[发明专利]海绵铜直接电解生产阴极铜的方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属综合回收利用领域，具体地说涉及一种海绵铜直接电解生产阴极铜的方法。

背景技术

难选氧化铜矿、废弃氧化铜矿或含铜废液等都含有一定量的铜，由于成分复杂，提取工艺难度大，大多将其采用稀酸浸出、铁屑置换的方法，回收其中的铜，生产成海绵铜。海绵铜是海绵状的铜粉，主要成分是铜、水，还含有铁、锌等杂质，含铜一般在40-80％左右。传统从海绵铜中提取铜的方法之一是：用海绵铜生产硫酸铜(李禅德“用海绵铜生产硫酸铜”-《中国有色冶金》，1990，4)，该法只是将海绵铜转化为硫酸铜化工产品，使用范围小；另一种方法是：海绵铜鼓风炉冶炼(龚国水“海绵铜的鼓风炉冶炼技术”-《江西冶金》，1992，4)，该法采用火法冶炼，能耗高、生产成本高、环境污染严重。将海绵铜利用电解法直接生产阴极铜的技术，旨在将海绵铜制作成阳极铜，通过电解直接生产阴极铜，目前国内外还没有此先例。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足提供一种海绵铜直接电解生产阴极铜的方法，该方法具有提高有色金属综合利用水平、降低生产成本、减少能源消耗、消除环境污染等特点。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种海绵铜直接电解生产阴极铜的方法，其特征在于：

电解液组分和含量为：Cu²⁺：35-50g/l，H⁺：160-180g/l；

添加剂：骨胶50-80g/t；硫脲50-70g/t；干酪素30-70g/t；盐酸200-400ml/t；

电解液温度：60-68℃；

阳极：紫铜棒作为阳极导电棒。

所述电解液电流密度为230--340A/m²，电解液循环量为15-60l/min。

所述阳极极距为80-110mm。

所述阳极是由如下方法制成的：将海绵铜用隔膜袋包装后，装入阳极框架内，将阳极导电棒插入阳极框架内制作成阳极。

所述阳极框架为比重小、耐腐蚀、不易变形的PVC或玻璃钢框架，所述的隔膜袋为耐腐蚀性好、孔径为50-200目的尼龙网。

本发明的原理是：在直流电的作用下，用海绵铜制作的阳极发生铜的溶解：Cu-2e→Cu²⁺；在用铜皮制作的阴极发生铜离子的还原得到阴极铜：Cu²⁺+2e→Cu。电极电位比铜负的金属杂质失去电子进入电解液中，但不能在阴极上析出，可定期引出部分电解液经净化后回用，使其杂质含量保持在一定的限度之内；而电极电位比铜正的金属杂质呈阳极泥脱落与槽底，阳极泥经离心过滤后，另行处理，滤液经压滤后流入低位槽，经净化后泵入高位槽循环回用。

本发明的有益效果是：采用湿法冶炼工艺，缩短从氧化铜矿、废弃氧化铜矿、含铜废液中提取铜的工艺流程，生产成本低，金属回收率高，可达98％以上，生产液体闭路循环，废水量少，减少能源消耗、消除环境污染，阴极铜主品位高可达99.96％，电流效率大于97％。

附图说明

图1是本发明流程图。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1：见图1，一种海绵铜直接电解生产阴极铜的方法，其特点是：

电解液组分和含量为：Cu²⁺：35-50g/l，H⁺：160-180g/l；

添加剂：骨胶50-80g/t；硫脲50-70g/t；干酪素30-70g/t；盐酸200-400ml/t；

电解液温度：60-68℃；

阳极：紫铜棒作为阳极导电棒。

所述电解液电流密度为230--340A/m²，电解液循环量为15-60l/min。

所述阳极极距为80-110mm。

阳极制作方法：铜矿山开采过程中的贫矿、弃矿，含有大量的氧化铜，将氧化铜矿石利用稀硫酸浸出、经铁屑置换生产的海绵铜，通过除铁、除杂、干燥等工序处理，将海绵铜用耐腐蚀性好、孔径50-200目的尼龙网制成的隔膜袋包装后，装入比重小、耐腐蚀、不易变形的玻璃钢框架制成的阳极框架内；用导电性能好、溶解速度慢、材料综合成本低的紫铜棒作为阳极导电棒，将该紫铜棒插入阳极框架制作成阳极。

用薄铜皮制作阴极，进行电解，当单块阴极铜重量达到10kg以上或中心部位厚度不小于5mm时，即可从电解槽内拔出经烫洗处理后入库。