolyten gelagert werden;
- beim Wiederanfahren der Anstieg der Stromstärke in Stufen von 500 A (für eine Nennstärke von 9 bis 10 kA) linear ist, wobei einige Stunden jede Stufenänderung trennen, um so die Nennstärke zu erreichen.
EP87420172A 1986-06-25 1987-06-22 Verfahren zur Ausser- und Wiederinbetriebsetzung einer elektrolytischen Raffinierungsanlage Expired - Lifetime EP0255451B1 (de)

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FR8609409A FR2600674B1 (fr) 1986-06-25 1986-06-25 Procede d'arret et de remise en marche d'une installation de raffinage electrolytique

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