[发明专利]一种控制电势电积脱除铜砷的方法

说明书

一种控制电势电积脱除铜砷的方法，将电积槽从高到低呈阶梯式布置，每阶设置1～2个电积槽，含铜、砷的电积前液从最高处的第一个电积槽流进，从最低处的最后一个电积槽流出；将阴极和阳极按照同极等间距分别吊装入阶梯式布置的各电积槽中，一组电积槽从高到低，槽内同极间距逐阶下降；将电积前液由最高处的第一个电积槽给液，依次补满电积槽组的前几个电积槽，最后1～2个电积槽补充上个周期已电积过的电积液，待所有电积槽均充满电积液后，保持第一个电积槽的给液流量稳定，通直流电电积，最后一个电积槽出液即为除铜、砷后的电积后液。本发明操作简单，控制方便，可实现连续、高效、低能耗的从含铜、砷电积液中脱除脱铜、砷。

技术领域

本发明属于多金属电积脱杂技术领域，具体是铜电解过程中的废电解液净化的一种方法。

背景技术

铜电解过程中，为产出合格阴极铜产品，需除去随阳极板进入电解液中的杂质As、Sb、Bi，避免其在电解液中的富集。目前铜废电解液净化工业化应用的工艺有间断电积法、诱导法、并联循环法。间断电积法因电积过程难以控制，电积末期易产生砷化氢气体，存在安全隐患已基本淘汰。由日本引进的诱导法具有连续、高效的优点，基本解决了砷化氢产生的问题，但由于随着电积槽序号的增加，电积液中铜含量降低，槽电压逐步升高而使得电积脱铜、砷的能耗较高。而云南铜业股份有限公司发明的并联循环法利用电积后液大量返回，将电积前液配制成Cu∶As＝(1.7～3.0)∶1，由于其中的电积液铜、砷低，电积槽槽压高，脱铜、脱砷综合能耗高，约15000kWh/t_砷。目前，连续、低能耗脱除电积液中铜、砷的技术应用未见有明确报道。

发明内容

本发明的目的是解决现有连续电积法脱铜砷电流效率不高、槽电压高、电能消耗偏高的难题，提供一种可降低槽电压、操作简单、控制方便的连续、低能耗的控制电势电积脱除铜砷的方法。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种控制电势电积脱除铜砷的方法，包括以下步骤：

(1)将电积槽以4～8个为一组从高到低呈阶梯式布置，每阶设置1～2个电积槽，含铜、砷的电积前液从最高处的第一个电积槽流进，从最低处的最后一个电积槽流出；

(2)将阴极和阳极按照同极等间距分别吊装入阶梯式布置的各电积槽中，一组电积槽从高到低，槽内同极间距逐阶下降，下一阶电积槽中的同极间距比上一阶电积槽中的同极间距降低10mm～20mm；

(3)将含铜、砷的电积前液由最高处的第一个电积槽给液，依次补满电积槽组的前几个电积槽，最后1～2个电积槽补充上个周期已电积过的电积液，待所有电积槽均充满电积液后，保持第一个电积槽的给液流量稳定，通直流电电积，最后一个电积槽出液即为除铜、砷后的电积后液；

采用本发明方法，每天停电30～90min，处理阴阳极短路，经过指定的阴极周期后，将前几个电积槽中的阴极吊出，更换新的阴极；后面1～2个电积槽的阴极清理其中的黑铜泥后，重复装槽使用。

本发明所述阴极为铜电解过程中产生的残极或始极片或不锈钢阴极板，所述阳极为惰性不溶阳极。所述阳极为网状或格栅状阳极。所述的电积液给液流量每组为1.0～5.0m³/h；电积的直流电流强度为5000～20000A，阴极电流密度为70～450A/m²；所述的阴极周期为4～8d。

本发明在所述的电积槽有效装槽长度A、同极间距B、阴极液下长C、阴极液下宽F、电积液电阻率Ω、通直流电强度为I的情况下，电积槽的阴极数目N按式(1)计算，阳极数目为N+1，阴极电流密度Dk按式(2)计算，电积液电势降按式(3)计算，电解槽电压Ece按式(4)计算，电能消耗W按式(5)计算：

N＝A÷B (1)

D_k＝I/2NCF＝BI/2ACF (2)