關于濕法電解銅誘導脫砷的實驗最新研究報告

高明雷

【摘? 要】對濕法電解銅誘導脫砷研究分析，應根據(jù)實際檢測工作量、車間工藝分析能力的覆蓋范圍、檢測技術的類型和生產(chǎn)過程關鍵條件的變化等情況確定方式和頻次。采用數(shù)據(jù)比對和能力驗證、實驗室數(shù)據(jù)比對、不確定度評定等方法。

【關鍵詞】誘導脫砷;數(shù)據(jù)分析;車間生產(chǎn)控制

1.研究背景

銅的濕法電解液是伴隨著四類雜質(zhì)的行為而產(chǎn)生不斷地變化的，一類：金銀及鉑族元素電極電位比銅的要正，在陽極上基本不進行化學溶解，幾乎全部成細顆粒狀態(tài)沉落到槽底成為陽極泥;二類：鉛、錫類在電解時狀態(tài)很穩(wěn)定形成不溶性化合物覆蓋在陽極上;三類：鎳、鐵、鋅的電極電位比銅的要負，在進行電解精煉時，它們會優(yōu)先于銅從陽極上溶解進入電解液，因為它們不能放電析出而只能在電解液中不斷積累富集增加電阻或者增加機械粘附;四類：砷、銻、鉍電極電位于銅的很相近在電解精煉銅離子不足時會放電析出對電解銅質(zhì)量危害最大。

2.實際運用

二次脫銅除雜時此時脫銅終點銅離子濃度控制在 28-30g/l 范圍，在直流電的作用下，陽極上發(fā)生氫氧根離子放電反應，溶液中的銅離子在陰極放電析出，同時生成硫酸二次脫銅生產(chǎn)海綿銅，脫銅終點銅離子濃度控制在 0.5g/l 以下，脫銅液循環(huán)方式為上進液下出液。銅離子在 0.5～2g/l 時進行脫砷作業(yè)，通過輔助補入電解液，使銅離子濃度維持在此范圍內(nèi)，提高脫砷效率，此種作業(yè)方式稱為誘導法脫砷。（實驗前一直不是連續(xù)脫砷效率低周期長）。因為要想電解液中雜質(zhì)降得快最好的方法就是要開路消耗真空濃縮后外送處理。

3.依據(jù)實驗數(shù)據(jù)

鑒于質(zhì)量與環(huán)保形勢結(jié)合車間開真空濃縮鎳回收量不大的現(xiàn)狀車間采取連續(xù)誘導脫砷實驗如下;（1）利用電解三車間的二次凈化系統(tǒng)進行連續(xù)誘導脫砷試驗，在二次電積工序添加一次電積后液，先添加約130m3，空出20m3。一次電積系統(tǒng)存電解液約100m3備用。各取樣送化驗室測銅砷酸。（2）開啟系統(tǒng)投入運行，保持電流8000A，電流密度200-260A/㎡，槽電壓1.8-2.5V，同級中心距130mm，電解槽進液管流量20-30L/分。（3）待電解槽回液中銅降到約3g/L時，開啟一次電積系統(tǒng)去二次低位槽的進液管線，補入電解液，流量約1.5-2m3，使回液維持在銅濃度約2g/L，同時開啟出液管線，打去電解低位槽回大系統(tǒng)。調(diào)整進出口流量，維持系統(tǒng)液體總量平衡。（4）每運行一小時取電解槽進、出口液體，測銅、砷，待砷降到3g/L時，停止液體進、出口的閥門，再運行一段時間，待銅降到0.5g/L時停止生產(chǎn)，液體全部打回大系統(tǒng)的電解低位槽。取終液測銅砷。（5）計量加入的新電解液液體總量，并化驗銅砷。排走的脫砷后液計量，并對應第4條中每小時的銅砷數(shù)據(jù)計算。（6）記錄試驗期間總用電量，計算耗電量、統(tǒng)計進、出、系統(tǒng)內(nèi)液體存量，計算脫銅、脫砷效率。（7）統(tǒng)計進、出、系統(tǒng)內(nèi)液體存量，計算脫銅、脫砷效率。通過實驗進行對比得到如表1：

開二次做誘導脫砷實驗開動電流8500A，開始補電解原液進行誘導脫砷;銅離子回液管維持在3克左右電銅析出正常，后經(jīng)調(diào)整回液管銅離子調(diào)整至1.5至2克/升后補液量降低至73L/分鐘。本次誘導脫砷開動時長42小時砷含量16.62克/升，補電解原液共185立方，用電量33628度（誘導期間），最后化驗二次循環(huán)系統(tǒng)終止液砷含量在4.46克/升（因回液返車間的含砷不能準確計算等海綿銅入庫化驗后再行計算）脫砷效率大約在75%基本上能平衡電解生產(chǎn)砷雜質(zhì)上漲量，電壓進入脫砷期電壓基本上維持在95V左右。

3.結(jié)論

在誘導脫砷在實驗中也存在不足：（1）造成電解液酸度上漲過快造成電解液成份波動較大電化學溶解加劇。（2）回液直接返回車間夾雜的雜質(zhì)比較多造成電銅粘附粒子比較多。（如果繼續(xù)使用此種方法必須上一套回液壓濾系統(tǒng)）。總之連續(xù)誘導脫砷為處理高雜礦料開辟了道路下一步將針對實驗中的弊端認真研究突破。

參考文獻

[1]溶浸-萃取-電積工藝回收二次銅資源[A]. 王澤凱，肖立.中國有色金屬學會第三屆學術會議論文集——科學技術論文部分[C]. 1997