[发明专利]一种硝酸铜溶液电积的方法

说明书

技术领域

本发明涉及在贵金属湿法冶金产出的硝酸铜溶液中回收溶液中的铜和硝酸的电积方法。

背景技术

在贵金属冶炼过程中，湿法工艺中不可避免地产生硝酸铜溶液。从硝酸铜溶液中回收铜目前通行的作法有两种，一种是用贱金属置换铜，废液处理后废弃。另一种方法是萃取或赶硝的方法转化成硫酸体系，再进行电积回收其中的铜。

直接由硝酸体系进行电积，因为硝酸的腐蚀性问题，由于存在对不溶阳极的强腐蚀和对阴极铜强腐蚀引起返溶，所以难以采用。

对硝酸体系的电积的研究，目前在国内外尚无成功的研究报导。

发明内容

本发明的目的是提出一种将在贵金属湿法冶金中产生的硝酸铜溶液直接进行电解以回收溶液中的铜和硝酸的电积方法。

本发明的技术方案如下：

在电解槽中对硝酸铜溶液进行电解，其特征在于：

(1)以钛涂层电极板作阳极，以不锈钢板做阴极；

(2)在电解过程中，将硝酸铜电解液从电解槽的一端引入吹气池，向池中的硝酸铜溶液中吹入空气或氮气以驱除溶液中的二氧化氮气体，再将硝酸铜溶液引入到电解槽的另一端，形成循环；

(3)在电解过程中，将硝酸铜电解液从电解槽的一端引入真空分离室，在常温、真空度10～50Pa条件下，减压分离溶液中的硝酸，再使硝酸铜电解液由电解槽的另一端返回电解槽，形成循环，使电解槽中电解液的硝酸浓度保持在40克/升～80克/升范围；

(3)向电解槽补充硝酸铜电解液到设定的液面高度；

(4)电解的其他工艺参数按常规电解方法进行。

在电解过程中，通过向硝酸铜溶液吹气以驱除溶液中的二氧化氮气体以及通过对电解液减压分离溶液中的硝酸，都是要达到保护阳极，抑制铜的返溶的目的。

为此，要向所述的吹气池吹入足够量的气体，并使吹气池与电解槽的溶液有足够的循环速度；而真空分离室与电解槽的溶液也要有足够的循环速度。

推荐的技术参数是：在电解过程中，向所述的吹气池吹入的空气或氮气的气体体积量为每小时不少于5倍的电解液体积，吹气池与电解槽的溶液循环速度为每小时不少于0.5倍的电解液总量。

在电解过程中，真空分离室与电解槽的溶液循环速度为每小时不少于0.5倍的电解液总量。

本发明的有益技术效果如下：

1、本发明能有效解决硝酸体系电积过程中硝酸的腐蚀性问题，在电积过程中铜不返溶，使硝酸铜溶液直接电积能够持续进行；

2、硝酸铜电解液中的铜和硝酸能得到全部回收；

3、用本发明方法处理含铜1吨的溶液，回收全部的铜和硝酸，所耗电能小于2500kWh。在各种回收的路线中，路径最短，成本最低。

附图说明

图1为本发明的工艺设备示意图。

图中，1为电解槽，2为极板，3为硝酸收集器，4为吹气池，5为鼓风机，6为吹气池的硝酸收集池，7为真空分离室，8为真空分离室的硝酸收集池，9、10为真空阀门。

具体实施方式

实施例一

用附图1所示的设备处理硝酸铜溶液，操作方法如下：

①用钛涂层电极板做不溶阳极，用不锈钢板做阴极。安装好电解槽1。

②将硝酸铜溶液浓缩到120克升，加入电解槽1中。

③开机工作。电积条件：温度：≤32℃，电流密度200A/h。

④在电解槽1的一端抽出硝酸铜溶液，引入吹气池4中，再将硝酸铜溶液从吹气池4引入到电解槽1的另一端，形成循环。循环的速度为每小时8倍的电解液总量。由鼓风机5向吹气池中鼓空气，鼓空气量为每小时50倍电解液体积。在吹气池上方设置硝酸收集器3，收集硝酸，收集的硝酸引入硝酸收集池6。

⑤从电解槽1的一端引出硝酸铜溶液到真空分离室7，在常温、真空度10Pa条件下，减压分离硝酸。经分离硝酸后的硝酸铜电解液，由真空分离室7返回电解槽1的另一端。该回路形成一个循环。循环量为每小时0.5倍电解槽中硝酸铜溶液量。在真空分离室分离出的硝酸引入硝酸收集池8。使电解槽1中电解液的硝酸浓度保持在40克/升～80克/升范围。

⑥硝酸铜溶液在电积、硝酸分离过程中被不断消耗，用浓缩到含铜210克/升硝酸铜溶液补充到设定的液面高度。

⑦吹气收集的硝酸和真空分离回收的硝酸混合，返回生产使用。

结果：产出了含铜量为99.99％阴极铜，达到了阴极铜国家标准。收集到的硝酸浓度为35％，可返回生产直接使用。

实施例二

用附图1所示的设备处理硝酸铜溶液，操作方法如下：

①用钛涂层阳极做不溶阳极，用不锈钢板做阴极。安装好电解槽1。