旋流电解技术处理黑铜渣生产电积铜工艺

摘要

旋流电解技术处理黑铜渣生产电积铜工艺，它涉及黑铜渣处理技术领域。它的生产工艺为：1.黑铜渣经过高酸含铜溶液为浸出前液；2.将黑铜渣中的铜和砷浸出进入溶液；3.锑、铋等杂质留在浸出渣中；4.综合回收铋、锑；5.浸出液经精密过滤后进旋流电解系统生产标准阴极铜；6.经过三段旋流电解后，溶液中的含铜≤1g/l，溶液中的砷、锑、铋等杂质全部留在溶液或渣中；7.电解后液除砷；8.砷渣深埋，实现砷的无害化开路处理。它提供一种在复杂溶液成份下，高效、可靠、工艺流程简单、操作简便、成本低廉的电解技术方案。

权利要求

1.旋流电解技术处理黑铜渣生产电积铜工艺，其特征在于它的生产工艺为：

1）细磨：由于黑铜渣以固体颗粒形式存在，为了提高铜的浸出率，在浸出前，先将块状黑铜渣细磨；

2）溶铜浸出：黑铜渣与含酸浸出前液以8-10：1的液固比浆化后，进入搅拌溶解槽内充分反应，将黑铜渣中的单质铜及铜砷化合物中的铜和砷浸出进入溶液，过程中不需进行加热，反应放出的热量可维持过程温度在60-70℃，浸出液经两次压滤和一次精密过滤后进行旋流电解，其中黑铜渣经过高酸含铜溶液为浸出前液；

3）锑、铋杂质留在浸出渣中；

4）综合回收铋、锑；

5）浸出液经精密过滤后在循环泵的作用下，以极快的流速在旋流电解简内旋转向上流动；在电场的作用下，氢氧根阴离子向阳极定向移动，溶液中的铜离子向阴极定向移动，铜离子在阴极得到电子沉积析出金属铜，阴离子在阳极失去电子析出氧气，当阴极上的金属铜达到一定重量就出槽经烫洗后包装入库；

6）经过三段旋流电解后，溶液中的含铜≤1g/L，溶液中的砷、锑、铋杂质全部留在溶液或渣中；

7）电解后液除砷；

8）砷渣深埋，实现砷的无害化开路处理。

说明书

旋流电解技术处理黑铜渣生产电积铜工艺

技术领域：

[0001] 本发明涉及黑铜渣处理技术领域，具体涉及一种旋流电解技术处理黑铜渣生产电积铜工艺。背景技术：

[0002] 在铜电解精炼过程中，阳极上的砷、锑、铋等杂质随着阳极的溶解，大部分进入到电解液中，并在电解液中不断富集，为保证电解铜质量，就要不断对电解液进行脱除砷、锑、铋的净化处理，同时产出大量的黑铜渣。

[0003] 黑铜渣处理一直是有色冶金的一个难题，为了寻找一种经济、合理可行的处理工艺，相关单位针对黑铜渣的处理进行了相关的试验研究。2007年以前，一直采用与铜精矿一起加入铜熔炼火法系统进行处理，结果造成整个系统中砷的恶性循环和精炼粗铜砷含量的升高，严重影响电铜质量，冶炼过程产生的含砷烟气对环境污染也较重，所以停止了黑铜渣的火法处理。2007年以后，黑铜渣被当作原料低价售往外地，造成铜、铅、铋等有价金属的流失。随着国家环保法规的日益完善和执法的日益严格，向外销售高含砷的铜冶炼中间物料已不可取。2009年开始试验采用黑铜渣浸出生产硫酸铜的工艺，但由于黑铜渣浸出液含砷较高，用该溶液生产电镀硫酸铜产品存在工艺流程长、投资大，产品质量不稳定，加工费用高的缺点。

[0004] 因此研究和探索经济、合理的黑铜渣处理工艺，回收其中的铜、铅、锑、铋等有价金属，提高资源综合利用的水平，并对黑铜渣中的砷进行无害化处理，对于进一步优化铜电解工艺流程和提高经济效益具有十分重要的意义。

[0005] 旋流电解技术可有效解决其它处理方式，污染环境、溶液除杂难度大、工艺流程长、生产成本高、总体效率低等的问题，但国内目前没有使用相同或类似电解方式处理黑铜渣的相关技术方案。发明内容：

[0006] 本发明的目的是提供一种旋流电解技术处理黑铜渣生产电积铜工艺，它有效改善原有处理黑铜渣处理过程中溶液除杂难度大、工艺流程长、生产成本高、总体效率低等存在的问题，提供一种在复杂溶液成份下，高效、可靠、工艺流程简单、操作简便、成本低廉的电解技术方案。

[0007] 为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：它的生产工艺为：1、黑铜渣经过高酸含铜溶液为浸出前液；2、将黑铜渣中的铜和砷浸出进入溶液；3、锑、铋等杂质留在浸出渣中；4、综合回收铋、锑；5、浸出液经精密过滤后进旋流电解系统生产标准阴极铜；6、经过三段旋流电解后，溶液中的含铜≤1g/l，溶液中的砷、锑、铋等杂质全部留在溶液或渣中；7、电解后液除砷；8、砷渣深埋，实现砷的无害化开路处理。

[0008] 本发明具有以下有益效果：

[0009] 1、可以加快黑铜渣中有价金属的变现，可使黑铜渣中的铜转化成为阴极铜产品，盘活资金，减少资金占用。

[0010] 2、可以实现砷、锑、铋等杂质元素开路，避免形成闭路循环，确保生产商主流程的正常生产，降低生产商主流程的净化成本。

[0011] 3、可以综合回收铋、银等有价金属，进一步提高生产商资源综合利用水平，具有较好的综合经济效益。

[0012] 4、环境污染小、工艺流程短、处理成本低，在黑铜渣的处理方面具有推广运用价值。

[0013] 5、运用旋流电解技术，将含杂质较高的含铜溶液中所含铜量变现为标准阴极铜，具有流程短、成本低等优点。项目投资小、建设周期短、风险小，社会和经济效益显著。附图说明：

[0014] 图1为本发明的工艺流程图。具体实施方式：

[0015] 参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案：它的生产工艺为：1、黑铜渣经过高酸含铜溶液为浸出前液；2、将黑铜渣中的铜和砷浸出进入溶液；3、锑、铋等杂质留在浸出渣中；4、综合回收铋、锑；5、浸出液经精密过滤后进旋流电解系统生产标准阴极铜；6、经过三段旋流电解后，溶液中的含铜≤1g/l，溶液中的砷、锑、铋等杂质全部留在溶液或渣中；7、电解后液除砷；8、砷渣深埋，实现砷的无害化开路处理。

[0016] 本具体实施方式的具体操作步骤为：

[0017] 1、细磨：由于黑铜渣以固体颗粒形式存在，为了提高铜的浸出率，在浸出前，先将块状黑铜渣细磨。

[0018] 2、溶铜浸出：黑铜渣与含酸浸出前液以8-10∶1的液固比浆化后，进入搅拌溶解槽内充分反应，将黑铜渣中的单质铜及铜砷化合物中的铜和砷浸出进入溶液。过程中不需进行加热，反应放出的热量可维持过程温度在60-70℃。浸出液经两次压滤和一次精密过滤后进行旋流电解。

[0019] 3、旋流电解：精密后的浸出液在循环泵的作用下，以极快的流速在旋流电解简内旋转向上流动；在电场的作用下，氢氧根阴离子向阳极定向移动，溶液中的铜离子向阴极定向移动，铜离子在阴极得到电子沉积析出金属铜，阴离子在阳极失去电子析出氧气。当阴极上的金属铜达到一定重量就可出槽经烫洗后包装入库。

[0020] 本具体实施方式使用旋流电解技术，是一种高效、安全的电解技术，它是利用溶液旋流工作方式，对有价金属进行选择性电解(电积)的新技术，特别适合于冶金行业对低浓度，成份复杂溶液的选择性电解(电积)分离和提纯。工艺流程长、生产成本高、总体效率低等存在的问题，提供一种在复杂溶液成份下，高效、可靠、工艺流程简单、操作简便、成本低廉的电解技术方案。