[发明专利]一种用于电解铜生产工艺的电解液净化方法

权利要求书

1.一种用于电解铜生产工艺的电解液净化方法的搅拌装置的控制方法，所述搅拌装置包括外管轴(1)、内轴(2)、第一搅拌转轮(3)、第二搅拌转轮(4)、电机(5)、传动组件(6)、第一辅助桨叶(7)、第二辅助桨叶(8)、浓度监测装置(9)、压力监测装置(10)、控制器，外管轴设置于内轴的外周，外管轴与内轴之间通过轴承连接，外管轴、内轴通过传动组件与电机连接，外管轴上连接有第一搅拌转轮，内轴上连接有第二搅拌转轮，第一搅拌转轮、第二搅拌转轮沿轴向上下设置，其特征在于：第一搅拌转轮与第二搅拌转轮的旋转方向相反，第一搅拌转轮包括多个第一主桨叶，第二搅拌转轮包括多个第二主桨叶，第一主桨叶的两侧面分别设置有第一辅助桨叶，第二主桨叶的两侧面分别设置有第二辅助桨叶；反应设备的液体容腔内设置有浓度监测装置、压力监测装置，浓度监测装置设置于液体容腔的上部，用于监测上部液体的浓度；压力监测装置设置于液体容腔的下部，用于监测下部液体的压力；所述第一辅助桨叶与第一主桨叶垂直设置，第一辅助桨叶的远离第一主桨叶的一端设有第一倾斜边(11)；第二辅助桨叶与第二主桨叶垂直设置，第二辅助桨叶的远离第二主桨叶的一端设有第二倾斜边(12)，第一倾斜边大体上与第二倾斜边平行设置；所述第二搅拌转轮(4)的第二主桨叶的径向长度大于第一搅拌转轮(3)的第一主桨叶的径向长度，第二辅助桨叶(8)的径向长度大于第一辅助桨叶(7)的径向长度；第二辅助桨叶设置于第二主桨叶的径向外部，第一辅助桨叶设置于第一主桨叶的径向外部；

其包括以下步骤：

(1)当浓度监测装置(9)检测到上部液体的浓度等于预设浓度时，而压力监测装置(10)检测到下部液体的压力等于预设压力时，控制器控制电机驱动第一搅拌转轮(3)以预设转速旋转，控制第二搅拌转轮(4)以预设转速旋转，并且旋转方向相反；

(2)当浓度监测装置检测到上部液体的浓度等于预设浓度时，而压力监测装置检测到下部液体的压力大于预设压力时，控制器控制电机驱动第一搅拌转轮以预设转速旋转，控制第二搅拌转轮以大于预设转速旋转，并且旋转方向相反；

(3)当浓度监测装置检测到上部液体的浓度等于预设浓度时，而压力监测装置检测到下部液体的压力小于预设压力时，控制器控制电机驱动第一搅拌转轮以预设转速旋转，控制第二搅拌转轮以小于预设转速旋转，并且旋转方向相反；

(4)当浓度监测装置检测到上部液体的浓度大于预设浓度时，而压力监测装置检测到下部液体的压力等于预设压力时，控制器控制电机驱动第一搅拌转轮以小于预设转速旋转，控制第二搅拌转轮以预设转速旋转，并且旋转方向相反；

(5)当浓度监测装置检测到上部液体的浓度大于预设浓度时，而压力监测装置检测到下部液体的压力小于预设压力时，控制器控制电机驱动第一搅拌转轮以小于预设转速旋转，控制第二搅拌转轮以小于预设转速旋转，并且旋转方向相反；

(6)当浓度监测装置检测到上部液体的浓度小于预设浓度时，而压力监测装置检测到下部液体的压力等于预设压力时，控制器控制电机驱动第一搅拌转轮以大于预设转速旋转，控制第二搅拌转轮以预设转速旋转，并且旋转方向相反；

(7)当浓度监测装置检测到上部液体的浓度小于预设浓度时，而压力监测装置检测到下部液体的压力大于预设压力时，控制器控制电机驱动第一搅拌转轮以大于预设转速旋转，控制第二搅拌转轮以大于预设转速旋转，并且旋转方向相反。

2.一种用于电解铜生产工艺的电解液净化方法，其包括如权利要求1所述的搅拌装置，所述电解液净化方法包括以下步骤：

(1)蒸发浓缩：含杂质的电解液首先采用蒸汽加热进行蒸发浓缩，蒸发的水分冷凝后返回电解工序；

(2)冷却结晶：溶液中Cu²⁺浓度达到100～120g/L时，将溶液抽入带夹套的反应釜中采用搅拌装置搅拌并结晶出硫酸铜；

(3)离心分离：硫酸铜经离心机脱水后包装，返回铜电解系统/工艺作铜离子补充；结晶母液进入不溶阳极电积铜系统/工艺；

(4)电积脱铜脱砷：采用不溶阳极电积法脱铜、砷杂质；结晶母液经不溶阳极脱铜后，产出黑铜以综合利用；

(5)加热浓缩：含Cu²⁺＜0.5g/L的脱铜母液直接加热蒸发，当溶液终点酸度达1000g/L时，蒸发浓缩结束，自然冷却结晶，经自然沉淀后，得到沉淀物为粗制硫酸镍；

其中，电积时，保持电积液中铜离子浓度为2～5g/L时，即可使砷在阴极上大量析出而又能避免产生砷化氢气体；

其中，电积法脱铜、砷的控制参数为：电流密度为200～260A/m²，槽电压1.8～2.5V，同极中心距100～130mm，终液含铜和砷量为0.5～1g/L，脱铜电流效率30％～80％，脱砷电流效率10％～20％。