阴极铜电解与电积共线生产试验研究

本文主要概述了国内某铜冶炼厂电解精炼过程中存在的系统平衡控制问题，旨在通过电解液的成分平衡控制，经济有效提高阴极铜质量。试验研究了在电解槽内利用钛基阳极板作为阳极、不锈钢母板为阴极，采用下进上出的电解液循环方式（L型管底部分散给液，同时加酸管中部辅助给液）、电流密度300A/m2、槽温62℃～64℃、电解液流量（70+30）L/min、骨胶60～65g/t条件下，通过对钛基阳极板进行优化，实现了阴极铜电解和电积共线自动化兼容生产，较好的平衡了电解液的成分，同时电积槽产出符合标准的阴极铜。     

超高电流密度铜电解技术的开发及应用

铜冶炼原料含杂越来越高导致铜阳极板含杂也越来越高,传统电解技术处理高杂质阳极板存在A级铜合格率低、产能低、能耗高等问题,近些年开发的超高电流密度电解技术基本解决高杂质阳极板的电解精炼问题,但还存在进液装置易堵塞、槽电压及直流电耗高等问题。阳谷祥光铜业有限公司在原有高电流密度电解的基础上对电解装置、电解液循环系统、电解液过滤系统等进行了创新性改造,并在实践中进行了技改优化,还制定了标准作业程序,最终实现了在电流密度420～580 A/m~2下稳定运行、A级铜产率100%、残极率小于13%、吨铜综合能耗51.91 kg标煤的理想生产目标。     

提高电积系统脱杂能力生产实践

控制电解液中的杂质含量是提高高纯阴极铜产出率和降低吨铜电单耗的一条重要途径。固体状的悬浮物容易粘附在阴极铜表面,一般采用自沉降和板框过滤的方法去除;As、Sb、Bi等游离状的杂质离子,其标准电积电位与铜接近,可能在阴极放电析出,通常采用电积脱杂的方法去除。通过完善诱导法连续脱杂脱铜工艺,控制进液铜离子浓度,采用终液灌槽,调整电流密度、电解液流量等工艺参数,在稳定保证终液含铜≤1g/L前提下,黑铜粉的产量由50t/月提升到了70t/月,As、Sb、Bi的总体脱除效率提升了约10%,二段总体直流电单耗由2270 k W·h/t下降到了2063 k W·h/t,为生产系统阴极铜生产提供了有利保障,取得了显著的经济效益。     

浅谈电解液对阴极铜质量的影响

针对某厂高镍、氧含量的阳极电解生产过程中出现的阳极易钝化、槽电压高、阴极铜表面结晶质量差等系列问题,探讨分析原因,认为是电解液的成分及其相关的物理参数直接影响阴极铜的表面质量,并提出几点生产工艺调整建议:适当降低硫酸浓度、铜离子浓度和电流密度;提高进液温度、改进进液方式,并加大电解液净化量;在火法精炼氧化还原操作时,氧的质量分数控制在0.1%以下.实践表明,按照建议调整工艺参数后,工艺指标正常,阴极铜质量达标.     

高电流密度电积技术在铜冶炼厂的现场应用

在275A/m~2高电流密度下电积铜,电积系统运行稳定,产出的铜产品外观形貌与质量都达到指标要求;溶液中铁离子质量浓度为6g/L时,电积槽电流效率为88%。高电流密度电积技术对湿法炼铜厂扩大产能提供了行之有效的技术保证。     

杂质As在铜电解精炼中走向分布研究

详细统计了铜电解精炼中阳极板带入As量、黑铜粉除去As量、电解液中As含量变化,计算出了电解液自净化除As率。结果表明,系统电解液自净化除Aa能力范围较大,除As率可以在20%~60%之间波动;维持电解液中较高的As含量有利于提高系统的自净化除As率,即使As含量高达16g/L也不会影响阴极铜的质量,A级铜的产出率仍然可以达到98%以上;可以根据系统的As含量变化趋势选择合适的自净化率,进而合理安排电积通电槽数,节约能耗;由系统自净化除As产生的渣中As含量从高到低依次是电解槽壁渣管道渣板框滤渣低位槽渣Larox滤渣。     

甲基磺酸体系铅电解精炼研究

针对传统铅电解精炼工艺存在的腐蚀性强、毒性高、环境危害较大等问题,提出采用甲基磺酸(MSA)进行铅的电解精炼。研究了铅离子浓度、游离酸浓度、电流密度、温度和添加剂对铅电解精炼的影响。结果表明,适当提高铅离子浓度、电流密度和电解温度以及添加木质磺酸钙,有利于提高电流效率。适当增加电解液游离酸浓度、提高电解液温度有利于降低槽电压和能耗。添加木质磺酸钙能极大改善阴极铅表面形貌,使沉积铅平整致密,但不添加木质磺酸钙时阴极铅易于剥离。在铅离子浓度0.5mol/L、MSA浓度1.0mol/L、电流密度220A/m~2,温度40℃条件下,获得了质量分数99.99%以上的精铅,此时能耗低至42.36kWh/t。使用添加剂2.0g/L木质磺酸钙,可得到平整致密的铅。采用阳极、阴极极化曲线测试探索了各工艺参数对电解精炼槽电压影响机制。     

阳极铜电解技术改造及生产实践

针对铜冶炼投入原料成分复杂,产出的阳极板杂质含量较高的问题,通过对电解指标电解液过滤量、电解液温度、铜离子浓度、电解液循环速度、添加剂用量及电流密度进行优化调整,达到产出高品质阴极铜、A级铜比例稳定在98%以上的目的。     

大极板高电流密度锌电积片铅控制技术

对复杂高锗原料3.2 m²大极板高电流密度锌电积的实际生产现象进行分析,系统研究电解过程中除锌片外观因素外电解液澄清度、电解液杂质元素含量、电解液流转过程Pb的分布及电流密度对锌片含Pb的影响。根据研究分析结果,主要从抑制阳极板中铅的溶解速度和改善电解液中铅的沉降效果等方面采取一系列措施,达到降低锌片含Pb的目的,锌片Pb控制技术的研究与实践可以为行业提供借鉴。     

高电流密度铜电积试验

利用模拟生产现场的萃取—电积中试设备研究高电流密度下电积阴极铜板的形貌与质量。结果显示,在温度45℃、电积液铜离子浓度45g/L、溶液酸度180g/L左右时,控制添加剂(钴离子、古尔胶、硫脲)一定的初始浓度后,调节溶液循环时加入的古尔胶与硫脲用量,系统能在高电流密度(280A/m2)下运行稳定,生产的成品铜外观质量和化学成分均达到1#阴极铜标准。     

从电子脚镀锡铜针中回收锡和铜

介绍了从电子脚镀锡铜针中回收锡和铜的工艺研究及生产实践。采用常温碱性电解脱锡,电解液无须加热循环流动,控制电流密度200A/m2、槽电压0.2⁰.4V,电解液含Sn 80.4V,电解液含Sn 8¹5g/L、NaOH 6015g/L、NaOH 60¹20g/L时,铜、锡的直收率分别达到99.7%和94.5%。脱锡铜针抛光处理后可以直接电解生产符合GB/T467-2010标准中Cu-CATH-1要求的阴极铜,电解条件:装填光亮铜针高出电解液面5cm以上,电流密度200A/m2,槽电压0.7V,电解液含Cu 45120g/L时,铜、锡的直收率分别达到99.7%和94.5%。脱锡铜针抛光处理后可以直接电解生产符合GB/T467-2010标准中Cu-CATH-1要求的阴极铜,电解条件:装填光亮铜针高出电解液面5cm以上,电流密度200A/m2,槽电压0.7V,电解液含Cu 45⁵0g/L、H2SO415050g/L、H2SO4150¹80g/L。     

旋流电积技术在碲电积工艺中的试验探究

旋流电积技术可以实现电解液的高速循环流动,具有电解液终点浓度要求低、直收率高、高电流密度、高电流效率、产品回收率高的特点。本文采用二氧化碲与氢氧化钠配制亚碲酸钠碱性溶液作为电解液,考察不同碲初始浓度、氢氧化钠浓度、循环流量及电流密度对旋流电积试验的影响,得到最佳旋流电积参数:电解液初始浓度100 g/L,氢氧化钠浓度100 g/L,循环流量300 L/h,电流密度100 A/m2。在使用不锈钢作为阴极,最优电积参数下电积6 h,阴极产品经草酸煮洗后可得到纯度为99.939%的碲,生产参数:电流效率96.12%,平均槽电压1.96 V,电能消耗1 713 k W·h/t。     

湿法提铜电积工程实践及添加剂优化探讨

总结了国内外铜电积的工程实践,对铜电积过程添加剂进行优化。结果表明,铜电积液添加Co2+有利于减缓阳极腐蚀速度和降低阳极电位,合适的Co2+浓度为100mg/L;古尔胶有利于生成表面光滑、平整的阴极铜,适宜用量为每吨铜50g;硫脲在不同的电流密度下对阴极铜质量影响不同;铜电积液不适宜添加盐酸。     

铜电解液的净化试验研究

针对铜电解液的净化,提出了一种新流程,涉及锑铋吸附分离、电积脱铜、分步硫化铜砷、酸盐分离和镍回收。用离子交换树脂吸附去除铜电解液中的锑、铋;在铜质量浓度5 g/L条件下对电解液进行电积得到A级阴极铜;电积后液用硫化氢沉淀铜砷,使砷开路;最后含硫酸电解液通过酸盐分离得到硫酸和硫酸镍溶液,硫酸返回系统,硫酸镍溶液回收镍。采用此工艺对砷、锑、铋、镍开路,避免了硫酸铜晶体和黑铜泥产生,铜直收率得到提高。     

高镍阳极铜电解精炼实践

介绍了高镍铜阳极板电解,生产阴极铜的技术条件控制和电解液净化的实践经验。     

铜电积车间设计中应考虑的因素

鉴于铜回收工艺的现代趋势,本文综述了铜电积车间设计过程中应考虑的一些因素,讨论了确保阴极质量,有效地输送电极、降低能耗、高度可靠地生产和良好的工作环境所需的基本设计参数。在铜电积过程中,通过除去富电解液中的有杋物、减少夹附的阳极腐蚀产物,同时为增加致密、无结瘤电积铜的产量提供电积槽的生产条件等措施来保证电积镉的质量。本文讨论了采用高电流密度电积的重要设计因素,其中包括“永久性阴极”电极,为增加电解液中平均含铜量的多段电积的设计,以及为正确控制电解液温度。杂质含量所提供的条件。在较大规模的电积车间,漏电会造成能量损耗,并能加速合金钢设备的腐蚀,通过合理地配置电积槽、电解液输送管路与集液槽、导电母线和不锈钢设备就可以防止漏电的发生及其危害。     

DBSA集成铜电解工艺成套技术和装备开发及应用

DBSA集成电解工艺成套技术和装备由"双向平行流铜电解及电积工艺技术"、"多回路平衡导电技术"、阳极泥实时收集技术"、"高效电积及酸雾抑制技术"等技术和装备组成。双向平行流铜电解技术改变了传统的循环方式,加上多回路平衡导电系统的作用,可实现高电流密度电解;阳极泥实时收集技术缩短了阳极泥回收周期;"高效电积及酸雾抑制技术"可在很低的铜离子浓度下电积产出高品质阴极铜,且改善了电积车间的环境。     

铜电解电积脱铜生产高纯阴极铜的实践

大冶有色为了提高阴极铜质量,对电积脱铜系统的部分管道设备进行了改造,对工艺进行了优化。在"上进下出"的循环方式下,当添加剂(明胶)用量为100 g/t·Cu,电解液温度为64～65,电流密度为130～200 A/m~2,循环量为70L/min,电积脱铜后液Cu~(2+)浓度大于35 g/L时,电积脱铜生产的电积铜质量达到了高纯阴极铜标准(GB/T 467-2010)。     

可选铜电积阳极的研发及商业化

位于亚利桑那州萨福德(Safford)的FCX技术中心从2006年开始研发一种可选铜电积阳极。研发的目标包括:比传统铅钙锡阳极减少15%的槽电压,消除来自铜电积回路的铅及与铅相关的污染。建立了阳极研发实验室,其中包括小型电积槽和增速寿命测试槽。本文描述了FCX可选阳极的研发,包括它的结构以及相关的阳极涂层。2008年,Chino电积厂全部转为使用新的FCX阳极,成为世界上第一个完全采用非铅阳极的电积工厂。电积电压下降了15%,不再为清理铅泥而清槽,也不再为稳定铅阳极而在系统中加入钴。铜阴极的铅含量经测定低于0.3×10~(-6)。     

关于铅电解槽电压的研究

本文研究了铅电解过程中槽电压的组成,提出了有效降低槽电压的具体办法:控制电解液的成份、降低阳极泥层引起的电压降、降低接触点的电压降、降低导体的电压降、减少浓差极化。在理论研究和生产实践的基础上,优化了生产过程中的工艺参数。随着阳极板化学成分和电流密度等主要参数的变化,合理控制工艺参数,采取相应的措施,可实现槽电压降低和直流电耗降低。