廢電解液處理工藝優化與生產實踐

左東平，謝祥添，余華清

（陽谷祥光銅業有限公司，山東 聊城 252300）

在銅冶煉過程中，為提高銅含量，將火法精煉產出的品位在99.2%～99.8%的陽極銅需經過電解精煉除雜[1]。在銅電解精煉過程中，隨著電解進行，電解液的成分不斷地發生變化；As、Sb、Bi等與銅電極電位相近的雜質大部分在電解液中富集，當達到一定濃度時，在陰極表面與銅一起夾雜析出。為了維持電解液中的銅、酸含量以及雜質濃度在陰極銅生產規定的范圍內，保證電解陰極銅的純度，定期對電解液進行凈化和調整，以保證電解過程的正常進行[2]。

1 原廢電解液處理工藝

在電解液凈化過程中，按上升速度最快的雜質元素計算，抽出一定數量的電解液送往凈液工序，然后向電解液循環系統中補充相應數量的除鹽水和硫酸，以保持電解液的體積不變。抽出的廢電解液，其中所含的銅、鎳等有價成分必須盡可能地回收，砷、銻、鉍等雜質應盡量除去。傳統電解系統廢電解液處理工藝流程見圖1。

圖1 傳統電解系統廢電解液處理工藝流程

傳統電解系統廢電解液處理采用粗硫酸銅+誘導脫銅脫雜工藝。該工藝首先經過濃縮結晶產出主品位80%的粗硫酸銅，隨著硫酸銅市場的飽和，產品按銅含量進行一定計價系數的折價銷售，同時外賣硫酸銅帶走部分硫酸，在電解系統需補充相應數量的硫酸和水，以確保電解液成分、體積穩定。

經濃縮后的結晶母液含銅33g/l左右，通過誘導脫銅脫雜工藝，產出的電積銅需重新返精煉系統，回爐處理生產陽極板，再經電解精煉產出產出A級銅外售；電積脫銅過程中采用電解殘極作為陰極板進行生產，殘極占用量大，造成重復冶煉半成品多、資金占壓等諸多問題。

2 優化后廢電解液處理工藝

優化后的廢電解液處理工藝流程見圖2。

圖2 優化后的廢電解液處理工藝流程

優化后的廢電解液處理工藝特點：

（1）實現電解系統硫酸自平衡，不需要在生產中補入硫酸。

（2）用于電解液凈化的含銅28g/l以上的電解液，全部直接生產A級銅產品，不僅電積銅、含銅物料1、黑銅板等重復冶煉的半產品大幅較少，而且物料轉運量也大幅降低。

（3）硫酸銅生產工序取消，整個電解大系統電解液凈化工藝流程縮短，生產成本大幅降低。

3 優化后生產實踐

新工藝已投產運行1年，各項技術經濟指標全部達到預期目標，以年產45萬t陰極銅計算優化前后優化前后副產品產出對比見表1。

表1 優化前后副產品產出對比表

（1）年可取消粗硫酸銅6500t產量。

（2）電解車間生產不再消耗硫酸，年可節約硫酸量1400t。

（3）年可增產A級銅產品4539t，電解車間年可減少電積銅產量3165t。

（4）改造后，工藝流程大幅縮短，電解脫雜工序殘極占壓量、運輸費用降低，同時銅回收率提高了0.45%，改造后節約費用超過300萬元。

4 結語

原有廢電解液處理流程及后續生產工藝流程長，重復冶煉半成品過多，同時隨著硫酸銅市場的飽和，造成生產成本過高；本文提出了全新廢電解液處理工藝，新工藝通過增加變頻式循環泵，改變了電解液原有循環方式，縮短了處理工藝，提高有價金屬回收率；減少半成品的重復冶煉和資金占壓，陰極銅生產成本降低。