[发明专利]利用铋黄铜废料直接电解制取阴极铜的方法

权利要求书

1.一种利用铋黄铜废料直接电解制取阴极铜的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.在950～980℃的温度下，以石墨粉为覆盖剂，将铋黄铜废料熔化并浇铸成铋黄铜合金板，备用；

b.将电解液加入到电解槽中，在所述电解液中，铜离子浓度为0.2～0.5mol/L，络合剂浓度为0.3～1.5mol/L，添加剂浓度为20～60mg/L，电解液的pH值为8.0～13.0；所述络合剂和铋离子不发生络合作用，但能与锌离子和铜离子分别生成锌络离子和铜络离子；添加剂不参加电解过程的电极反应；在电解液中的络合剂为柠檬酸钠和IDS中至少一种；

c.以金属钛板为阴极，将在所述步骤a得到的铋黄铜合金板作为阳极，组成电解装置；通过阳极和阴极向电解液通入直流电，控制阴极电流密度为80～240A/m²，在温度30～70℃条件下，进行电解；随着电解过程的进行，阳极中的锌电化学氧化为锌离子进入电解液后，以锌络合物的形式保留在电解液中，铋水解形成氢氧化铋进入阳极泥实现铋的富集，而铜发生电化学氧化为铜离子，并以铜络离子的形式进入电解液；控制阴极电流密度，使阴极电位低于铜络离子的析出电位而高于锌络离子的析出电位，使阴极附近的铜络离子发生电化学还原反应，使铜离子与络合剂分离，从而析出并沉积在阴极表面，得到阴极铜。

2.根据权利要求1所述利用铋黄铜废料直接电解制取阴极铜的方法，其特征在于：在所述步骤b中，所述添加剂为表面活性剂、凝聚剂中至少一种。

3.根据权利要求1所述利用铋黄铜废料直接电解制取阴极铜的方法，其特征在于：在所述步骤b中，在所述电解液中，铜离子浓度为0.3125～0.5mol/L，络合剂浓度为0.4688～0.7818mol/L，添加剂浓度为20～60mg/L，电解液的pH值为11.0～13.0。

4.根据权利要求1所述利用铋黄铜废料直接电解制取阴极铜的方法，其特征在于：在所述步骤c中，控制阴极电流密度为120～160A/m²，在温度30～60℃条件下，进行电解。

5.根据权利要求1所述利用铋黄铜废料直接电解制取阴极铜的方法，其特征在于：在所述步骤c中，待电解液中的铜离子浓度降低到不高于0.078mol/L时，停止电解过程，然后将电解残液经过脱铜、脱锌后，将络合剂进行回收并进行重复使用。

6.根据权利要求1所述利用铋黄铜废料直接电解制取阴极铜的方法，其特征在于：在所述步骤a中，铋黄铜废料中铜、锌、铋质量含量分别不低于60％、30％和1.0％。