【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铜电解液精炼，具体涉及一种铜电解液净化方法。
技术介绍
1、铜电解精炼既是阳极铜不断溶解，阴极铜不断析出的过程，然而伴随着阳极的溶解，阳极中其他非铜的化学成分也将随着铜元素一同溶解到电解液中，但并不是所有元素都会在阴极上析出，其中部分杂质与铜电位相差较大(如：金(au)，银(ag))会沉淀到电解槽底部变成阳极泥，还有一部分铜离子和一些与铜电位相近的砷(as)、锑(sb)、铋(bi)等杂质在电解液中浓度不断升高，当铜与杂质超过一定浓度后，会对产品质量造成严重危害。因此，现有技术中，为维持电解液中铜与杂质浓度，通常需要开启净液系统、采用净液除杂方法将电解液中铜以及其他杂质浓度降低至合格工艺参数控制范围内。
2、目前主要应用的净液除杂方法是旋流脱砷法以及诱导脱砷法。诱导脱砷是将电解液周期性的循环通过电解槽进行电积脱铜过程，电解液中铜离子在阴极上析出。随着铜离子浓度的降低，阴极电位随之下降。当铜离子浓度降至一定值时，溶液中的砷、锑、铋等杂质跟随着铜析出，在阴极被还原最终被脱除。因此该法存在铜砷不分并伴有杂质开路差的缺陷。随着铜浓度的降低，砷离子降低加快，但当铜离子降低至2g/l后，阴极除了析出铜砷外还伴有砷化氢(ash3)剧毒气体产生，涉及现场作业员工的安全问题。除此之外该工艺还存在作业环境差、能耗高、成本高等诸多缺点。旋流脱砷也是在同样的电化学基础上改良，以较简单的条件脱杂，但是随之而来的是耗能高、作业量大、设备成本高、砷化氢剧毒气体泄露危险以及生产不能稳定且持续等问题。
3、而且，现有技术中的多
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的多段电极脱铜工艺的工艺控制指标数量多、设备数量多且会产生砷化氢有毒气体、铜砷开路难分、铜回收率低、阴极铜质量有待提高的缺陷。本专利技术提供一种铜电解液净化方法，该净化方法能稳定达到净液目的，又可以通过回配的方式控制合适的电解液流量来保障电积铜(即阴极铜)质量至少部分达到a类铜标准，并以回配方式控制铜浓度不低于2g/l避免了杂质铜砷不分情况，同时降低阴极析出砷化氢(ash3)剧毒气体的风险，且工艺操作简单，设备数量减少，能耗降低。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种铜电解液净化方法，包括以下步骤：
3、s1、将待净化铜电解液或一段电积脱铜前液进行一段电积脱铜，得到一段电积脱铜后液和第一阴极铜；一段电积脱铜前液为一段电积脱铜后液至少部分循环后与待净化铜电解液进行第一回配得到的，第一回配至一段电积脱铜前液的铜浓度为35-42g/l，进而得到的一段电积脱铜后液的铜浓度为25-35g/l；
4、s2、将铜浓度为25-35g/l的一段电积脱铜后液或二段电积脱铜前液进行二段电积脱铜，得到二段电积脱铜后液和第二阴极铜；二段电积脱铜前液为二段电积脱铜后液至少部分循环后与一段电积脱铜后液进行第二回配得到的，控制二段电积脱铜的进液流量为第二回配中一段电积脱铜后液的流量的2倍以上，第二回配至二段电积脱铜前液的铜浓度为20-29g/l，进而得到的二段电积脱铜后液的铜浓度为10-18g/l；
5、s3、将铜浓度为10-18g/l的二段电积脱铜后液或脱杂前液进行脱杂，得到黑铜泥渣和脱杂后液；脱杂前液为脱杂后液至少部分循环后与二段电积脱铜后液进行第三回配得到的，第三回配至脱杂前液的铜浓度为5-10g/l。
6、其中，将所述一段电积脱铜、二段电积脱铜、脱杂以串联方式统一调控，所述调控的条件包括：电流密度为180-280a/m2。
7、本专利技术优选地，所述调控的条件还包括：电积脱铜电效为50％-90％，生产周期为10-20天。
8、在本专利技术的一些优选实施方式中，s1中待净化铜电解液中铜浓度为42g/l以上、优选42-50g/l，杂质砷的含量在6g/l以上。
9、在本专利技术的一些优选实施方式中，s1第一回配中待净化铜电解液与一段电积脱铜后液的流量比为2-8：1，一段电积脱铜后液的循环流量为4-8m3/h；s1一段电积脱铜中的进液流量为25-45l/min·槽。
10、在本专利技术的一些优选实施方式中，在s1第一回配和s2第二回配中均还包括持续泵入含骨胶和硫脲的添加剂，骨胶与硫脲的质量比为1:1-2，并根据脱铜槽面冲水时的铜析出情况调整添加剂用量：在相应阴极表面有棱角和/或尖头粒子时，骨胶加入量增大20％-40％；在相应阴极表面手感黏腻、存在的粒子为圆头状，棱角或尖头粒子完全消失时，骨胶加入量降低20％-40％。
11、在本专利技术的一些优选实施方式中，s2的第二回配中，控制一段电积脱铜后液的流量为25-45l/min·槽，二段电积脱铜后液的循环流量为1-4m3/h；s2二段电积脱铜中的进液流量为100l/min·槽以上。
12、在本专利技术的一些优选实施方式中，s1-s2中所述一段电积脱铜、二段电积脱铜中任一过程采用的电解槽的结构包括：
13、槽本体，其一面开口；
14、阴极和阳极，其设置在所述槽本体内；
15、进液管，其由槽本体的开口面的端部伸入槽本体的底部，进而从槽本体的一侧底部延伸至另一侧底部且延伸部位于阴极的下方，且延伸部上间隔开设喷口，喷口的喷液方向与底部水平面呈40-50°夹角并朝向阴极。
16、更优选地，所述进液管包括位于槽本体端部的总管和位于阴极下方且沿阴极长度方向间隔排布的若干支管，若干支管的一端均连通总管，若干支管的另一端密封，所述支管上均间隔设置所述喷口且相邻喷口之间的间隔距离为80-120mm，喷口的开口直径为3-4mm。
17、在本专利技术的一些优选实施方式中，s3的第三回配中脱杂后液的循环量与二段电积脱铜后液的流量比为6-13：1，脱杂后液的循环流量为7-14m3/h；所述脱杂的进液流量为45-100l/min·槽。
18、在本专利技术的一些优选实施方式中，s1中一段电积脱铜、s2中二段电积脱铜的进液温度控制为58-68℃，s3中脱杂的进液温度为50-60℃。
19、在本专利技术的一些优选实施方式中，s3的第三回配中还包括：先将二段电积脱铜后液经压滤机处理，之后与循环的脱杂后液进行所述第三回配。
20、有益效果：
21、本专利技术通过上述技术方案，尤其是将一段电积脱铜、二段电积脱铜和脱杂进行串联方式调控，使用串联方式将整流设备数量减少至一台，减少了设备数量降低维护成本；此外串联电流密度相同，减少了需要控制的工艺控制指标数量，降低操作难度，通过采用适宜的电流密度，并配合调整需要回配的相应电解液的铜浓度，能够使得以较低铜浓度的相应电解液进行相应电积脱铜，配合利用相对适宜高流速进液的二段电积脱铜后液加快循环的方式将二段电积脱铜的电解槽内铜浓度较低的二段电积脱铜后液加速置换出来，避免电解槽内二段电积脱铜后液铜浓度过低影响第二阴极本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铜电解液净化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的铜电解液净化方法，其特征在于，S1中待净化铜电解液中铜浓度为42g/L以上，杂质砷的含量在6g/L以上。
3.根据权利要求1所述的铜电解液净化方法，其特征在于，S1第一回配中待净化铜电解液与一段电积脱铜后液的循环量的流量比为2-8：1，一段电积脱铜后液的循环流量为4-8m3/h；S1一段电积脱铜中的进液流量为25-45L/min·槽；
4.根据权利要求1所述的铜电解液净化方法，其特征在于，在S1第一回配和S2第二回配中均还包括持续泵入含骨胶和硫脲的添加剂，骨胶与硫脲的质量比为1:1-2，并根据脱铜槽面冲水时的铜析出情况调整添加剂用量：在相应阴极表面有棱角和/或尖头粒子时，骨胶加入量增大20％-40％；在相应阴极表面手感黏腻、存在的粒子为圆头状，棱角或尖头粒子完全消失时，骨胶加入量降低20％-40％。
5.根据权利要求1所述的铜电解液净化方法，其特征在于，S2的第二回配中，控制一段电积脱铜后液的流量为25-45L/min·槽，二段电积脱铜后液的循环流量为1-
6.根据权利要求1所述的铜电解液净化方法，其特征在于，S1-S2中所述一段电积脱铜、二段电积脱铜中任一过程采用的电解槽的结构包括：
7.根据权利要求6所述的铜电解液净化方法，其特征在于，所述进液管包括位于槽本体端部的总管和位于阴极下方且沿阴极长度方向间隔排布的若干支管，若干支管的一端均连通总管，若干支管的另一端密封，所述支管上均间隔设置所述喷口且相邻喷口之间的间隔距离为80-120mm，喷口的开口直径为3-4mm。
8.根据权利要求1所述的铜电解液净化方法，其特征在于，S3的第三回配中脱杂后液的循环量与二段电积脱铜后液的流量比为6-13：1，脱杂后液的循环流量为7-14m3/h；所述脱杂的进液流量为45-100L/min·槽。
9.根据权利要求1所述的铜电解液净化方法，其特征在于，S1中一段电积脱铜、S2中二段电积脱铜的进液温度控制为58-68℃，S3中脱杂的进液温度为50-60℃。
10.根据权利要求1所述的铜电解液净化方法，其特征在于，S3的第三回配中还包括：先将二段电积脱铜后液经压滤机处理，之后与循环的脱杂后液进行所述第三回配。
...【技术特征摘要】
1.一种铜电解液净化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的铜电解液净化方法，其特征在于，s1中待净化铜电解液中铜浓度为42g/l以上，杂质砷的含量在6g/l以上。
3.根据权利要求1所述的铜电解液净化方法，其特征在于，s1第一回配中待净化铜电解液与一段电积脱铜后液的循环量的流量比为2-8：1，一段电积脱铜后液的循环流量为4-8m3/h；s1一段电积脱铜中的进液流量为25-45l/min·槽；
4.根据权利要求1所述的铜电解液净化方法，其特征在于，在s1第一回配和s2第二回配中均还包括持续泵入含骨胶和硫脲的添加剂，骨胶与硫脲的质量比为1:1-2，并根据脱铜槽面冲水时的铜析出情况调整添加剂用量：在相应阴极表面有棱角和/或尖头粒子时，骨胶加入量增大20％-40％；在相应阴极表面手感黏腻、存在的粒子为圆头状，棱角或尖头粒子完全消失时，骨胶加入量降低20％-40％。
5.根据权利要求1所述的铜电解液净化方法，其特征在于，s2的第二回配中，控制一段电积脱铜后液的流量为25-45l/min·槽，二段电积脱铜后液的循环流量为1-4m3/h；s2二段电积脱铜中的进液流量为...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙瑞峰，王灿如，孙家伟，曹洪有，李田玉，唐佳男，贾浩鑫，张志永，王生杰，杜文浩，
申请(专利权)人：黑龙江紫金铜业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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