一種低品位黑雜銅電解工藝制造技術

本發明專利技術涉及一種低品位黑雜銅電解提銅方法。陽極黑銅是由含銅廢料（陽極爐渣、含銅球料、廢雜銅、殘極）60%-78%、熔劑（石灰石、石英）14%-30%和還原劑（炭精或焦炭）8%-18%在還原爐中冶煉澆鑄得到，其品位為68%-92%。電解液成分：Cu2+為20g/l-50g/l，H2SO4為100g/l-200g/l；添加劑為明膠80g/t銅-200g/t銅，硫脲40g/t銅-100g/t銅；電解工藝：電流強度為1600A-5000A，電流密度為40A/㎡-150A/㎡，槽電壓為0.2V-0.5V，電解液溫度為室溫-70℃，電解液循環流量為10l/min-40l/min，同極中心距為80mm-120mm。電解得到的陰極銅達到GB/T467-2010標準，富集Ni2+的電解液經脫銅蒸餾結晶得到NiSO4產品，經脫鎳的電解液返回電解槽。本發明專利技術實現了低品位黑雜銅一次電解得到滿足國標的陰極銅，而且綜合回收了硫酸鎳，具有顯著的經濟、環境和社會效益。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術提供了一種低品位黑雜銅電解工藝，屬于二次資源循環再利用領域，特別涉及低品位廢雜銅無害化資源化綜合再利用和電解液循環再利用的方法。
技術介紹
面臨著資源短缺、生態環境惡化的非持續發展局面迫切要求發展循環經濟和廢棄資源再生、利用以及降低資源依賴進口的程度。自2002年開始，我國十余種常用有色金屬產量及消費量都位居世界第一。我國可采銅儲量人均為13. 2kg，僅為世界平均水平的18%，只能維持6-8年，銅礦產原料的對外依存度約為60%。因此，必須大力發展再生資源產業。截止到2010年，我國在消費領域積累的廢舊有色金屬資源超過2億噸，其中廢舊銅達到1800萬噸左右，大部分為品味較高的紫銅、青銅和銅合金，少部分品味較低的爐渣、含銅球料、殘極等。現有的二次銅資源主要集中在高品位雜銅回收，對于低品位的廢料回收研究不多，主要原因回收成本高、二次污染嚴重，經濟效益差。為提高紫雜銅的生產水平，人們進行了很多研究。2003年I月5日中國專利(公開號CN1390983)公開了將紫雜銅表面清洗干凈后壓制成銅陽極板進行電解。該工藝酸洗雜銅表面會帶來銅的損失和酸液污染，并且使用的原料銅品位95%以上的原料。2011年3月23日公開了一技術(CN201770752U)，闡述了以紫雜銅為原料進行氧化還原制備純銅然后進行連鑄連軋制備銅線材。該技術所使用的原料均為高品位紫雜銅，并且在氧化還原是產生大量的含銅廢渣，造成資源浪費。2012年4月18日公開的以銅陽極板為陽極板，表面鍍有I. 2mm I. 5mm厚的銅的不銹鋼為陰極板進行電解,然后在銅電解液中加入還原劑零價鐵和二氧化硫，還原劑的加入量使5價砷充分還原為3價砷，在40 48°C還原反應后，經過過濾，發結晶硫酸銅和硫酸鎳后，過濾得到凈化后電解液，凈化后電解液加入電解槽返回電解系統。該專利所用的原料銅品位大于95%。與現有技術相比，本專利技術的優點在于(I)陽極為銅品位68%_92%的黑雜銅；(2)電解液循環再利用；(3)綜合回收硫酸鎳。
技術實現思路
陽極黑銅是由含銅廢料(陽極爐渣、含銅球料、廢雜銅、殘極)60%_78%、熔劑(石灰石、石英)10%-18%和還原劑(炭精或焦炭)8%-12%在還原爐中冶煉，通過空氣的助燃進行熔煉，熔劑和物料中的氧化物造渣，熔體通過焦炭或炭精層被還原，在爐缸內沉降分離，從渣口排出爐渣，爐渣含銅確保在1%以下。銅液從出銅口放出，經澆鑄得到品位68%-92%黑銅陽極。還原爐含塵煙氣經沉降除塵、布袋收塵然后由脫硫除塵后達標排放。品位68%_92%黑銅陽極經排板后裝入電解槽作陽極，始極片經剪邊、壓紋、訂耳加工成陰極，向硫酸銅電解液中加入一定量的硫脲和明膠添加劑。在一定的電壓和電流條件下進行電解，黑銅陽極不斷溶解，銅在始極片陰極沉積得到達到GB/T467-2010的陰極銅。經過一段時間電解生產，富集的陽極泥從電解槽中排出用于提取貴金屬；殘極返回還原爐冶煉制備黑銅陽極返回電解。當電解液中的雜質含量達到一定量時，抽取部分電解液進行脫銅得到黑銅板，返回還原爐冶煉制備黑銅陽極返回電解。脫銅液經蒸發濃縮，冷卻后生產粗硫Ife鎮廣品，廢Ife返回電解系統。本專利技術將低品位的含銅廢料進行回收綜合再利用，突破了低品位黑銅陽極電解的難題，實現了有價元素的綜合綠色回收，以及電解液循環再利用，具有顯著的經濟、環境和社會效益。 說明書附圖 圖I是本專利技術的工藝流程圖。具體實施例方式下面結合實施例對本專利技術作進一步的描述，但本專利技術不僅僅局限于以下實施例。實施例I 含銅廢料68% (其中陽極爐渣48%、含銅球料15%、廢雜銅和殘極5%)、熔劑20% (其中石灰石13%、石英7%)和還原劑12% (焦炭或炭精)的物料80噸加入還原爐冶煉，通過空氣的助燃進行熔煉，熔劑和物料中的氧化物造渣，熔體通過焦炭或炭精層被還原，在爐缸內沉降分離，從渣口排出爐渣，爐渣含銅確保在1%以下。銅液從出銅口放出，經澆鑄得到品位68%黑銅陽極。還原爐含塵煙氣經沉降除塵、布袋收塵然后由脫硫除塵后達標排放。品位68%黑銅陽極經排板后裝入電解槽作陽極，始極片經剪邊、壓紋、訂耳加工成陰極。電解液成分=Cu2+為20g/l,H2SO4為100g/l，添加劑明膠80g/t銅，硫脲40g/t銅；電流強度為1600A，電流密度為40A/ m2，槽電壓為O. 2V，電解液溫度為室溫，電解液循環流量為10 1/min，同極中心距為80mm。在上述條件下進行電解，黑銅陽極不斷溶解，銅在始極片陰極沉積得到達到GB/T467-2010的陰極銅。經過一段時間電解生產，富集的陽極泥從電解槽中排出用于提取貴金屬；殘極返回還原爐冶煉制備黑銅陽極返回電解。當電解液中的雜質含量達到一定量時，抽取部分電解液進行脫銅得到黑銅板，返回還原爐冶煉制備黑銅陽極返回電解。脫銅液經蒸發濃縮，冷卻后生產粗硫酸鎳產品，廢酸返回電解系統。實施例2 含銅廢料60% (其中陽極爐渣44%、含銅球料14%、廢雜銅和殘極2%)、熔劑30% (其中石灰石20%、石英10%)和還原劑10% (焦炭或炭精)的物料100噸加入還原爐冶煉，通過空氣的助燃進行熔煉，熔劑和物料中的氧化物造渣，熔體通過焦炭或炭精層被還原，在爐缸內沉降分離，從渣口排出爐渣，爐渣含銅確保在1%以下。銅液從出銅口放出，經澆鑄得到品位68%黑銅陽極。還原爐含塵煙氣經沉降除塵、布袋收塵然后由脫硫除塵后達標排放。品位68%黑銅陽極經排板后裝入電解槽作陽極，始極片經剪邊、壓紋、訂耳加工成陰極。電解液成分=Cu2+為30g/l, H2SO4為120g/l，添加劑明膠100g/t銅，硫脲50g/t銅；電流強度為2000A，電流密度為60A/ m2，槽電壓為O. 3V，電解液溫度為40°C，電解液循環流量為20 1/min，同極中心距為90mm。在上述條件下進行電解，黑銅陽極不斷溶解，銅在始極片陰極沉積得到達到GB/T467-2010的陰極銅。經過一段時間電解生產，富集的陽極泥從電解槽中排出用于提取貴金屬；殘極返回還原爐冶煉制備黑銅陽極返回電解。當電解液中的雜質含量達到一定量時，抽取部分電解液進行脫銅得到黑銅板，返回還原爐冶煉制備黑銅陽極返回電解。脫銅液經蒸發濃縮，冷卻后生產粗硫酸鎳產品，廢酸返回電解系統。實施例3 含銅廢料72% (其中陽極爐渣55%、含銅球料12%、廢雜銅和殘極5%)、熔劑16% (其中石灰石12%、石英4%)和還原劑12% (焦炭或炭精)的物料90噸加入還原爐冶煉，通過空氣的助燃進行熔煉，熔劑和物料中的氧化物造渣，熔體通過焦炭或炭精層被還原，在爐缸內沉降分離，從渣口排出爐渣，爐渣含銅確保在1%以下。銅液從出銅口放出，經澆鑄得到品位75%黑銅陽極。還原爐含塵煙氣經沉降除塵、布袋收塵然后由脫硫除塵后達標排放。品位75%黑銅陽極經排板后裝入電解槽作陽極，始極片經剪邊、壓紋、訂耳加工成陰極。電解液成分=Cu2+為40g/l，H2SO4為160g/l，添加劑明膠120g/t銅，硫脲60g/t銅； 電流強度為2800A，電流密度為IOOA/ m2，槽電壓為O. 4V，電解液溫度為60°C，電解液循環流量為30 1/min，同極中心距為100mm。在上述條件下進行電解，黑銅陽極不斷溶解，銅在始極片陰本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種低品位黑雜銅電解工藝，其特征在于：由含銅廢料還原冶煉得到的低品位黑銅陽極，經過電解得到符合GB/T467？2010的陰極銅，回收粗硫酸鎳后電解液循環用于電解。

【技術特征摘要】
1.ー種低品位黑雜銅電解エ藝，其特征在干由含銅廢料還原冶煉得到的低品位黑銅陽極，經過電解得到符合GB/T467-2010的陰極銅，回收粗硫酸鎳后電解液循環用于電解。2.根據權利要求I所述的低品位黑雜銅電解エ藝，其特征在于所述黑陽極銅由含銅廢料60%-78%、熔劑14%-30%和還原劑8%-18%在還原爐中冶煉澆鑄得到在還原爐中冶煉澆鑄得到，其品位為68%-92% ;所述含銅廢料包括陽極爐渣、含銅球料、廢雜銅、殘極；所述熔劑包括石灰石及石英；所述還原劑為炭精或焦炭。3.根據權利要求I所述的低品位黑雜銅電解エ藝，其特征在于所述電解液成...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林明光，王鵬磊，
申請(專利權)人：致遠控股集團有限公司，
類型：發明
國別省市：