分段循环式电积脱铜除杂工艺的应用.doc

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2018.02.010分段循环式电积脱铜除杂工艺的应用洪饶辉（江西铜业集团公司贵溪冶炼厂，江西贵溪335424）摘要：在现有连续电积除杂法的基础上，通过改变电积除杂的给液方式，以分段脱铜、除杂的方法，解决电解净液系统存在的问题，充分发挥设备潜能，提高除杂效率，优化作业环境，降低劳动强度，节约生产成本。关键词：净液；电积；脱铜；脱杂；分段；循环中图分类号：TF811文献标志码：A文章编号：1007-7545（2018）02-0000-00ApplicationofCopperRemovalbySegmenta

2、tionCyclicElectrodepositionProcessHONGRao-hui(GuixiSmelter,JiangxiCopperCorporation,Guixi335424,Jiangxi,China)Abstract：Basedonexistingcontinuouselectrodepositionremovalmethod,theproblemsexistinginpurificationsystemofelectrolyticsolutionaresolvedbychangingsolutionfeedingmethodofelectro

3、depositionpurificationandapplicationofcopperremovalbysegmentation.Equipmentpotentialisfullydeveloped,purificationefficiencyisimproved,workingconditionisoptimized,andproductioncostisreduced.Keywords：purifiedelectrolyte;electrodeposition;copperremoval;purification;segmentation;cycle在铜电解

4、精炼过程，电解液的成分不断地发生变化，铜离子浓度逐渐上升，杂质元素（砷、锑、铋）不断累积，而硫酸浓度则逐渐降低。为了维持电解液中铜、酸含量及杂质浓度均在规定范围，必须对电解液进行净化和调整，以保证铜电解过程的正常进行[1]。目前，从电解液中脱除铜、砷、锑、铋的方法主要分三大类：一是电积法[1]，大部分铜以黑铜板形式脱除，少部分与砷、锑、铋以黑铜泥形式脱除；二是萃取和离子交换法，利用萃取剂或吸附树脂，选择性除去电解液中的砷、锑、铋；三是化学沉淀法，利用化学试剂使砷、锑、铋生成沉淀或共沉淀脱除[2]。以前我厂的电解液净化采用的是连续电积脱铜、除杂工艺，主要工艺流程包括

5、：直接浓缩法出产粗硫酸铜；不溶阳极电积深度脱除铜、砷及锑、铋等杂质；冷冻结晶法析出脱铜电解后液中粗硫酸镍。连续电积除杂工艺能耗高、除杂效率低、作业时产生的AsH3剧毒气体不利于环保，因此，近年来我厂加大了在电解液净化新工艺的研究投入，并在2015年9月将传统的连续电积脱铜、除杂方式改为新的电积脱铜、除杂方式——分段循环法电积脱铜、除杂。1电积除杂工艺介绍电积除杂工艺采用不溶铅阳极或银铅合金阳极，在直流电的作用下，杂质离子运动到阴极，并在阴极放电析出。主要电极反应：阴极：Cu2+＋2e→Cu（1）AsO+＋3e＋2H+→As＋H2O（2）BiO+＋3e＋2H+→Bi

6、＋H2O（3）SbO+＋3e＋2H+→Sb＋H2O（4）2H+＋2e→H2（5）As＋3e＋3H+→AsH3（6）阳极：Pb-2e→Pb2+（7）Pb2+＋SO4→PbSO4（8）PbSO4＋2H2O-2e→PbO2＋2H2SO4（9）2OH--2e→H2O＋1/2O2（10）SO42--2e→SO3＋1/2O2（11）收稿日期：2017-10-11作者简介：洪饶辉（1984-），男，江西上饶人，工程师.电积过程阴极上主要的放电反应随电解液中离子浓度的变化而变化：起始一段时间内，铜离子浓度高，阴极上主要发生铜的放电析出，形成黑铜板；当铜离子浓度下降到一定程度时，铜

7、的析出电位与砷、锑、铋的析出电位接近，此时铜与砷、锑、铋等杂质一起在阴极附近放电，以黑铜泥形式大量析出。2连续电积脱铜、除杂工艺在我厂连续电积脱铜除杂[3]工艺中，每个系列有8个串联的电解槽，电解液从第一槽进入，从最后一槽（第8槽）流出（给液示意图如图1所示），即一个完整的电积脱铜、除杂过程。连续电积法的弊端在于：1）除杂效率低。根据多年的生产经验，通过对生产数据进行分析发现，顺序连接的给液方式，脱铜过程主要集中在第一、二槽，为铜离子放电生成黑铜板的反应，其后的第三至第八槽主要为脱杂反应，即铜、砷、锑、铋同时析出形成黑铜泥的反应。因前后槽相互串联，脱杂槽数量多、流

8、程长，从而