[发明专利]一种铜电解液净化工艺

权利要求书

1.一种铜电解液净化工艺，是向铜电解液或预脱铜后液中加入结晶剂，于-25℃～35℃冷却或冷冻至少0.5h，使其中的Cu和Ni以硫酸铵复盐形式结晶析出，过滤得含铜和镍的硫酸铵复盐混合晶体及第一结晶后液；第一结晶后液经吸附脱杂处理后返回铜电解系统继续使用；或

先对铜电解液或预脱铜后液进行吸附脱杂处理后，再加入结晶剂，于-25℃～35℃冷却或冷冻至少0.5h，使其中的Cu和Ni以硫酸铵复盐形式结晶析出，过滤得含铜和镍的硫酸铵复盐混合晶体及第二结晶后液；第二结晶后液直接返回铜电解系统继续使用；

所述结晶剂选自在水中能产生铵根离子的硫酸铵、硫酸氢铵、氯化铵、氨水、氨气中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的一种铜电解液净化工艺，其特征在于：所述预脱铜后液是将铜电解液蒸发浓缩至比重为1.37-1.43g/ml，冷却结晶析出CuSO₄·5H₂O产品，过滤得到的结晶后液；或

所述预脱铜后液是将铜电解液经电积至其含Cu≤25g/L后得到的电积后液。

3.根据权利要求1所述的一种铜电解液净化工艺，其特征在于：所述结晶剂的加入量按铜电解液或预脱铜后液或吸附脱杂后的铜电解液或预脱铜后液中的Cu和Ni形成硫酸铵复盐理论量的0.5-1.5倍加入。

4.根据权利要求1所述的一种铜电解液净化工艺，其特征在于：所述吸附脱杂处理，是向第一结晶后液或铜电解液或预脱铜后液中加入吸附剂，选择性吸附第一结晶后液或铜电解液或预脱铜后液中的杂质As、Sb、Bi，过滤得吸附后液和负载吸附剂；负载吸附剂经解吸再生后返回吸附脱杂工序循环使用；

所述吸附剂选自锑和/或铋的氧化物及其水合物。

5.根据权利要求4所述的一种铜电解液净化工艺，其特征在于：所述吸附剂中锑或铋的氧化物包括Sb₂O₃、Bi₂O₃、Sb₂O₄、Sb₂O₅中的至少一种，吸附剂中[Sb(III)+Bi(III)]/[Sb(III)+Bi(III)+Sb(IV)+Sb(V)]摩尔数之比为0.5-1；

吸附工艺条件是：按第一结晶后液或铜电解液或预脱铜后液中的As(V)与吸附剂中的Sb(III)和Bi(III)的摩尔数比1:0.5～5加入吸附剂，25-105℃搅拌吸附0.5-5h，过滤得负载吸附剂和吸附后液。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种铜电解液净化工艺，其特征在于：硫酸复盐混合晶体中铜镍分离回收工艺为：

按固/液比1:4-10g/ml，向第一步得到的铜镍硫酸铵复盐混合晶体加水，于30-110℃搅拌溶解，得到溶解液；

将溶解液直接电积生产阴极铜，电积后液冷却结晶硫酸镍铵；或

将溶解液先选择性溶剂萃取其中的铜，再用反萃液作电解液电积生产阴极铜，萃余液冷却结晶硫酸镍铵；或

将溶解液选择性硫化沉铜，沉铜后液冷却结晶硫酸镍铵；

所得硫酸镍铵晶体用于分离回收镍。

7.根据权利要求6所述的一种铜电解液净化工艺，其特征在于，所述溶解液直接电积生产阴极铜的工艺过程为：溶解液经40-65℃，槽电压1.8-2.2V，电流密度150-250A/m²电积至溶解液中铜含量≤20g/l，得阴极铜产品及第一电积后液，所得第一电积后液置于0-35℃温度下冷却，使之对硫酸铜铵是不饱和溶液，而对硫酸镍铵则是过饱和溶液，结晶析出硫酸镍铵，过滤得硫酸镍铵晶体及其结晶后液，所得结晶后液返回硫酸铵复盐结晶工序继续使用。