[发明专利]一种使用离子螯合树脂净化铜电解液的方法

说明书

本发明提供了一种使用离子螯合树脂净化铜电解液的方法，包括：S1)将离子螯合树脂转型为H⁺型；所述离子螯合树脂是以聚苯乙烯为骨架的氨基磷酸基螯合性离子交换树脂，所述离子螯合树脂对锑和铋的最大吸附量≥20g/L；S2)将铜电解液经过转型后的离子螯合树脂进行杂质吸附，得到脱杂电解液；S3)使用洗脱剂盐酸对吸附杂质的离子螯合树脂进行脱附，得到脱附树脂。在本发明中，所述离子螯合树脂对锑和铋的最大吸附量≥20g/L，定向分离锑铋率高并且很稳定，锑的脱除率可达98％，铋的脱除率可达97％，通过选择性脱附对电解液中的其他成分不影响。本发明整个操作流程简便高效，连续紧促，自适应性强，所用的树脂使用寿命长。

技术领域

本发明属于铜电解精炼技术领域，尤其涉及一种使用离子螯合树脂净化电解液的方法。

背景技术

铜电解精炼过程中，使用的电解液主要为含有游离硫酸的硫酸铜溶液，但是电解液中的砷(As)、锑(Sb)和铋(Bi)等杂质的化学电位与铜很接近，因此对电铜的质量影响很大，砷、锑和铋的开路成为必然。目前主要有诱导法定向分离锑、铋，但该方法电耗高、设备投资大、厂房占地大，生产过程生成有毒有害气体，产生的高杂黑铜渣在系统中周转、处理费用大。

其他一些净化铜电解液的方法也在尝试研究中，例如萃取法，一般是使用有机萃取剂将砷从铜电解液中分离回收，但存在后续有机相处理问题大，有机相进入电解液的问题。其他的连续电积和旋流电积等净化方法，都是其诱导法的改良，在本质上的缺点没有改变。

近年来，有报道使用离子交换树脂吸附除去铜电解液中砷、锑、铋的实验研究。申请公布号为CN 103539283 A的中国专利文献公开了一种去除铜电解液中锑铋杂质的综合处理方法，该方法按以下步骤进行：步骤1、将阴极铜生产过程中排放的铜电解液在40～65℃的条件下连续超滤，截留液沉降、压滤，得去除锑铋固体相的铜电解液；设置至少两套离子交换装置，每套离子交换装置中有两柱串联的装有螯合树脂的离子交换柱，用酸性水清洗离子交换柱直到其出水的pH值＜3；步骤2：将步骤1中去除锑铋固体杂质的铜电解液送入用酸性水清洗后的第一套离子交换装置，当其出水的杂质离子含量超标时，将去除锑铋固体杂质的铜电解液按同样流速进入该第二套离子交换装置，继续处理去除锑铋固体杂质的铜电解液；步骤3、按清洗螯合树脂、脱附或再生螯合树脂、脱附或再生后清洗螯合树脂的顺序处理该离子交换装置；步骤4、调节废再生液和浓缩的含EDTA废水形成的溶液的pH值，EDTA再生成为EDTA钠盐。

上述方法包括离子交换的实验步骤，分离效果好，但是所用的离子树脂和洗脱剂对电解液进系统有影响，不利于工业使用。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种使用离子螯合树脂净化铜电解液的方法，本申请方法能对电解液中的杂质进行有效脱除，并且脱除前后电解液有效成分不会明显变化，利于后续系统生产。

本发明提供一种使用离子螯合树脂净化铜电解液的方法，包括以下步骤：

S1)将离子螯合树脂转型为H⁺型；

所述离子螯合树脂是以聚苯乙烯为骨架的氨基磷酸基螯合性离子交换树脂，所述离子螯合树脂对锑和铋的最大吸附量≥20g/L；

S2)将铜电解液经过转型后的离子螯合树脂进行杂质吸附，得到脱杂电解液；

S3)使用洗脱剂盐酸对吸附杂质的离子螯合树脂进行脱附，得到脱附树脂。

优选地，步骤S1)具体为：将离子螯合树脂先用水冲洗，再冲洗硫酸转型为H⁺型。

优选地，步骤S1)中，将离子螯合树脂按照树脂体积比3～5Bv冲洗水，再冲洗2～4Bv的20％硫酸转型为H⁺型。

优选地，步骤S2)中，所述转型后的离子螯合树脂对铜电解液按照不小于2Bv/h进行杂质吸附。