一种回收复杂溶液中铜的电积工艺的制作方法

cu；电积周期为2～6天，更优的为3～5天。
13.进一步，所述s3)中的复合添加剂为：骨胶、明胶、瓜尔胶、田箐胶、卡拉胶、聚丙烯酸、干酪素、硫脲、丙烯基硫脲、聚乙二醇、氯离子、硫酸钴、阿维酮、木质素磺酸钠、木质素磺酸钙中的至少3种组合，其中，硫脲及其衍生物(硫脲、丙烯基硫脲、苯基硫脲、二氧化硫脲、2,5-二硫代联二脲、氨基硫脲)和聚乙二醇的分子量100～20000。
14.本发明的有益效果是：由于采用上述技术方案，本发明的电积工艺具有工艺简洁、济效益显著，过程清洁环保，对设备要求低，容易实现连续化生产；同时本发明的电积工艺配合复合添加剂体系及使阴极铜结晶致密并有效抑制杂质在阴极析出，从而在复杂含铜溶液中电积生产出达到gb/t 467-2010标准的a级铜，纯度达到99.998％，且电耗接近1800kw
·
h/t-cu，电效达到93％以上。
附图说明
15.图1为本发明一种回收复杂溶液中铜的电积工艺的流程框图。
16.图2为实现本发明的一种回收复杂溶液中铜的电积工艺的装置示意图。
17.图中：
18.1-进液盒，2-电积槽，3-溢流孔，4-管道，5-循环槽，6-恒流泵，7-换热器，8-整流器，9-高位槽。
具体实施方式
19.以下通过附图和实施例对本发明作进一步的详细描述，但本发明的范围不限于这些实施例。
20.如图1和图2所示，本发明一种回收复杂溶液中铜的电积工艺，所述工艺包括以下依次进行的步骤：
21.s1)对复杂含铜溶液的铜酸浓度进行调整，加入到电积系统中，并开启循环，循环槽中的电积液通过恒流泵泵入高位槽，以形成电积液的循环流动；
22.s2)将阴阳极安装于电积系统中的电积槽中连接，启动加热待温度稳定后，打开直流电源并将电流调到设定值；
23.s3)开始电积工艺，在电积过程中不断复合添加剂和复杂含铜溶液进入高位槽，同时从循环槽排出部分电积后液，维持系统铜酸平衡和体积平衡，在电积周期内产出电积铜。
24.所述s1)中的复杂含铜溶液中铜离子的浓度为40～80g/l，硫酸浓度为5～80g/l，铁离子浓度＜3g/l，as离子浓度＜15g/l，zn离子浓度＜20g/l，na离子浓度＜50g/l。
25.所述s1)中的电积液铜离子浓度控制在20～60g/l，硫酸浓度控制在70～220g/l，氯离子浓度为30～80mg/l，循环速度控制在50～100ml/min。
26.所述循环方式为下进上出、上进下出、平行流中的一种。
27.所述s2)中的阴极和阳极之间极距6～15cm，电积液温度控制在40～70℃之间，电流密度控制在160～340a/m2之间。
28.所述阳极为铅银合金、铅钙、铅锡钙合金或钛基二氧化铅一种或几种；阴极为316l不锈钢或始极片。
29.所述s3)中的复合添加剂的用量为10～500g/t-cu，电积周期为2～6天，更优的为3
～5天。
30.所述s3)中的复合添加剂为骨胶、明胶、瓜尔胶、田箐胶、卡拉胶、聚丙烯酸、干酪素、硫脲、丙烯基硫脲、聚乙二醇、氯离子、硫酸钴、阿维酮、木质素磺酸钠、木质素磺酸钙中的至少3种组合。
31.所述电积工艺的电耗接近1800kw
·
h/t-cu，电效达到93％以上。
32.一种a级铜，所述a级铜采用上述的电积工艺制备得到。
33.实施例1
34.采用的装置如图2所示，先将20l调整后的复杂含铜溶液加入至电积槽2中，其铜离子的浓度为50g/l，硫酸浓度为160g/l，氯离子浓度为50mg/l；开启恒流泵6，采用下进上出循环，循环速度控制在80ml/min，使复杂含铜溶液经过管道4、循环槽5到高位槽9中，通过进液盒1中；以pb-sn-ca合金为阳极，316l不锈钢为阴极，同极距为10cm，开启换热器7控制电解液温度为45℃，同时开启整流器8，设置电流密度为240a/m2；复合添加剂为瓜尔胶、聚乙二醇、丙烯基硫脲和硫酸钴混合液加入至循环槽5中，电积周期为4天，电积过程中维持铜酸浓度分别为50g/l、160g/l，铁离子浓度＜2g/l，as离子浓度＜15g/l，zn离子浓度＜20g/l，na离子浓度＜40g/l。
35.电耗为1850kwh/t-cu，电效95％，阴极铜光滑平整，纯度为99.998％，满足a级铜要求。
36.实施例2
37.将20l调整后的复杂含铜溶液加入至电积系统，其铜离子的浓度为35g/l，硫酸浓度为180g/l，氯离子浓度为60mg/l；开启下进上出循环，循环速度控制在65ml/min；以钛基二氧化铅合金为阳极极，316l不锈钢为阴极，同极距为10cm，电解液温度控制在45℃，电流密度为240a/m2；复合添加剂为瓜尔胶、聚乙二醇和硫脲，电积周期为4天，电积过程中维持铜酸浓度分别为35g/l、180g/l，铁离子浓度＜3g/l，as离子浓度＜10g/l，zn离子浓度＜15g/l，na离子浓度＜40g/l。
38.电耗为1910kwh/t-cu，电效93.6％，阴极铜光滑平整，纯度为99.996％，满足a级铜要求。
39.实施例3
40.将20l调整后的复杂含铜溶液加入至电积系统，其铜离子的浓度为25g/l，硫酸浓度为120g/l，氯离子浓度为50mg/l；开启下进上出循环，循环速度控制在60ml/min；以pb-sn-ca合金为阳极，316l不锈钢为阴极，同极距为10cm，电解液温度控制在45℃，电流密度为220a/m2；复合添加剂为瓜尔胶、硫脲、硫酸钴，电积周期为4天，电积过程中维持铜酸浓度分别为25g/l、120g/l，铁离子浓度＜2g/l，as离子浓度＜5g/l，zn离子浓度＜18g/l，na离子浓度＜45g/l。
41.电耗为1820kwh/t-cu，电效94.2％，阴极铜光滑平整，纯度为99.992％，满足1号铜要求。
42.实施例4
43.将20l调整后的复杂含铜溶液加入至电积系统，其铜离子的浓度为25g/l，硫酸浓度为120g/l，氯离子浓度为50mg/l；开启下进上出循环，循环速度控制在60ml/min；以pb-sn-ca合金为阳极，316l不锈钢为阴极，同极距为10cm，电解液温度控制在45℃，电流密度为
220a/m2；复合添加剂为瓜尔胶、丙烯基硫脲、聚乙二醇、硫酸钴，电积周期为4天，电积过程中维持铜酸浓度分别为25g/l、120g/l，铁离子浓度＜2g/l，as离子浓度＜5g/l，zn离子浓度＜18g/l，na离子浓度＜45g/l。
44.电耗为1805kwh/t-cu，电效94.0％，阴极铜光滑平整，纯度为99.997％，满足a级铜要求。
45.表1为实施例1-4中的复杂含铜溶液中各个组分的含量：单位g/l
[0046] cu离子硫酸as离子fe离子zn离子na离子实施例177.333.510.31.616.433.2实施例265.236.16.82.412.333.2实施例35023.23.51.614.934.8实施例45023.23.51.614.934.8
[0047]
本发明的工艺具有更宽的铜酸适用范围，铜离子浓度范围扩大至25～60g/l，硫酸浓度浓度扩大至70～220g/l，并通过适宜的工艺及添加剂体系使结晶致密并抑制杂质在阴极析出，从而在复杂溶液中生产出高纯阴极铜产品，具有显著的经济效益。
[0048]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0049]
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种回收复杂溶液中铜的电积工艺，其特征在于，所述工艺包括以下依次进行的步骤：s1)对复杂含铜溶液的铜酸浓度进行调整，加入到电积系统中，并开启循环，循环槽中的电积液通过恒流泵泵入高位槽，以形成电积液的循环流动；s2)将阴阳极均安装于电积系统中的电积槽中连接，启动加热待温度稳定后，打开直流电源并将电流调到设定值；s3)加入一定量的添加剂，开始电积工艺，在电积过程中不断补充适量混合添加剂和复杂含铜溶液进入高位槽，同时从循环槽排出部分电积后液，维持系统铜酸平衡和体积平衡，在电积周期内产出电积铜，所述电积铜为a级铜。2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述s1)中的复杂含铜溶液中铜离子的浓度为40～80g/l，硫酸浓度为5～80g/l，铁离子浓度＜3g/l，as离子浓度＜15g/l，zn离子浓度＜20g/l，na离子浓度＜50g/l。3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述s1)中的电积液铜离子浓度控制在20～60g/l，硫酸浓度控制在70～220g/l，氯离子浓度为30～80mg/l，循环速度控制在50～100ml/min。4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述循环方式为下进上出、上进下出、平行流中的一种。5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述s2)中的阴极和阳极之间极距6～15cm，电积液温度控制在40～70℃之间，电流密度控制在160～340a/m2之间。6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述阳极为铅银合金、铅钙、铅锡钙合金或钛基二氧化铅一种或几种；阴极为316l不锈钢或始极片。7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述s3)中的混合添加剂用量为10～500g/t-cu，电积周期为2～6天。8.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述s3)中的混合添加剂为骨胶、明胶、瓜尔胶、田箐胶、卡拉胶、聚丙烯酸、干酪素、硫脲、丙烯基硫脲、聚乙二醇、氯离子、硫酸钴、阿维酮、木质素磺酸钠、木质素磺酸钙中的至少3种组合。9.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述电积工艺的电耗接近1800kw
·
h/t-cu，电效达到93％以上。10.一种a级铜，其特征在于，所述a级铜采用如权利要求1-8任意一项所述的电积工艺制备得到。

技术总结
本发明公开了一种回收复杂溶液中铜的电积工艺。该工艺先对复杂含铜溶液的铜酸浓度进行调整，加入到电积系统中，开启循环，循环槽中的电积液通过恒流泵泵入高位槽，以形成电积液的循环流动；安装阴极和阳极，加热至预定温度后，将电流调到设定值；加入混合添加剂，开始电积工艺，在电积过程中不断补充复合添加剂和复杂含铜溶液进入高位槽，同时从循环槽排出部分电积后液，维持系统铜酸平衡和体积平衡，在电积周期内产出电积铜。本发明的电积工艺实现了在复杂溶液中铜电积生产出达到GB/T 467-2010标准的A级铜，纯度为99.998％。且该工艺简洁、济效益显著，过程清洁环保，对设备要求低，容易实现连续化生产。实现连续化生产。实现连续化生产。


技术研发人员：张旭泳 彭情亮 郑美勇 胡意文 刘茹 付倩敏 赖丹
受保护的技术使用者：江西铜业技术研究院有限公司
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/7/18