高砷锑铜阳极电解精炼机理的讨论

一、前言 在铜电解精炼的一般概念中,砷锑由于As~(3 )/As、Sb~(3 )/Sb电位和Cu~2 /Cu的电位非常接近,而被认为是最有害的杂质,因此对阳极板中的砷锑含量和电解液中的含砷浓度提出了较为严格的限制。然而我厂近年来实现的高砷锑阳极的电解精炼,阳极含砷高达0.3～0.48％,锑0.2～0.4％;电解液含砷     

铜电解液中锑氧化还原规律及其价态转化途径

以含H2SO4、As、Sb、Bi的酸性溶液为研究体系,采用化学分析及电化学测试,研究了电解液中锑的氧化还原规律及价态转化途径。实验表明,在铜电解液中,溶解的氧气在一定温度下将Sb(III)氧化,其中砷可显著促进Sb(III)的氧化。通过向电解液中加入适量双氧水可实现电解液中锑的氧化,促进砷锑铋的共沉淀反应。电化学测试表明,加入Sb(III)后,阴极过程在-0.13 V出现还原峰,阳极过程在0.03 V出现氧化峰,随着三价锑浓度增加,阳极过程氧化峰电流先增大再减小。加入Sb(V)后,阴极过程在-0.1 V出现还原峰,阳极过程在0.05 V出现氧化峰,随着五价锑浓度的增加,阳极过程峰电流逐渐增大。采用H2O2氧化方法调节电解液中nSb(III)/nSb(V)至1∶4附近,Sb、Bi在一定条件下脱除率分别达到68.2%和83.7%。     

磁场协同作用对铜电解过程的影响

随着铜冶炼原料复杂程度的提升,阳极铜成分很难控制在标准之内,精炼过程中阴极铜质量一直是铜冶炼研究的热点和难点。本文通过在铜电解原循环管道上添加磁场和过渡槽,并通过对比施加磁场前后电解槽Cu~(2+)的分布、电解液的清晰度、阳极泥成分以及阴极铜质量和产量的变化来研究、探索磁场协同作用对铜电解过程的影响。结果表明:磁场可强化Cu~(2+)的扩散性能,加快阳极溶解速度,磁场作用下阴极铜析出量提高10%,电流效率提高3%,残极率降低9%;磁场可促进铜电解液的自净化,降低电解液中砷锑铋杂质离子浓度,施加磁场后,阳极泥中锑元素含量增加56.2%,铋含量增加24.5%,砷含量增加5%;磁场的协同作用可促进阳极泥的沉降,降低阴极铜阳极泥粒子数量,施加磁场后阴极铜结粒概率降低21%。     

铜电解液高As自净化工业实践

采用高砷电解液生产高纯阴极铜,两年的生产实践表明,当铜电解系统电解液中As控制在11～12 g/L时,Sb和Bi分别稳定在0.8～0.9 g/L、0.15～0.2g/L之间,As、Sb、Bi自净化脱除率分别为78.75%、94.77%、95.98%。同时,高砷电解对阴极铜质量、A级铜产出率、电解直流电单耗、添加剂单耗均无显著影响。电解液高As电解,大部分杂质锑铋以自净化形式进入阳极泥和过滤渣,电解液中积累的杂质量大量减少,计算表明原电积净化系统处理能力提高30%,净液量减少61.54%,直流电单耗下降15%,经济效益显著。     

双氧水处理-连续滴定法测定铜电解液砷锑

为解决铜电解液中砷锑铋之间复杂化学反应所引起的砷锑分析误差大的问题,在含砷锑矿石的砷锑连续滴定方法基础上,模拟了铜电解液中砷锑的存在环境,开发出适合于铜电解液砷锑测定的双氧水预处理 连续滴定法。首先采用适量双氧水消除As,Sb对砷锑分析结果的影响,再依次加入硫酸和硫酸肼两次冒浓烟至瓶颈,冷却后于盐酸介质中,以次甲基兰 甲基橙为指示剂,先用硫酸铈标准溶液滴定Sb,再用溴酸钾标准溶液滴定As。实验表明,连续滴定法中,适宜的硫酸加入量为20 mL,发烟时间为5 min,滴定锑时的盐酸浓度为43 mol/L,温度为70 ℃,滴定砷时的盐酸浓度为18 mol/L,温度为80 ℃。采用本方法分析合成铜电解液,砷、锑的回收率分别为96 %和104 %。采用该方法分析铜电解生产线上铜电解液,测得结果与原子吸收光谱法吻合,相对标准偏差（n=6）小于12%。     

国外铜电解液净化除砷、锑、铋的方法

一、前言铜电解液净化的传统方法是抽出部分电解液进行中和、浓缩、结晶,生产硫酸铜(CuSo_4·5H_2O)。结晶后的母液采用不溶阳极电解脱铜,使电解液中铜含量降低到0.5g/1以下。在不溶阳极电解脱铜的后期,砷,锑、铋杂质与铜一道在阴极上呈海绵     

精矿成分对As,Sb和Bi在铜熔炼中分配行为的影响

在铜冶炼作业过程中，砷、锑和铋的行为是非常重要的，这些元素不但对电铜的各种机械性能产生有害影响，而且还会污染环境．铜矿石中含有的杂质元素砷、锑、铋对环境的污染及其在粗铜中的富集问题因矿石品位的下降而日趋严峻．作者利用已开发的微量元素As，Sb，Bi等在铜熔炼中分配行为的计算机模型，对精矿成分与As、Sb和Bi在铜熔炼过程中分配行为的关系进行了计算机模拟，分析了精矿成分对As、Sb、Bi等在冰铜、炉渣和气相中分配的影响，并讨论了其研究结果对生产实践的指导意义。     

铜电解液间接自净化新工艺探索

阐述了通过向铜电解液浓缩结晶母液中加入一种含Sb净化剂,脱出其中杂质As、Sb、Bi的试验研究。试验以铜电解液浓缩结晶母液为原料,采用自制含Sb试剂为净化试剂,考察该含Sb净化剂对铜电解液浓缩结晶母液中杂质As、Sb、Bi的脱除效果,并就As/Sb摩尔比、反应时间、静置时间等试验影响因素及净化剂再生后净化效果进行研究,为下一步该净化试剂在工业生产应用提供技术支撑。     

砷在铜电解精炼过程中的行为及益处

砷的毒性众所周知,然而,为了获得高质量的阴极铜,在阳极和电解液中必须含有一定量的砷。砷、锑、铋的含量取决于阳极板内各成份的相对含量。本文将讨论砷在铜电解过程中的行为和益处,以及锑、铋对阴极板和电解槽的不利影响。同时本文也讨论了将砷、锑、铋引起的阴极污染、浮泥、结圬和阳极钝化等不利影响最小化或加以缓解。     

ICP-AES法测定铜电解液中As、Sb、Bi、Ni含量

建立了电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)同时测定铜电解液中的As、Sb、Bi、Ni元素含量的分析方法。确定了分析谱线、酸介质浓度的最优条件,研究了电解液中铜、酸基体效应影响。对方法准确度和精密度进行试验,结果表明:方法加标回收率为96.0%～100.8%,相对标准偏差(RSD,n=11)小于1.4%,检出限小于0.02ug/ml。方法操作简便,分析速度快,分析结果准确性高,适合铜电解液中的砷、锑、铋、镍同时分析。     

双向平行流铜电解生产实践

从电解液温度、电解液中铜和酸的浓度、阳极泥沉降、结垢清洗等方面对顶侧双向平行流和底侧双向平行流铜电解槽生产情况及条件进行比较。结果表明,顶侧双向平行流有利于阳极泥沉降,可降低阴极铜含银,阳极泥清洗时间短;底侧双向平行流电解液流动更为简单,循环条件好,但不利于阳极泥沉降、不便于清洗。高银阳极宜采用顶侧双向平行流,利于提高银回收率;低砷高锑高杂阳极,阳极中摩尔比As/(Sb+Bi)＜2,阳极泥沉降差,宜采用顶侧双向平行流,提高阳极泥沉降;高电流密度（大于400 A/m2）,阳极中摩尔比As/(Sb+Bi)＞2,阳极泥沉降好,宜采用底侧双向平行流,循环条件更好。     

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。     

铜酸比例对铜电解阴极铜质量的影响机理分析

铜酸比例是影响铜电解正常生产的关键指标,铜酸比例失衡容易加剧浓差极化,提升杂质离子浓度,从而影响阴极铜质量。本文通过现场跟踪考察铜电解过程中不同区域、不同时间下铜离子浓度,硫酸浓度与As~(5+)、Sb~(3+)、Bi~(3+)、Ni~(2+)浓度的变化趋势,以及相应的阴极铜质量,分析铜酸比例对阴极铜质量的影响机理,得出以下结论:铜酸比例失衡会加剧杂质离子富集,促使阴极铜表面结粒,恰当的铜酸比例可改善阴极铜的表观质量;净液量不足会加剧电解液中各种盐类的水解,导致铜酸比例失衡,提高电解液净液量有利于维持正常的铜酸比例;采取强化电解液对流的方式可以提高电解液的传质特性和离子浓度的均匀性,防止电解液铜酸比例失衡;电解液杂质离子较大时,铜酸比例应维持在0.25～0.3范围内。     

关于铜电解精炼的阳极钝化过程

本研究用电位扫描法测定了不同成份铜阳极的极化曲线。研究了阳极组成、温度、电解液成份及各种添加剂对阳极钝化的影响。实验结果表明,随着温度的升高及Cu~(2 )浓度、H_2SO_4浓度的降低,阳极钝化倾向将减弱。添加剂的影响较复杂,须综合考虑其对阴极产品质量和阳极钝化的影响,选择合适的添加剂并确定其用量。本文还根据测得的阳极极化曲线初步探讨了阳极钝化的机理。     

铜电解液的净液方法

本发明是关于铜电解精炼工序中的电解液的净液方法,特别是详述了关于除去电解液中的Sb、Bi、As等杂质的方法。铜电解精炼工序的电解液中的杂质Sb、Bi、As等是从阳极溶出在该电解液中的,或作为阳极泥悬浮于该电解液中。当悬浮的阳极泥附着在阴极表面时,就会从其附着点形成突起状的电积,成为电极间产生短路的原因,或将阳极泥及电解液带入电积铜中,成为导致阴极质量降低的原因。另一方面,当溶出在电解液中的Sb、     

新技术与成果

从铜电解液中回收锑和铋的方法该方法包括以下步骤:在铜电解液中浸入纯铜材料,以将铁离子电Fe~(3+)离子还原为Fe~(2+)离子,使用稀硫酸和氯化钠的混合     

铜电解过程中的杂质走向

根据阳极铜电解过程中杂质元素的分布结果 ,认为阳极铜中杂质能形成稳定的不容易在阳极上氧化的杂质金属间化合物 ;电解过程中杂质Pb、Sb、Bi、Sn、Cd主要进入阳极泥 ,As主要进入砷锑渣 ,Ni、Zn、Co主要进入硫酸镍 ,Fe在各类产物中均有一定的分布。     

专利介绍

CN１２９７０６７A一种采用溶剂萃取净化铜电解液的方法本发明是一种以溶剂萃取净化铜电解液的新方法。其特征在于以中性膦类化合物为萃取剂，煤油为稀释剂，浓度为１０％～６０％。在含砷、锑、铋的铜电解液中，按一定比例加入浓盐酸。将此电解液与萃取剂在离心萃取器中混合，萃取砷、锑、铋后，再加入定量的活性炭吸附有机物并进一步除锑、砷。负载有机相则用酒石酸盐和氢氧化钠溶液作为反萃剂，反萃砷、锑、铋。本工艺萃取时间短、净液效率高，尤其适合用于铋、锑含量高的铜电解液的净化。CN１２９７４９０A用锡或锡合金层在铜或铜合…     

从冶金中间产品回收砷和固化砷

1975年日本矿业协会成立了一个研究委员会对砷无污染固化和回收的研究进行了不懈努力。在从As_2S_3沉淀回收As_2O_3的一些方法中,湿法冶金的方法被认为是比较无污染的方法。常常采取氧化浸出法随后进行As~(+3)离子的还原和As_2O_3的结晶。但由于包含氧化和还原,使过程复杂化。为避免这种复杂性,利用新型的萃取剂D2EHDTPA对As~(+3)离子进行萃取试验。结果表明在H_2SO_4水溶液内的As~(+3)离子容易被萃取。反萃采用Na_2CO_3碱液。     

离子交换树脂脱除铜电解液中的锑和铋

采用新型树脂SF-11脱除铜电解液中的锑和铋。结果表明,SF-11树脂可有效脱除电解液中的Sb、Bi、Fe3+,同时对Cu2+、Ni 2+等基本不吸附;当流速为4BV/h时,锑的脱除率≥95%,铋的脱除率≥75%。用EDTA作为脱附剂,树脂可再生使用。