本發(fā)明涉及銅電解精煉，具體為一種銅陽極表面氧化物和脫模劑預(yù)分離方法及渣的資源化利用。

背景技術(shù)：

1、目前，銅電解過程如何控制陽極鈍化、降低電解過程能耗一直是行業(yè)難題。而銅陽極表面氧化物和脫模劑是陽極鈍化的關(guān)鍵因素。銅陽極澆鑄過程中，銅熔體中殘余氧以及空氣中富含的氧大部分在銅表面析出并與銅形成氧化物包裹于銅陽極表面；同時(shí)，為了方便脫模，一般會在模具表面噴涂脫模劑(主要成分是硫酸鋇)，部分脫模劑附著于銅陽極表面。在電解過程中，由于陽極表面氧化物和脫模劑均為半導(dǎo)體甚至絕緣體，阻礙陽極的溶解，從而導(dǎo)致陽極鈍化。同時(shí)，脫模劑沉積于電解槽底，進(jìn)入銅陽極泥中，降低了銅陽極泥品質(zhì)，增加了處理成本。

2、因此，開發(fā)一種能降低電解能耗、提高銅陽極泥品質(zhì)、減少銅陽極泥處理成本、提升資源化利用效能，具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明公開了一種銅陽極表面氧化物和脫模劑預(yù)分離方法及渣的資源化利用，以解決現(xiàn)有技術(shù)的上述以及其他潛在問題中任一問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種銅陽極表面氧化物和脫模劑預(yù)分離方法，該預(yù)分離方法具體包括以下步驟：

3、s1)將含硫酸溶液循環(huán)通入連續(xù)預(yù)分離反應(yīng)槽中；

4、s2)將銅陽極主體浸入到所述含硫酸溶液中，鼓入氣體，控制硫酸溶液的初始濃度，加熱至一定溫度，反應(yīng)一定時(shí)間，反應(yīng)完成后從混合液中吊出銅陽極送電解精煉；

5、s3)過濾s2)的混合液得到預(yù)分離液和銅鋇混合渣。

6、進(jìn)一步，所述s1)中的含硫酸溶液為銅電解液凈化工序產(chǎn)出的二次終液，即電積脫銅脫雜后液。

7、進(jìn)一步，所述s2)中的氣體為空氣，初始硫酸濃度250～300g/l，溫度60～70℃，反應(yīng)時(shí)間3-5分鐘。

8、進(jìn)一步，所述預(yù)分離方法中銅的平均浸出率不低于97.6％。

9、本發(fā)明的另一目的是提供一種述的分離方法得到的銅鋇混合渣的資源化利用的方法，該方法具體包括以下步驟：

10、步驟1)銅鋇一次分離：將得到的銅鋇混合渣與銅電解液凈化工序產(chǎn)出的二次終液和銅鋇二次分離所得二次浸出液在一定固液比、溫度、壓力條件下，鼓空氣加壓氧化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后過濾，得到一次浸出液和一次硫酸鋇渣；

11、步驟2)銅鋇二次分離：所述步驟1)得到的一次硫酸鋇渣和銅電解液凈化工序產(chǎn)出的二次終液混合，混合后進(jìn)行二次加壓浸出，反應(yīng)結(jié)束后過濾洗滌，獲得二次浸出液和二次硫酸鋇渣；

12、步驟3)將步驟2)得到的預(yù)分離液和一次浸出液返回電解系統(tǒng)，將二次硫酸鋇渣回用于熔煉陽極爐銅澆鑄工序。

13、進(jìn)一步，所述步驟1)中的工藝參數(shù)具體為：鼓空氣氧化，浸出壓強(qiáng)0.8～1.2mpa，浸出溫度為90～95℃，浸出時(shí)間≥4h，硫酸濃度120～150g/l，液固比為8～9:1。

14、進(jìn)一步，所述步驟2)中的工藝參數(shù)具體為：鼓空氣氧化，浸出壓強(qiáng)0.8～1.2mpa，浸出溫度為95～100℃，浸出時(shí)間≥4h，硫酸濃度200～250g/l，液固比為8～9:1。

15、進(jìn)一步，所述方法的銅脫除率達(dá)99.6％以上，浸出液返回銅電解工序使用；得到的硫酸鋇渣含鋇量不低于58％，折合硫酸鋇主含量為98.6％以上。

16、本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明第一階段通過二次終液酸洗銅陽極，較好地脫除了銅陽極表面氧化物與脫模劑，圓滿解決了銅電解過程中陽極鈍化問題；第二階段通過二段加壓浸出第一階段酸洗所得的銅鋇混合渣，進(jìn)行銅鋇的一次分離和二次分離，得到硫酸鋇渣和硫酸銅溶液，其中硫酸鋇渣中銅含量＜0.5％，鋇含量>57％(折合硫酸鋇含量>98％)，滿足銅陽極澆鑄用脫模劑使用要求，硫酸銅溶液可全部返回電解工序使用，實(shí)現(xiàn)了銅、鋇的有效分離與硫酸鋇的高效利用。同時(shí)，全過程充分利用電解液凈化工序產(chǎn)出的二次終液中的廢酸，化工試劑消耗費(fèi)用為零。

技術(shù)特征：

1.一種銅陽極表面氧化物和脫模劑預(yù)分離方法，其特征在于，所述預(yù)分離方法具體包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離方法，其特征在于，所述s1)中的含硫酸溶液為銅電解液凈化工序產(chǎn)出的二次終液。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離方法，其特征在于，所述s2)中的氣體為空氣，初始硫酸濃度250～300g/l，溫度60～70℃，反應(yīng)時(shí)間3-5分鐘。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離方法，其特征在于，所述預(yù)分離方法中銅的平均浸出率不低于97.6％。

5.一種如權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的分離方法得到的銅鋇混合渣的資源化利用的方法，其特征在于，所述方法具體包括以下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟1)中的工藝參數(shù)具體為：鼓空氣氧化，浸出壓強(qiáng)0.8～1.2mpa，浸出溫度為90～95℃，浸出時(shí)間≥4h，硫酸濃度120～150g/l，液固比為8～9:1。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟2)中的工藝參數(shù)具體為：鼓空氣氧化，浸出壓強(qiáng)0.8～1.2mpa，浸出溫度為95～100℃，浸出時(shí)間≥4h，硫酸濃度200～250g/l，液固比為8～9:1。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法的銅脫除率達(dá)99.6％以上，浸出液返回銅電解工序使用；得到的硫酸鋇渣含鋇量不低于58％，折合硫酸鋇主含量為98.6％以上。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種銅陽極表面氧化物和脫模劑預(yù)分離及資源化利用方法，該將含硫酸溶液循環(huán)通入連續(xù)預(yù)分離反應(yīng)槽中；將銅陽極主體浸入到含硫酸溶液中，鼓入氣體，控制硫酸溶液的初始濃度，加熱至一定溫度，反應(yīng)一定時(shí)間，反應(yīng)完成后從混合液中吊出銅陽極送電解精煉；過濾的混合液得到預(yù)分離液和銅鋇混合渣。本發(fā)明通過預(yù)分離銅陽極表面的氧化物和脫模劑，可顯著減少陽極鈍化現(xiàn)象的發(fā)生，降低后續(xù)銅電解精煉時(shí)的電解槽槽電壓，降低電解能耗、提高銅陽極泥品質(zhì)、減少銅陽極泥處理成本；工藝過程中的銅鋇混合渣，可利用電解液凈化工序產(chǎn)出的二次終液中的廢酸進(jìn)行二段加壓浸出，在充分回收銅的同時(shí)得到可繼續(xù)回用的硫酸鋇，有效提升了資源化利用效能。

技術(shù)研發(fā)人員：侯娟奇,何澤民,黃偉,徐小董,李志明,孔祥明,鐘駿,羅來文,王桂東,章利兵,徐成浩,王祚鵬,堯銀田,江越文,陳平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江西銅業(yè)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19