提高阳极炉工序铜直收率措施及应用实践

为提高阳极炉铜直收率，结合实际生产情况，在分析流程元素铜走向的基础上，分析阳极炉粗铜精炼工序铜直收率低的影响因素，针对影响铜直收率的主要因素提出相应的措施，并将措施应用于生产实践，检验措施的有效性。结果表明，阳极炉粗铜精炼过程中，元素铜的损失主要发生在扒渣及出铜过程，阳极炉渣量和中间流程物料产出量是影响阳极炉直收率的主要影响因素。回转式阳极炉传统渐进式摇炉出铜存在出铜口与溜槽高度差较大，易造成熔体喷溅，造成金属铜的损失。通过转炉-阳极炉协同控制，可减少粗铜带渣量，减少阳极炉渣量。采用滑动出铜方式，可实现一次性摇炉至极限位置出铜，从而避免熔体喷溅，降低铜出口金属铜的损失。使用刚玉尖晶石和防渗剂等制备阳极炉溜槽耐火材料，将溜槽设计成锁扣方式连接，可避免浇筑缝隙损坏造成的渗铜，提高阳极炉溜槽的使用寿命，减少铜金属损失，提升阳极炉铜直收率。工业生产实践表明，阳极炉直收率可从92%提升至95.5%,经济效益显著。     

铜精炼阳极炉氧化过程炉膛烟气温度动态模型

基于能量平衡原理,建立了铜精炼阳极炉氧化过程炉膛烟气温度变化动态响应模型。由此动态响应模型及其应用可知,当重油质量流量、助燃空气消耗系数、氧化空气质量流量扰动幅度均为其静态值的0 1倍时,重油质量流量扰动、助燃空气消耗系数扰动对炉膛内烟气温度变化影响较大,而氧化空气质量流量扰动相对前二者来说,影响要小得多;且铜精炼氧化过程炉膛具有很大的热惯性,这直接导致炉膛烟气温度动态响应速度很慢、动态过程时间很长的现象出现。此动态模型有利于铜精炼阳极炉的在线优化控制。     

铝电解过程阳极气泡的析出行为

铝电解过程阳极生成的气泡在排放过程中的运动带动电解质的流动,其流动行为影响氧化铝的溶解和金属的二次反应,对电解过程影响较大。采用透明槽进行铝电解实验,用高速照相机和摄像机记录电解过程中的气泡行为并进行分析。结果表明,气泡的生成分为两个阶段：第一个阶段为气泡在阳极底部的生长,第二个阶段为气泡脱离阳极底部在电解质中上升。在阳极电流密度0.7 A/cm2下电解,在气泡生长阶段阳极底部气泡层的最大厚度为0.4 cm,气泡生长到最大需要的时间为12 s,气泡脱离阳极底部在电解质中上升需要的时间为0.27 s。整个电解过程,阳极侧部小气泡不断长大、逸出,采用Matlab数学处理软件,用直方图均衡化方法处理摄像机拍摄的实验图像,可获得阳极侧壁的气泡的生成的清晰图像,用于深入观察和分析气泡的析出行为。     

粗铜中砷、锑的脱除方法简述

随着低品位铜矿石的大量应用,再加上废杂铜等二次铜资源被大量应用于冶炼,使粗铜中的砷和锑的含量增高。以前作为主要除砷和锑手段的电解工序已经不能满足工厂的要求。近年以来在火法精炼阶段除砷和锑的研究越来越引起人们的兴趣和关注。     

富春江冶炼有限公司高铅镍锑阳极铜电解精炼实践

介绍杭州富春江冶炼有限公司高铅、镍、锑阳极铜电解精炼生产情况。分析高含量铅、镍、锑对阳极铜电解精炼生产过程中产生的危害,提出解决问题的相应对策,生产出合格的高纯阴极铜。不仅缓解原料供应紧张的情况,还可使企业获得更好的经济效益。     

基于泛函分析下铜精炼阳极炉氧化过程重油消耗最优控制

以互相耦合的炉膛辐射换热和粗铜熔液内部导热能量平衡式。建立了铜精炼阳极炉氧化过程重油消耗最小的真实目标泛函，采用变分法对真实目标泛函极值进行了求解，得出了铜精炼阳极炉氧化过程中粗铜溶液最优升温曲线、最优升温速度曲线以及重油消耗最优曲线。由模型应用可知，铜精炼阳极炉氧化过程重油消耗最优曲线受粗铜熔液氧化时间的影响很大，当氧化时间由2．0h减小为1．7h时，对应的重油消耗量却增加了20％。此最优控制模型为铜精炼阳极炉保温过程在线优化控制以及节能降耗，提供了理论基础。     

基于泛函分析下铜精炼阳极炉氧化过程重油消耗最优控制

以互相耦合的炉膛辐射换热和粗铜熔液内部导热能量平衡式,建立了铜精炼阳极炉氧化过程重油消耗最小的真实目标泛函,采用变分法对真实目标泛函极值进行了求解,得出了铜精炼阳极炉氧化过程中粗铜溶液最优升温曲线、最优升温速度曲线以及重油消耗最优曲线。由模型应用可知,铜精炼阳极炉氧化过程重油消耗最优曲线受粗铜熔液氧化时间的影响很大,当氧化时间由2 0h减小为1 7h时,对应的重油消耗量却增加了20%。此最优控制模型为铜精炼阳极炉保温过程在线优化控制以及节能降耗,提供了理论基础。     

银电解精炼工艺的研究

研究了筐装银阳极电解工艺条件及其对电流效率和直流电耗的影响，提出了确定电解周期的新观点．对含银９９％（质量分数）以上的各种银屑、小碎银块和银粉，不需熔铸成标准阳极，可直接加入篮筐中进行电解．本工艺为银的二次资源回收和二次电解精炼制取高纯银粉提供了一条行之有效的途径．     

高铅、镍、锑含量的阳极铜电解精炼生产中出现的问题及对策

分析了阳极铜中含高铅、镍、锑在电解精炼生产过程中产生的危害,并提出了解决问题的相应对策     

高镍粗铜精炼综合回收镍的途径

本文通过热力学分析，得出高镍粗钢火法精炼过程中“调铜保镍”的技术措施，可使阳极中金属态保留的镍达1．58％，结合生产实践分析总结了高镍粗铜阳极电解过程中独特的技术工艺条件的选择与控制，为在电解液净化中有效地综合回收镍创造了条件。     

铜电解沉积过程中添加剂的影响现状及展望

铜电解沉积过程中添加剂的种类及含量决定着阴极铜的品质,为获得结晶致密、表面光滑、杂质含量低及化学成分合格的阴极铜,通常会在电解过程中加入适量的添加剂改善阴极铜品质。本文综述了铜电解精炼、电积铜和电解铜箔等过程中不同种类添加剂对阴极铜质量的影响,铜电解精炼过程通过添加剂改变阴极极化程度能有效改善阴极铜质量,常见添加剂有明胶、硫脲和氯离子;电积铜过程在电解液中加入古尔胶和硫脲提高阴极铜的质量,添加硫酸钴达到降低阳极析氧电位和提高腐蚀性的效果;电解铜箔过程中添加聚乙二醇、胶和聚二硫二丙烷磺酸钠能达到细化阴极铜晶粒的目的,本文针对目前添加剂在铜沉积过程中存在的问题及未来发展趋势进行了展望。     

粗铋二段阳极熔盐电解精炼第二段工艺

在二段阳极熔盐电解的第一段研究的基础上，进一步研究了对含铅、银较少的中铋进行处理的第二段电解精炼的工艺条件，包括电流密度、电解质体系、电解温度、阳极铋的厚度等。适当控制这些条件可将中铋中少量铅和银有效地除去，在阳极获得符合国家一级铋要求的精铋，在阴极得到含有铋、铅、银的合金。     

铜电解液温度自动调节

电解液温度是铜电解精炼过程中的一项重要技术指标。温度过低,会引起槽电压急剧上升,极化严重,析出铜的质量变差;温度过高,则蒸汽等的消耗增加,劳动条件恶化。我厂电解液温度一般控制在60～65℃。过去控制温度全靠人工操作,即每隔一定时间,用玻璃温度计测量电解液温度,发现温度不合要求时,手工启闭蒸汽阀门,调节加     

基于响应面法的铜电解精炼槽电压预测模型

在铜电解精炼过程中,最主要的能耗是直流电耗,而槽电压对直流电耗的影响最大。针对铜电解精炼过程,首先采用Plackett-Burman实验设计法筛选出对铜电解精炼槽电压具有显著影响的4个因素,其显著性次序为:电解液温度电流密度阴阳极间隙硫酸浓度;然后根据中心复合实验设计(Central composite design,CCD)原理设计的4因素5水平实验及响应面法(Response surface methodology,RSM)对影响铜电解精炼槽电压的显著因素做进一步优化,建立了多元二次回归方程拟合模型。在电流密度为280A/m2的前提下,得到槽电压最低的工艺条件为:电解液温度60℃、硫酸浓度210g/L、阴阳极间隙20mm。实验表明,基于响应面法建立的预测模型是准确可靠的,对降低铜电解精炼能耗具有良好的指导作用。     

不同电解温度下 NiFe2 O4基金属陶瓷惰性阳极的熔盐腐蚀行为

采用等静压气氛烧结法制备NiFe2O4基金属陶瓷惰性阳极,在不同温度下进行电解试验,通过分析电解试样的表层形貌及组织成分,研究电解温度对NiFe2O4基金属陶瓷腐蚀的影响,并对其熔盐腐蚀行为进行探讨.研究结果表明:较高温度有利于电解稳定性的提高及表面致密保护层的形成,在925℃和960℃电解温度下阳极较为稳定,槽电压维持在3.0~4.0V之间;在880℃电解温度下阳极出现肿胀和开裂,槽电压异常升高,Al2O3的溶解度较低,抑制了阳极与电解质熔体(尤其是Al2O3)的交互作用,降低了材料的耐蚀性能.     

铜电解沉积过程中添加剂的影响研究现状及展望

铜电解沉积过程中添加剂的种类及含量决定着阴极铜的品质.为获得结晶致密、表面光滑、杂质含量低及化学成分合格的阴极铜,通常会在电解过程中加入适量的添加剂改善阴极铜品质.综述了铜电解精炼、电积铜和电解铜箔等的过程中添加剂种类对阴极铜质量的影响.在铜电解精炼过程中,通过添加剂改变阴极极化程度能有效改善阴极铜质量,常见添加剂有明...     

铜电解精炼液净化脱砷新工艺

电解精炼铜过程中,粗铜中的砷不可避免地溶解到电解液中,进而影响精炼铜效率.由于铜精炼电解液是酸性体系,常用的萃取法和化学沉淀法很难在该环境中取得理想效果.现有电解精炼厂大多选用电沉积法,以牺牲电耗的方式降低电解液中的砷浓度,然而这种方式能耗大、沉积效率低.通过模拟现有电沉积脱砷工艺,发现当铜电解精炼液中铜浓度降至10 ...     

用离子交换法从镍电解阳极液中除铜的研究

通过比较国内外现行从镍电解阳极液中除铜的各种方法, 提出了一种新的除铜方法:将阳极液中的Cu还原后再进行离子交换除铜。考察了还原电位对离子交换操作容量的影响, 发现随着还原电位的降低, 离子交换操作容量增大, 当电位达到0.47～0.45 V时, 其操作容量达到最大。得出镍电解阳极液中Cu²⁺还原为Cu⁺的最佳条件为:硫系数为4.5, pH为2.0, 反应时间为0.5 h,反应温度为40 ℃。通过离子交换试验发现:随着高径比的增加, V₂/V₁(漏穿体积/树脂体积)增加, 当高径比达到48.08之后, V₂/V₁基本不变;随着线速度的增加, 漏穿体积呈二次曲线减少, 其方程为:Y =1 301.5-161.5X +5.75X²;随着离子交换交前液Cu离子浓度的增加, 树脂操作交换容量减少;在整个交换过程中SO₄^2-浓度基本上没有太大变化, 整体呈下降的趋势。     

金电解精炼前提高粗金品位的初步试验

一般情况一般从铜铅电解精炼的阳极泥、砂金、以及合质金金银为原料回收金的过程中,在最后精炼电金阶段,金阳极板除金外其余大部分是银等不纯物。银在金电解进行时成力氯化银密集在阳极上,阳极呈不働态致使一般的直流电解方法不能进行。因此采用脈流方法来解决这种操作困难,但脈流方法也要求阳极板的品位侭量提高,一般应在90％以上。由于金电解的原料(银电解阳极泥)的组成为Au50-60％,Ag 40-50％(当银阳极在Ag 90～92％、     

低共熔溶剂中直接电解分离废白铜制备高纯铜

以氯化胆碱-乙二醇低共熔溶剂(ChCl-EG DES)为电解液,废白铜为阳极,钛片为阴极,在363 K下对废白铜进行了电解分离,并在阴极获得了高纯阴极铜。系统研究了温度和氯化亚铜(CuCl)浓度对ChCl-EG DES黏度和电导率的影响。结果表明,CuCl+ChCl-EG DES的黏度随着温度的升高而减小,随着CuCl浓度的升高而增大,电导率与之正好相反。阳极极化曲线表明,适当提高CuCl浓度可以使Cu和Ni的电位差增大,有利于铜镍的分离,但CuCl浓度过高会导致阳极溶解速率减慢。电解实验发现,当CuCl浓度升高时,直流电耗先减小后增大,电流效率则相反。当CuCl浓度为1 M时,废白铜电解分离的电流效率高达99.1 %,而直流电耗低至170.2 kW·h·t-1。阴极铜的纯度高达99.62 wt%,其表面形貌平整致密。