一种铜电解贫液除锰方法、连续除锰工艺及设备技术

本发明专利技术适用于废物处理技术领域，提供了一种铜电解贫液除锰方法、连续除锰工艺及设备。该方法包括如下步骤：按氧化剂和铜电解贫液中亚铁离子摩尔比0.5-2∶1向铜电解贫液中加入氧化剂，反应10分钟-5小时，得到第一溶液；按高锰酸钾和该第一溶液中锰离子摩尔比0.67-0.8∶1向该第一溶液中加入高锰酸钾，在温度为40-80℃条件下反应10分钟-5小时，过滤得到除锰后铜电解贫液。本发明专利技术除锰方法操作简单、成本低廉，生产效益高，非常适于工业化生产。本发明专利技术铜电解贫液除锰设备，结构简单，生产效益高，能够实现自动化连续生产，非常适用于工业生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于废物处理
，尤其涉及一种铜电解贫液除锰方法、连续除锰工艺及设备。
技术介绍
在铜湿法冶金中，广泛采用浸出-萃取-电积工艺，此方法中铜电解液形成循环闭路，有生产流程更简化，工艺成熟稳定，成本能耗低，规模可大可小等优势。但是由于电解液在萃取-电积形成闭路，导致杂质离子会逐渐在电解液中富集，到达一定程度时会严重影响铜板质量，特别是锰离子，如果进入电解液中，在阳极上氧化为高氧化态的锰，甚至是高锰酸根，对于铜板质量以及极板都有影响。但是由于浸出段回调PH3. 5-4. O只能除铁铝，很难把锰沉淀下来，所以如果浸出给料锰含量过高，在萃取铜过程中，由于夹带、混相以及萃取剂中会萃取少量的锰，在贫液反萃的过程中，这些锰会并且慢慢富集，最终对铜板造成影响。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种铜电解贫液除锰方法，解决现有湿法铜冶炼技术中铜电解贫液锰离子富集而对铜板造成影响的技术问题。本专利技术是这样实现的，一种铜电解贫液除锰方法，包括如下步骤按氧化剂和铜电解贫液中亚铁离子摩尔比O. 5-2 I向铜电解贫液中加入氧化齐U，反应10分钟-5小时，得到第一溶液；按高锰酸钾和该第一溶液中锰离子摩尔比O. 67-0. 8 I向该第一溶液中加入高锰酸钾，在温度为40-80°C条件下反应10分钟-5小时得到第二溶液，过滤得到除锰后铜电解贫液。本专利技术实施例进一步提供一种铜电解贫液除锰设备，包括第一反应器，该第一反应器用于使氧化剂和铜电解贫液中亚铁离子按摩尔比O. 5-2 I反应生成第一溶液，该第一反应器的反应停留时间为10分钟-5小时；第二反应器，该第二反应器用于接收第一反应器的第一溶液，并使高锰酸钾和该第一溶液中锰离子按摩尔比O. 67-0. 8 I在温度为40-80°C条件下反应生成第二溶液，该第二反应器的反应停留时间为10分钟-5小时，该第一反应器和第二反应器通过第一导管相连通；第一过滤装置及滤液储存槽，该第一过滤装置用于接收第二反应器的第二溶液，并过滤第二溶液，滤液进入该滤液储存槽储存，该第二反应器、第一过滤装置及滤液储存槽通过第二导管相连通。本专利技术实施例还提供一种铜电解贫液连续除锰工艺，包括如下步骤将铜电解电解贫液连续加入至第一反应器中，同时连续加入氧化剂，控制加入的氧化剂和铜电解贫液中亚铁离子摩尔比为O. 5-2 1，搅拌使铜电解贫液中的亚铁离子和氧化剂发生反应，控制第一反应器的反应停留时间为10分钟-5小时，形成第一溶液；将第一反应器底部的第一溶液连续泵入第二反应器中，第二反应器中按照第一溶液流入第二反应器的锰离子摩尔量O. 67-0. 8倍连续加入高锰酸钾，搅拌，控制第二反应器的反应温度为40-800C，反应停留时间为10分钟-5小时，生成第二溶液；第二反应器底部的第二溶液经过第一过滤装置过滤、提供至滤液储存槽，控制电解贫液、第一釜底泵以及第二釜底泵流量，使得整个体系处于平衡状态，实现连续除锰。本专利技术实施例铜电解贫液除锰方法，成本低廉，生产效益高，对设备要求低，非常适于工业化生产。 附图说明 图I是本专利技术实施例铜电解贫液除锰方法流程图；图2是本专利技术实施例铜电解贫液除锰设备结构图；图3本专利技术实施例铜电解贫液除锰设备第一反应器结构图；图4本专利技术实施例铜电解贫液除锰设备第二反应器结构图；图5是本专利技术实施例铜电解贫液除锰设备第一反应器和第二反应器通过第一导管连接的结构图；图6是本专利技术实施例铜电解贫液除锰设备第二反应器和滤液储存槽通过第二导管连接的结构图；图7是本专利技术实施例铜电解贫液除锰设备后续过滤系统结构图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供一种铜电解贫液除锰方法，包括如下步骤步骤SOl中，按氧化剂和铜电解贫液中亚铁离子摩尔比O. 5-2 I向铜电解贫液中加入氧化剂，反应10分钟-5小时，得到第一溶液；步骤S02中，按高锰酸钾和该第一溶液中锰离子摩尔比O. 67-0. 8 I向该第一溶液中加入高锰酸钾，在温度为40-80°C条件下反应10分钟-5小时得到第二溶液，过滤得到除锰后铜电解贫液。具体地，本专利技术实施例中的铜电解贫液是指，在铜湿法冶金中工艺为浸出-萃取-电积，铜电解液经过电积后得到的残留液。该铜电解贫液中含有铜离子，锰离子及亚铁离子与铁离子等。其中，亚铁离子的浓度一般在O. 5-3g/L。铜电解贫液经过除锰后，可以进入至萃取工艺中作为铜反萃液，反萃铜，从而形成循环闭路。具体地，步骤SOl之前，还包括确定铜电解贫液中亚铁离子浓度的步骤，确定亚铁离子浓度的方法没有限制，可以为滴定法或其他方法。步骤S02之前，还包括确定除亚铁后铜电解贫液中锰离子浓度的步骤，确定锰离子浓度的方法没有限制，可以为滴定法或其他方法。具体地，步骤SOl中使用的氧化剂可以是氧气、双氧水、过硫酸盐等，但不能是氯酸钠、氯气等可能引入氯离子和可能对电积铜产生影响的杂质(如铅、砷等杂质)的氧化齐U，优选为双氧水、过硫酸铵、过硫酸钾等或过硫酸钠等，加入的氧化剂和亚铁离子的摩尔比为O. 5-2 1，优选O. 5-1 I。在铜电解贫液中加入氧化剂后，亚铁离子和氧化剂发生反应，使得铜电解贫液中的亚铁离子被氧化成三价铁离子，得到第一溶液。经过步骤SOl后，该第一溶液即为将亚铁离子氧化后的铜电解贫液。通过加入相对于亚铁离子过量的氧化剂，使铜电解贫液中亚铁离子尽量被氧化。步骤SOl中反应时间优选为1-5小时，更优选1-3小时。本专利技术实施例中使用的双氧水为工业双氧水，质量浓度为30%。以双氧水为例，步骤SOl中反应式表示为2Fe2++2H++H202 = 2Fe3++2H20。 步骤SOl中，通过在铜电解贫液中加入氧化剂，使铜电解贫液中的亚铁离子氧化为三价铁离子，从而防止铜电解贫液中亚铁离子和高锰酸钾反应，避免了高锰酸钾的浪费。具体地，步骤S02中，向经过步骤SOl得到的第一溶液中加入高锰酸钾，高锰酸钾和第一溶液中的锰离子发生反应，生成二氧化锰(该反应式如下)，从而除去了第一溶液中的锰离子，得到含有二氧化锰沉淀的第二溶液，该第二溶液中锰离子含量大大减少，经过过滤除去二氧化锰可以返回至萃取步骤中作为铜反萃液，反萃铜得到铜电积富液。步骤S02的反应式表示为2Mn04>3Mn2++2H20 = 5Mn02+4H+步骤S02中使用的高锰酸钾浓度没有限制，高锰酸钾和第一溶液中锰离子的摩尔比为O. 67-0. 8 I，优选O. 67-0. 73 1，反应温度为40_80°C，优选50_70°C。通过加入稍微过量的高锰酸钾，使第一溶液中锰离子尽量参与反应，从而被除去，而且也保证高锰酸钾不过量太多，从而对反萃液造成二次污染。步骤S02中反应时间为10分钟-5小时，优选1-2小时。具体地，步骤S02中，过滤方法没有限制，可以为各种过滤方法，例如压力过滤等。进一步，本专利技术实施例制备方法，步骤S02中，收集滤液后，由于步骤S02得到的滤液中含有过量的高锰酸钾，为使高锰酸钾反应完全，加入未反应的铜电解贫液，以消耗未反应完全的少量的高锰酸钾，再经过滤后，进入萃取铜线反萃段做反萃液。该未反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜电解贫液除锰方法，包括如下步骤 按氧化剂和铜电解贫液中亚铁离子摩尔比O. 5-2 I向铜电解贫液中加入氧化剂，反应10分钟-5小时，得到第一溶液； 按高锰酸钾和所述第一溶液中锰离子摩尔比O. 67-0. 8 I向所述第一溶液中加入高锰酸钾，在温度为40-80°C条件下反应10分钟-5小时得到第二溶液，过滤收集滤液得到除锰后铜电解贫液。2.如权利要求I所述的铜电解贫液除锰方法，其特征在于，所述氧化剂选自双氧水、过硫酸盐中一种或以上；所述氧化剂和铜电解贫液中亚铁离子摩尔比为O. 5-1 I。3.如权利要求I所述的铜电解贫液除锰方法，其特征在于，所述氧化剂和铜电解贫液中亚铁离子反应时间为1-3小时。4.如权利要求I所述的铜电解贫液除锰方法，其特征在于，所述高锰酸钾和第一溶液中锰离子摩尔量之比为O. 67-0. 73 I。5.如权利要求I所述的铜电解贫液除锰方法，其特征在于，所述高锰酸钾和第一溶液中锰离子反应温度为50-70°C。6.如权利要求I所述的铜电解贫液除锰方法，其特征在于，所述高锰酸钾和第一溶液中锰离子反应时间为1-2小时。7.一种铜电解贫液除锰设备，包括第一反应器，所述第一反应器用于使氧化剂和铜电解贫液中亚铁离子按摩尔比O. 5-2 I反应生成第一溶液，所述第一反应器的反应停留时间为10分钟-5小时；第二反应器，所述第二反应器用于接收第一反应器的第一溶液，并使高锰酸钾和所述第一溶液中锰离子按摩尔比O...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勤，陈艳红，
申请(专利权)人：荆门市格林美新材料有限公司，深圳市格林美高新技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：