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CN107841769B - 一种从诱导脱铜液中选择性除锑、铋的方法 - Google Patents

一种从诱导脱铜液中选择性除锑、铋的方法 Download PDF

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韩利平
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Abstract

本发明公开了一种从诱导脱铜液中选择性除锑、铋的方法，属于冶金技术领域。在实际生产中，各杂质的电极电势存在交叉的情况，各杂质并不会按照某一顺序依次脱除。因此，本发明在真空蒸发后液进入诱导脱铜工序，同时脱铜后液进入电蒸发工序，正常生产中不出现断流、缺液的状况下，通过控制给液量范围，使Sb、Bi脱除率达到目标脱除率，而砷的脱除率较低；然后在所述给液量范围内精准调节给液量，控制铜离子浓度实现铋及锑的最佳脱除，最终达到保砷除锑铋。整个生产过程调控方便，易于操作，可实现Sb或Bi其中一种杂质的高效脱除，Sb和Bi的最大脱除率可分别达到95.18%和98.23%，提高了阴极铜质量及其综合经济技术指标，满足生产需要。

Description

一种从诱导脱铜液中选择性除锑、铋的方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体是一种从诱导脱铜液中选择性除锑、铋的方法。
背景技术
目前，诱导脱铜槽为阶梯式排列，溶液通过导液槽实现第1槽进、依次经过2、3、4、5、6槽，再从第7槽槽尾流出的循环方式，脱铜槽效率低，主金属铜被同步脱除进入脱铜液，渣量大，电耗高，回收率低，通过对原循环方式依据现场实际进行改造，断开连接相邻两槽的倒液槽，安装弯头、三通，使其实现单槽进、出液。随着阳极板成分日益复杂、杂质种类复杂多变，溶解进入电解液的量增加，“单进单出”的脱铜槽循环方式可使杂质As、Sb及Bi同步脱除，无法满足针对某单一杂质高效脱除的需求，该杂质随脱铜终液返回电解系统，影响阴极铜质量及其综合经济技术指标。
发明内容
本发明的目的是，提供一种可对单一杂质高效脱除的从诱导脱铜液中选择性除锑、铋的方法。
本发明利用XRD谱图、融合机理对脱铜液中杂质进行物相分析，得到脱铜液中杂质元素的存在价态及其标准电极电势高低顺序为：Sb（V-Ⅲ）>As(V-Ⅲ)>Cu(Ⅱ-0)>Bi(Ⅲ-0)>As(Ⅲ-0)>Sb（Ⅲ-0）。
根据能斯特方程，下式（1）所示，分别计算非标状态下，诱导脱铜过程中不同杂质离子浓度的电极电势。
其中，-标准状态下（25℃、参与反应的各离子浓度都为1mol/L）下的电极电势，为已知数；z-离子在氧化还原反应中得失电子数；：电极反应式中非固态、非纯液态反应物的物质的量浓度系数次方之积。
同步查阅相关资料，从而获悉脱铜液中3种元素不同价态进行电极反应时反应方程式及电极电势计算公式，如下式（2）-（7）所示。
最后得到脱铜液中杂质的存在价态及其标准电极电势高低顺序为：Sb（V-Ⅲ）>As(V-Ⅲ)>Cu(Ⅱ-0)>Bi(Ⅲ-0)>As(Ⅲ-0)>Sb（Ⅲ-0），即在实际生产中，各杂质元素的电极电势存在交叉的情况，各杂质并不会按照某一顺序依次脱除。
基于以上所述，本发明是真空蒸发后液进入诱导脱铜工序，同时脱铜后液进入电蒸发工序，正常生产中不出现断流、缺液的状况下，通过控制给液量范围，使Sb、Bi脱除率达到目标脱除率，而砷的脱除率较低；然后在所述给液量范围内精准调节给液量，控制铜离子浓度实现铋及锑的最佳脱除，最终达到保砷除锑铋。
作为本发明的优选，是真空蒸发后液进入诱导脱铜工序，同时脱铜后液进入电蒸发工序，正常生产中不出现断流、缺液的状况下，通过控制给液量范围为0.12~0.21 m3，使Sb、Bi脱除率达到90%以上，此时砷的脱除率低于75%；然后在所述给液量范围内精准调节给液量，控制铜离子浓度为1.2~1.5 g/L，实现铋的最佳脱除；控制铜离子浓度为1.8~2.1 g/L，实现锑的最佳脱除；在两组铜离子浓度范围内，砷的脱除率均较低，最终达到保砷除锑铋。
本发明一种从诱导脱铜液中选择性除锑、铋的方法，整个生产过程调控方便，易于操作，可实现Sb或Bi其中一种杂质的高效脱除，Sb和Bi的最大脱除率可分别达到95.18%和98.23%，提高了阴极铜质量及其综合经济技术指标，满足生产需要。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明方法作进一步说明。
实施例1
诱导脱铜母液从高位槽自流进入脱铜、脱杂槽进液总管，分别在每槽的进液管安装阀门，精准控制给液量为0.12~0.21 m3，配套出液含铜量检测，当铜离子浓度范围为1.8~2.1 g/L时，As、Sb及Bi的平均脱除率分别为72.1%、92.86%、72.23%，且Sb的最大脱除率达到95.18%。
实施例2
诱导脱铜母液从高位槽自流进入脱铜、脱杂槽进液总管，分别在每槽的进液管阀门，精准控制给液量为0.12~0.21 m3，配套出液含铜量检测，当铜离子浓度范围为1.2~1.5g/L时，As、Sb及Bi的平均脱除率分别为73.4%、76.23%、96.24%，且Bi的最大脱除率达到98.23%。

Claims (1)

1.一种从诱导脱铜液中选择性除锑、铋的方法，其特征是，真空蒸发后液进入诱导脱铜工序，同时脱铜后液进入电蒸发工序，正常生产中不出现断流、缺液的状况下，通过控制给液量范围为0.12~0.21m3，使Sb、Bi脱除率达到90%以上，此时砷的脱除率低于75%；然后在所述给液量范围内精准调节给液量，控制铜离子浓度为1.2~1.5 g/L，实现铋的最佳脱除；控制铜离子浓度为1.8~2.1 g/L，实现锑的最佳脱除；在两组铜离子浓度范围内，砷的脱除率均较低，最终达到保砷除锑铋。
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