一种杂铜料的电解提铜方法技术

本发明专利技术提供了一种杂铜料的电解提铜方法，首先将杂铜料熔化铸型，得到阳极板；然后将所述阳极板和阴极板分别置于阳极电解液和阴极电解液中进行隔膜电解提铜，得到金属铜；所述阳极电解液为HNO

Electrolytic copper extracting method for miscellaneous copper material

The present invention provides a method for extracting copper electrolytic copper material, the copper material is melted by casting anode plate; then the anode plate and the cathode plate are respectively arranged on the anode electrolyte and cathode electrolyte for diaphragm and extraction of copper, the metal copper; the anode electrolyte is HNO

【技术实现步骤摘要】
一种杂铜料的电解提铜方法
本专利技术涉及一种废旧电路板资源化回收方法，具体涉及一种杂铜料的电解提铜方法。
技术介绍
随着科技的发展，电子产品的更新频率加快，废旧电路板是各种废旧电子设备的基本和关键构件，构成了电子垃圾的重要组成部分。电路板通常含有塑料、惰性氧化物和金属，其中金属含量约为30％，且金属的品位要远高于普通矿物中金属品位，废旧电路板的资源化回收具有显著经济效益；另一方面，电路板中含有重金属物质以及阻燃剂等有毒物质，处理处置不当，会污染环境，甚至威胁人体健康。因此，采用恰当的资源化回收利用技术对废旧电路板进行处理，不仅有利于环境保护，而且可以实现资源的循环利用，带来良好的经济效益、社会效益和生态效益。废旧电路板中含有金、银、钯、铜等有价金属，其中，铜含量较高，约占有价金属的60～80％。铜作为目前广泛使用的一种金属，对其回收具有重要意义。目前，电解铜行业生产中，为保证阴极铜产品质量，一般要求阳极板铜含量不低于99％，并采用硫酸/硫酸铜体系电解法回收铜。由废旧线路板粉碎分选回收的杂铜料一般通过精炼过程去除其中的铅、锡、锑等重金属元素，当铜含量不低于99％后，再采用硫酸、硫酸铜体系电解法回收铜，但该方法需要具备相应的加工规模，一般小企业难于实施。而由电路板杂铜料直接铸板进行电解提铜，具有生产方法简单，设备投资少，成本低等优点。除此以外，以硫酸/硫酸铜体系为电解液进行电解提铜的传统方法中，一方面原料中含有的Pb极易在阳极氧化为PbSO4、PbO2等沉淀，覆盖在阳极表面，引起钝化，进而阻碍电解提铜；另一方面，Sn溶解存在于电解液中，影响阴极铜品质。专利技术内容本专利技术的目的在于提供了一种杂铜料的电解提铜方法，本专利技术提供的方法有效避免了硫酸铅引起的阳极钝化问题，同时，锡杂质在阳极电解液中通过水解沉淀得以分离出去，实现了电解液的净化。本专利技术提供了一种杂铜料的电解提铜方法，包括如下步骤：将杂铜料熔化铸型，得到阳极板；将所述阳极板和阴极板分别置于阳极电解液和阴极电解液中进行电解提铜，得到金属铜；所述阳极电解液为HNO3和Cu(NO3)2水溶液，所述阴极电解液为H2SO4和CuSO4水溶液，所述阳极电解液和所述阴极电解液采用阳离子交换膜隔开。优选的，所述阴极板为不锈钢或纯铜。优选的，所述电解提铜的过程中电流密度为300～800A/m2，槽电压为0.3-0.8V。更有选的，所述电解提铜过程中电流密度为500～600A/m2，0.5-0.7V。优选的，所述阳极电解液和阴极电解液的温度独立地为25～50℃。优选的，所述阳极电解液中HNO3的质量浓度为1～6g/L，Cu(NO3)2的质量浓度为88～148g/L。优选的，所述阴极电解液中H2SO4的质量浓度为50～150g/L，CuSO4的质量浓度为46～122.5g/L。优选的，所述阳离子交换膜为磺酸型阳离子交换膜。优选的，所述磺酸型阳离子交换膜为聚苯醚磺酸型阳离子交换膜、聚乙烯阳离子交换膜或聚丙烯磺酸型阳离子交换膜。优选的，所述阳极板和所述阴极板的极板间距为30～50mm。本专利技术提供了一种杂铜料的电解提铜方法，首先将杂铜料熔化铸型，得到阳极板；然后将所述阳极板和阴极板分别置于阳极电解液和阴极电解液中进行电解提铜，得到金属铜；所述阳极电解液为HNO3和Cu(NO3)2水溶液，所述阴极电解液为H2SO4和CuSO4水溶液，所述阳极电解液和所述阴极电解液采用阳离子交换膜隔开。本专利技术将杂铜料熔化铸型为阳极板，以HNO3和Cu(NO3)2水溶液为阳极电解液，以H2SO4和CuSO4水溶液为阴极电解液，并使用阳离子交换膜将阳极电解液和阴极电解液隔开，在此双电解液体系中进行电解提铜。在电解过程中，阳极板上的Cu在阳极室形成Cu2+，Cu2+通过阳离子交换膜，在阴极得电子生成金属铜，沉积在阴极板上；Pb在阳极室形成Pb2+后，通过阳离子交换膜，进入阴极电解液中，与阴极电解液中的SO42-离子发生沉淀反应，生成PbSO4沉淀，从而避免了PbSO4沉积于阳极引起的阳极钝化，同时也避免了Pb2+留存于电解液中，排放后造成重金属污染的问题；而Au、Ag等贵金属会沉积在电解槽底部，形成阳极泥，可分离出来；Sn在阳极室形成Sn4+，然后NO3-反应生成Sn(NO3)4，在水溶液中不稳定，会快速水解为Sn(OH)4沉淀，进而分离出来，避免了Sn4+留存于电解液中，排放后造成重金属污染的问题；Zn等Cu活泼的金属则形成盐留在电解液中。本专利技术所提供的杂铜料电解提铜的方法，不仅省略常用的火法精炼过程，节省投资，有效解决硫酸铅沉积于阳极引起的阳极钝化问题，而且有利于铅锡贵金属等有价元素集中综合利用。实验结果表明，采用本专利技术所提供的方法对废旧电路板粉碎分选所得杂铜料进行电解提铜，电解过程不会产生阳极钝化的现象，阳极可全部溶解，所得金属铜的纯度可达99.9％以上，回收率均在95％以上。附图说明图1本专利技术所用电解槽示意图具体实施方式本专利技术提供了一种杂铜料的电解提铜方法，包括如下步骤：将杂铜料熔化铸型，得到阳极板；将所述阳极板和阴极板分别置于阳极电解液和阴极电解液中进行电解提铜，得到金属铜；所述阳极电解液为HNO3和Cu(NO3)2水溶液，所述阴极电解液为H2SO4和CuSO4水溶液，所述阳极电解液和所述阴极电解液采用阳离子交换膜隔开。本专利技术将杂铜料熔化铸型，得到阳极板。在本专利技术中，所述杂铜料的铜含量为70wt.％以上。在本专利技术中，所述杂铜料的颗粒粒径不大于2mm。在本专利技术中，所述杂铜料来源于废旧电路板。本专利技术优选将废旧电路板粉碎后进行分选，得到杂铜料。本专利技术对所述废旧电路板的来源没有特殊要求，可以为任意电器上含有金属铜的电路板。本专利技术对所述粉碎的方法没有特殊要求，能够得到粒径不大于2mm的颗粒即可。本专利技术对所述分选方法没有特殊要求，能够得到铜含量在70％以上的杂铜料即可。在本专利技术中，所述熔化铸型为将所述杂铜料在耐高温容器中熔化，然后趁热倒入模具进行铸型得到所需尺寸的阳极板，所述模具的尺寸可根据所需阳极板的尺寸选择。在本专利技术中，所述熔化铸型的温度大于或等于所述杂铜料的熔化温度即可，本专利技术实施例采用的熔化铸型的温度优选为1000～1300℃，具体在本专利技术的实施例中，所述熔化铸型的温度为1100℃、1200℃或1300℃。本专利技术对所述阳极板的尺寸没有特殊要求，本领域技术人员可根据需要调整阳极板的尺寸，本专利技术实施例中所述阳极板的尺寸为400×600×20mm。得到阳极板后，本专利技术将所述阳极板和阴极板分别置于阳极电解液和阴极电解液中进行电解提铜，得到金属铜；所述阳极电解液为HNO3和Cu(NO3)2水溶液，所述阴极电解液为H2SO4和CuSO4水溶液，所述阳极电解液和所述阴极电解液采用阳离子交换膜隔开。在本专利技术中，所述阴极板的材质优选为不锈钢或金属铜，更优选金属铜。本专利技术对所述阴极板的尺寸没有特殊要求，本领域技术人员可根据需要选择阴极板的尺寸，本专利技术实施例中所述阴极板的尺寸为410×610×3mm。在本专利技术中，所述阳极电解液和阴极电解液的温度独立地为25～50℃，更优选30～45℃，最优选35～40℃。在本专利技术中，所述阳极电解液中HNO3的质量浓度为1～6g/L，优选1～4g/L，更优选2～3g/L。在本专利技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种杂铜料的电解提铜方法，包括如下步骤：将杂铜料熔化铸型，得到阳极板；将所述阳极板和阴极板分别置于阳极电解液和阴极电解液中进行电解提铜，得到金属铜；所述阳极电解液为HNO

【技术特征摘要】
1.一种杂铜料的电解提铜方法，包括如下步骤：将杂铜料熔化铸型，得到阳极板；将所述阳极板和阴极板分别置于阳极电解液和阴极电解液中进行电解提铜，得到金属铜；所述阳极电解液为HNO3和Cu(NO3)2水溶液，所述阴极电解液为H2SO4和CuSO4水溶液，所述阳极电解液和所述阴极电解液采用阳离子交换膜隔开。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阴极板为不锈钢或纯铜。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电解提铜的过程中电流密度为300～800A/m2，槽电压为0.3-0.8V。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电解提铜过程中电流密度为500～600A/m2，槽电压为0.5-0.7V。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郎庆成，宋运涛，武晓燕，魏沆，陈安兰，赵斌，
申请(专利权)人：中华全国供销合作总社天津再生资源研究所，
类型：发明
国别省市：天津,12