[发明专利]一种生成核壳结构铜阳极泥的铜电解精炼方法

说明书

本发明公开了一种生成核壳结构铜阳极泥的铜电解精炼方法，其中，所述方法包括步骤：通过火法精炼控制粗铜中铅、铋和氧的成分配比，利用火法精炼后的粗铜浇铸铜阳极板，并在铜阳极板浇铸过程采用渐变温度梯度冷却，然后在650℃～700℃时进行冷淬；将冷淬后的铜阳极板进行铜电解精炼，即可生成核壳结构铜阳极泥。本发明解决了现有铜电解精炼过程中阳极泥漂浮造成阳极钝化的问题。

技术领域

本发明涉及冶金电化学和铜冶金技术领域，尤其涉及一种可生产具有独特核壳结构铜阳极泥的铜电解精炼方法。

背景技术

目前，工业上80％以上的铜产量是采用火法冶金从硫化铜精矿中通过熔炼、吹炼和火法精炼后，得到品位99.2％～99.7％左右的阳极铜，需进一步采用电解精炼法脱除有害杂质。粗铜电解精炼是将粗铜浇铸成阳极板，与阴极板一起置于电解液中，通以直流电进行电解，比铜正电性的杂质不溶解进入阳极泥，铜和比铜负电性的杂质溶解进入电解液中，铜在阴极上沉积析出，比铜负电性的杂质留在电解液中，最终实现粗铜提纯的一种方法。

在电解过程中，铜阳极泥产率约为粗铜阳极板质量的0.2％～1.0％，主要是由阳极铜中不溶于电解液的氧化物、较铜正电性的金属以及一些已转入电解液随后又发生水解的金属杂质的不溶性盐类组成，通常含有Ag、Au、Te、As、Sb、Ni、Bi、S、Cu、Pb、Se、Sn、Fe、SiO₂、Al₂O₃等，可能还有铂族金属和稀有元素。铜阳极泥的组成十分复杂、其种类多、含量低，其成分、产率主要由阳极铜化学成分、质量、电解技术条件所决定。

近年来，在产能提升的大环境下，铜冶炼厂的原料来源广而杂，伴生杂质越来越复杂，阳极铜杂质含量波动较大，造成高电流密度下铜电解精炼生产过程漂浮阳极泥、阳极钝化现象频发的困扰。由于铜阳极泥含有大量的贵金属元素和稀有金属元素，是贵金属提取的重要原料，同时大粒径、易沉降、易冲洗的阳极泥生成技术控制将有利于抑制漂浮阳极泥、阳极钝化等现象发生。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种生成核壳结构铜阳极泥的铜电解精炼方法，旨在解决现有铜电解精炼过程中阳极泥漂浮造成阳极钝化的问题。

本发明的技术方案如下：

一种生成核壳结构铜阳极泥的铜电解精炼方法，其中，包括步骤：

通过火法精炼控制粗铜中铅、铋和氧的成分配比；

利用火法精炼后的粗铜浇铸铜阳极板，并在铜阳极板浇铸过程采用渐变温度梯度冷却，然后进行冷淬；

将冷淬后的铜阳极板进行铜电解精炼，即可生成核壳结构铜阳极泥。

所述的生成核壳结构铜阳极泥的铜电解精炼方法，其中，所述通过火法精炼控制粗铜中铅、铋和氧的成分配比的步骤中，控制铅的质量分数≤0.15％、铋的质量分数≤0.04％、氧的质量分数≤0.20％。

所述的生成核壳结构铜阳极泥的铜电解精炼方法，其中，浇铸成阳极铜的加工温度为1180℃～1250℃。

所述的生成核壳结构铜阳极泥的铜电解精炼方法，其中，所述渐变温度梯度冷却为非平衡冷却。

所述的生成核壳结构铜阳极泥的铜电解精炼方法，其中，渐变温度梯度冷却的渐变温度梯度从50℃/s递减至10℃/s。

所述的生成核壳结构铜阳极泥的铜电解精炼方法，其中，在铜阳极板经渐变温度梯度冷却至650℃～700℃时开始淬冷。

所述的生成核壳结构铜阳极泥的铜电解精炼方法，其中，淬冷时冷却水控制温度≤40℃。

所述的生成核壳结构铜阳极泥的铜电解精炼方法，其中，所述铜电解精炼操作的电解液是硫酸铜和硫酸的混合液。