專利名稱：海綿銅直接電解生產(chǎn)陰極銅的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于有色金屬綜合回收利用領域，具體地說涉及一種海綿銅直接電解生產(chǎn)陰極銅的方法。
背景技術(shù)：
難選氧化銅礦、廢棄氧化銅礦或含銅廢液等都含有一定量的銅，由于成分復雜，提取工藝難度大，大多將其采用稀酸浸出、鐵屑置換的方法，回收其中的銅，生產(chǎn)成海綿銅。海綿銅是海綿狀的銅粉，主要成分是銅、水，還含有鐵、鋅等雜質(zhì)，含銅一般在40-80%左右。 傳統(tǒng)從海綿銅中提取銅的方法之一是用海綿銅生產(chǎn)硫酸銅(李禪德“用海綿銅生產(chǎn)硫酸銅”-《中國有色冶金》，1990,4)，該法只是將海綿銅轉(zhuǎn)化為硫酸銅化工產(chǎn)品，使用范圍小 ’另一種方法是海綿銅鼓風爐冶煉(龔國水“海綿銅的鼓風爐冶煉技術(shù)”-《江西冶金》，1992， 4)，該法采用火法冶煉，能耗高、生產(chǎn)成本高、環(huán)境污染嚴重。將海綿銅利用電解法直接生產(chǎn)陰極銅的技術(shù)，旨在將海綿銅制作成陽極銅，通過電解直接生產(chǎn)陰極銅，目前國內(nèi)外還沒有此先例。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種海綿銅直接電解生產(chǎn)陰極銅的方法，該方法具有提高有色金屬綜合利用水平、降低生產(chǎn)成本、減少能源消耗、消除環(huán)境污染等特點。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種海綿銅直接電解生產(chǎn)陰極銅的方法，其特征在于電解液組分和含量為Cu2+:35-50g/l, H+ :160_180g/l ；添加劑骨膠50-80g/t ；硫脲 50-70g/t ；干酪素 30_70g/t ；鹽酸 200_400ml/t ；電解液溫度60-68 °C ；陽極紫銅棒作為陽極導電棒。所述電解液電流密度為230—340A/m2，電解液循環(huán)量為15-601/min。所述陽極極距為80-110_。所述陽極是由如下方法制成的將海綿銅用隔膜袋包裝后，裝入陽極框架內(nèi)，將陽極導電棒插入陽極框架內(nèi)制作成陽極。所述陽極框架為比重小、耐腐蝕、不易變形的PVC或玻璃鋼框架，所述的隔膜袋為耐腐蝕性好、孔徑為50-200目的尼龍網(wǎng)。本發(fā)明的原理是在直流電的作用下，用海綿銅制作的陽極發(fā)生銅的溶解: Cu-2e — Cu2+ ；在用銅皮制作的陰極發(fā)生銅離子的還原得到陰極銅Cu2++& — Cu。電極電位比銅負的金屬雜質(zhì)失去電子進入電解液中，但不能在陰極上析出，可定期引出部分電解液經(jīng)凈化后回用，使其雜質(zhì)含量保持在一定的限度之內(nèi)；而電極電位比銅正的金屬雜質(zhì)呈陽極泥脫落與槽底，陽極泥經(jīng)離心過濾后，另行處理，濾液經(jīng)壓濾后流入低位槽，經(jīng)凈化后泵入高位槽循環(huán)回用。本發(fā)明的有益效果是采用濕法冶煉工藝，縮短從氧化銅礦、廢棄氧化銅礦、含銅廢液中提取銅的工藝流程，生產(chǎn)成本低，金屬回收率高，可達98%以上，生產(chǎn)液體閉路循環(huán)，廢水量少，減少能源消耗、消除環(huán)境污染，陰極銅主品位高可達99. 96%，電流效率大于 97%。


圖1是本發(fā)明流程圖。
具體實施例方式以下對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。實施例1 見圖1，一種海綿銅直接電解生產(chǎn)陰極銅的方法，其特點是電解液組分和含量為Cu2+:35-50g/l, H+ :160_180g/l ；添加劑骨膠50-80g/t ；硫脲 50-70g/t ；干酪素 30_70g/t ；鹽酸 200_400ml/t ；電解液溫度60-68 °C ；陽極紫銅棒作為陽極導電棒。所述電解液電流密度為230—340A/m2，電解液循環(huán)量為15-601/min。所述陽極極距為80-110_。陽極制作方法銅礦山開采過程中的貧礦、棄礦，含有大量的氧化銅，將氧化銅礦石利用稀硫酸浸出、經(jīng)鐵屑置換生產(chǎn)的海綿銅，通過除鐵、除雜、干燥等工序處理，將海綿銅用耐腐蝕性好、孔徑50-200目的尼龍網(wǎng)制成的隔膜袋包裝后，裝入比重小、耐腐蝕、不易變形的玻璃鋼框架制成的陽極框架內(nèi)；用導電性能好、溶解速度慢、材料綜合成本低的紫銅棒作為陽極導電棒，將該紫銅棒插入陽極框架制作成陽極。用薄銅皮制作陰極，進行電解，當單塊陰極銅重量達到IOkg以上或中心部位厚度不小于5mm時，即可從電解槽內(nèi)拔出經(jīng)燙洗處理后入庫。電極電位比銅負的金屬雜質(zhì)失去電子進入電解液中，但不能在陰極上析出，可定期引出部分電解液經(jīng)凈化后回用，使其雜質(zhì)含量保持在一定的限度之內(nèi)；而電極電位比銅正的金屬雜質(zhì)呈陽極泥脫落與槽底，陽極泥經(jīng)離心過濾后，另行處理，濾液經(jīng)壓濾后流入低位槽，經(jīng)凈化后泵入高位槽循環(huán)回用。經(jīng)檢測，生產(chǎn)的陰極銅達到標準陰極銅標準。實施例2 同實施例1，只是陽極極距為100mm，陽極框架材料為PVC。實施例3 同實施例1，只是陽極極距為80mm。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種海綿銅直接電解生產(chǎn)陰極銅的方法，其特征在于電解液組分和含量為Cu2+ :35-50g/l, H+ :160-180g/l ；添加劑骨膠 50-80g/t ；硫脲 50-70g/t ；干酪素 30-70g/t ；鹽酸 200_400ml/t ；電解液溫度60-68°C ；陽極紫銅棒作為陽極導電棒。
2.如權(quán)利要求1所述的海綿銅直接電解生產(chǎn)陰極銅的方法，其特征在于所述電解液電流密度為230—340A/m2，電解液循環(huán)量為15-601/min。
3.如權(quán)利要求1所述的海綿銅直接電解生產(chǎn)陰極銅的方法，其特征在于所述陽極極距為 80-110mm。
4.如權(quán)利要求1所述的海綿銅直接電解生產(chǎn)陰極銅的方法，其特征在于所述陽極是由如下方法制成的將海綿銅用隔膜袋包裝后，裝入陽極框架內(nèi)，將陽極導電棒插入陽極框架內(nèi)制作成陽極。
5.如權(quán)利要求4所述的海綿銅直接電解生產(chǎn)陰極銅的方法，其特征在于所述的陽極框架為比重小、耐腐蝕、不易變形的PVC或玻璃鋼框架，所述的隔膜袋為耐腐蝕性好、孔徑為 50-200目的尼龍網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種海綿銅直接電解生產(chǎn)陰極銅的方法，其特點是電解液組分和含量為Cu2+35-50g/l，H+160-180g/l；添加劑骨膠50-80g/t；硫脲50-70g/t；干酪素30-70g/t；鹽酸200-400ml/t；電解液溫度60-68℃；紫銅棒作為陽極導電棒，將海綿銅用隔膜袋包裝后，裝入陽極框架內(nèi)，將陽極導電棒插入陽極框架內(nèi)制作成陽極，用薄銅皮制作陰極。本發(fā)明采用濕法冶煉工藝，縮短從廢棄氧化銅礦、含銅廢液中提取銅的工藝流程，生產(chǎn)成本低，金屬回收可達98％以上，生產(chǎn)液體閉路循環(huán)，廢水量少，減少能源消耗、消除環(huán)境污染，陰極銅主品位高可達99.96％，電流效率大于97％。
文檔編號C25C1/12GK102268692SQ20111016410
公開日2011年12月7日 申請日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者段銘有 申請人:白銀啟源工貿(mào)有限公司