[发明专利]铜电解液的净化方法

说明书

本发明提出了铜电解液的净化方法，包括：(1)将废电解液进行电积脱铜，生成标准阴极铜，以便得到脱铜后液；(2)向脱铜后液中通入硫化氢气体，以便沉淀出铜、砷、锑、铋并过滤，得到除杂后液；(3)对除杂后液进行真空蒸发和冷却处理，以便得到蒸发后液；以及(4)将蒸发后液进行冷冻结晶，以便析出粗硫酸镍并进行压滤，得到滤饼和净化后液，将脱镍后液返回电解车间。该方法具有工艺简单，成本低，环境好，铜离子转化为阴极铜产品的转化率高，铜、砷、锑、铋、镍的脱除率高等优点。

技术领域

本发明属于冶金领域，具体而言，本发明涉及铜电解液的净化方法。

背景技术

目前，国内外从电解液中脱除Cu、As、Sb、Bi的方法主要是三大类：第一类是采用电解沉积法使Cu、As、Sb、Bi一同被脱除；第二类是采用萃取或离子交换法除去电解液中的As、Sb、Bi；第三类是利用化学法使As、Sb、Bi被沉淀或共沉淀。现国内大部分大型工厂电解液净化采用的是诱导法技术，As的脱除率能达到90％，产品为含铜约90％的黑铜板及约50％黑铜粉。此方法存在以下问题：(1)黑铜板和黑铜粉如返回熔炼，则不能实现杂质的开路；如开路外卖，则会造成铜的损失(2)生产过程中会产出砷化氢气体，通风不好容易引发安全事故(3)诱导法除杂电流效率低，电耗大：脱砷电流效率约20％，脱锑、铋电流效率约10％，脱砷电耗约10000kwh/t，脱锑铋电耗：20000kwh/t。因此，目前用于废电解液处理的方法有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出铜电解液的净化方法，该方法主要包括电积脱铜→硫化除杂→真空蒸发→溶液冷却→冷冻结晶，利用该方法具有工艺简单，成本低，环境好，铜离子转化为阴极铜产品的转化率高，铜、砷、锑、铋、镍的脱除率高。

根据本发明的一个方面，本发明提出了一种铜电解液的净化方法，根据本发明的实施例，该净化方法包括：

(1)将废电解液进行电积脱铜，生成标准阴极铜，以便得到脱铜后液；

(2)向所述脱铜后液中通入硫化氢气体，以便沉淀出铜、砷、锑、铋并过滤，得到除杂后液；

(3)对所述除杂后液进行真空蒸发和冷却处理，以便得到蒸发后液；以及

(4)将所述蒸发后液进行冷冻结晶，以便析出粗硫酸镍并进行压滤，得到滤饼和净化后液，将所述脱镍后液返回电解车间。

本发明上述实施例的铜电解液的净化方法能够最大限度地使废电解液中铜产出阴极铜产品，利用硫化氢沉淀Cu、As、Sb、Bi，取消诱导法除杂，大大减少了耗电量，节省了运行成本，同时避免产生H₃As，消除了安全隐患。因此，该方法具有工艺简单，成本低，环境好，铜离子转化为阴极铜产品的转化率高，杂质脱除率高等优点。

另外，根据本发明上述实施例的铜电解液的净化方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，步骤(1)中，所述电积脱铜是在电积电解液温度为55～65℃，电流密度为200～300A/m²的条件下进行的，Cu离子溶度降至10～20g/L。

在本发明的一些实施例中，步骤(2)中，所述除杂后液中硫酸的浓度为220～270g/L。

在本发明的一些实施例中，步骤(3)中，所述真空蒸发的温度85～95℃。

在本发明的一些实施例中，步骤(3)中，所述蒸发后液中硫酸的浓度为350～410g/L。

在本发明的一些实施例中，步骤(3)中，所述蒸发后液的温度为30～45℃。

在本发明的一些实施例中，步骤(4)中，所述冷冻结晶的温度为-15～-25℃。