[发明专利]一种提高电解液净化效率的方法

说明书

本发明公开了一种提高电解液净化效率的方法，属于铜电解精炼技术领域。该方法包括五个工序：a、脱铜工序，b、硫酸铜工序，c、一次脱砷工序，d、硫酸镍工序，e、二次脱砷工序。该方法用来实现提高电解液杂质脱除效率，提高砷渣中砷含量，降低净化除杂能耗和除杂成本，并且能实现电解液低镍浓度时产出硫酸镍产品。本方法在电解废液净化过程中，只产出A级铜，不产生黑铜板，同时经过蒸发浓缩的硫酸铜和硫酸镍后液，能显著提高脱砷补充液的砷浓度，能有效提高脱砷效率，提高砷渣中砷含量，降低脱砷能耗和成本。

技术领域

本发明涉及一种提高电解液净化效率的方法，属于电解精炼技术领域。

背景技术

电解生产过程中，阳极板中的杂质一部分进入电解液中，一部分进入阳极泥中，随着电解生产进行，电解液的成分不断发生变化，铜离子不断富集，酸浓度不断下降，杂质元素不断积累，为了保证电解生产正常进行，保证阴极铜产品质量，就必须对电解液进行净化，使电解液成分达到工艺要求。

比铜负电性的元素，如锌、铁、镍等，从阳极板溶解形成金属阳离子进入电解液，使电解液密度增加，增加电解液电阻使电耗升高，同时也影响阳极泥的沉降。其中镍作为一种有价金属元素，一般都用蒸发浓缩、冷冻结晶、固液分离的方式从电解液中提炼出粗制硫酸镍（NiSO₄·7H₂O），但用此方法生产粗制硫酸镍的前提是电解液中镍浓度达到15g/L左右，否则生产效率低，产品质量也难达到要求。

与铜电负性相近的砷、锑、铋元素，进入电解液不仅增加电解液密度，而且容易形成漂浮阳极泥使阴极板长粒子，如果在阴极铜中含量过高，还会影响阴极铜的一些物理性能，所以砷、锑、铋是最有害的元素。尤其是砷，因为在阳极板中含量较高，所以在电解液中也快速积累，能达到较高的浓度，一般当电解液中的砷浓度达到10g/L以上时，就要开启净化系统不间断地脱除砷，以保证电解生产系统稳定性。而目前较常用的脱砷方法有如下两种：

1、传统阶梯式电积脱砷法

2018年3月23日公开的中国专利申请公告号为CN104694978B的专利“一种废电解处理方法及处理装置”，公开了一种铜电解领域常用的电积脱砷方法，该方法为废电解液依次流经三个梯级或多个梯级电解槽，电解液铜离子浓度不断降低。在第一梯级槽内产出A级铜，第二梯级电解液槽内产出黑铜板，第三梯级电解液内铜浓度降低7g/L以下，产出黑铜粉。在第二梯级产出的黑铜板，需要返熔炼炉再冶炼，增加了脱杂成本以及铜冶炼综合成本，其次为了使第二梯级不产出黑铜泥，第三梯级不析出铜，必须严格控制各梯级电积槽内铜浓度，操作起来比较繁琐，该方法设备多，人工用量大，脱砷效率一般。

2、并联循环电积脱砷

2005年1月5日公开的中国专利申请公告号为CN1560289的专利“并联循环连续电积脱砷法”，公开了一种铜电解领域常用的电积脱砷方法，该方法脱砷槽内液体都是并联状态，都来自脱砷循环槽，为了保证砷析出，脱砷循环槽内铜浓度必须控制在7g/L以下，而脱砷循环槽补液采用脱铜后液，脱铜后液铜离子浓度达30g/L左右，因此需要大量脱砷后液返回脱砷循环槽进行回配液，此方法操作简单，工艺控制较容易，并且不产出黑铜板这样的中间物料。但因为用大量的后液进行回配循环液，导致循环液中砷浓度较低，脱砷效果较差，砷渣中砷元素含量较低，该方法流程简单，操作容易，但脱砷效率相比阶梯式电积脱砷法还要差一些。

阶梯式电积脱砷使用较多电解槽，产出黑铜板需要返炉再冶炼，增加了冶炼成本，不够经济；并联循环电积脱砷法操作方便，工艺参数较容易控制，由于用大量脱砷后液回配循环液，导致循环液中砷浓度降低，脱砷效果差、效率低。

电解液的净化除杂主要是电解液脱砷和脱镍，为了解决上述脱杂方法的缺陷，进一步提高电解液净化效率，本发明提供了一种电解液净化方法，该方法只产出A级铜，不产生黑铜板，同时经过蒸发浓缩的硫酸铜和硫酸镍后液，能显著提高脱砷补充液的砷浓度，能有效提高脱砷效率，大幅降低脱砷成本。

发明内容