铜电解阳极钝化及漂浮阳极泥控制技术研究进展

阳极钝化和漂浮阳极泥是影响铜电解精炼稳定生产的主要因素,会造成生产能力的损失、电耗增加、阴极铜质量下降等问题,其形成的主要原因是阳极铜和电解液中含有杂质。目前文献表述中关于阳极钝化的形成机理包括:砷含量对阳极钝化有促进或抑制作用;阳极铜表面生成CuSO4盐膜引起钝化;氧化亚铜与锌粉共同作用引起钝化;氧化亚铜和硫酸铜晶体共同作用引起钝化;杂质Bi、Ni、Pb、Ag、Se、Te、O等加快阳极钝化。As、Sb、Bi等是漂浮阳极泥中含量较高的杂质元素,而Cu、Pb、Ag是正常阳极泥含量较高的杂质元素。本文对该领域各研究成果作了分析归纳,全面介绍了铜电解阳极钝化和漂浮阳极泥的形成机理及控制技术研究进展,并提出了稳定铜电解生产和改善阴极铜质量的技术要点。     

铜电解液中主要杂质净化脱除研究现状

铜电解过程中,阳极板中的一些有害杂质(如As、Sb、Bi等)会溶解进入电解液,并在电解液中不断富集,杂质富集到一定程度就会降低阴极铜质量,危害整个电解系统。为提高阴极铜质量,需将废电解液在净化除杂之后返回电解系统。介绍了铜电解过程中,As、Sb、Bi等杂质的行为及危害,以及目前国内外对电解液净化除杂研究现状,提出了净化除杂技术研究方向。     

锑基吸附剂净化铜电解液试验研究

As、Sb、Bi杂质的脱除一直是铜电解精炼的热点问题,目前应用最广的方法为电积法。该工艺脱除效率低、电流效率低,阴极上可能有砷化氢剧毒气体产生,而且不能将杂质彻底开路,通电过程中还会有黑铜粉产生。针对此问题,阳谷祥光铜业有限公司研发出锑基吸附剂,该吸附剂可以吸附铜电解液中的As、Sb、Bi,并且可以重复再生使用,是一种绿色环保的吸附净化方法。本文对此方法的较优工艺条件进行了试验研究,试验表明:吸附的最佳条件为吸附剂加入量As/Sb=1、温度70℃、搅拌速度350r/min,此条件下锑基吸附剂对As和Bi的吸附率达到80%以上;解吸的最佳条件为p H值10、温度60℃,此条件下解吸率达到85%以上;吸附剂可以循环使用40次左右,吸附效果良好。     

铜电解液高As自净化工业实践

采用高砷电解液生产高纯阴极铜,两年的生产实践表明,当铜电解系统电解液中As控制在11～12 g/L时,Sb和Bi分别稳定在0.8～0.9 g/L、0.15～0.2g/L之间,As、Sb、Bi自净化脱除率分别为78.75%、94.77%、95.98%。同时,高砷电解对阴极铜质量、A级铜产出率、电解直流电单耗、添加剂单耗均无显著影响。电解液高As电解,大部分杂质锑铋以自净化形式进入阳极泥和过滤渣,电解液中积累的杂质量大量减少,计算表明原电积净化系统处理能力提高30%,净液量减少61.54%,直流电单耗下降15%,经济效益显著。     

分子识别技术在铜工业应用中的最新进展

分子识别技术(MRT)——一种高选择性分离技术的使用,对于铜的电解精炼和电积系统中的多种阳离子和阴离子,证明是一种成本低、效益高、环保好的处理技术。这些离子包括重金属、过渡金属、贵金属、卤化物、碱金属/碱土金属离子。本文总结了分子识别技术(MRT)在各种令人感兴趣的领域中的应用:从铜阳极泥中回收和精炼铂族金属,从矿山酸性排水中回收铜;从铜电解精炼和电积过程中提取Bi、Sb和Cl。     

分子识别技术在铜工业应用中的最新进展

分子识别技术（MRT）——一种高选择性分离技术的使用,对于铜的电解精炼和电积系统中的多种阳离子和阴离子,证明是一种成本低、效益高、环保好的处理技术。这些离子包括重金属、过渡金属、贵金属、卤化物、碱金属/碱土金属离子。本文总结了分子识别技术（MRT）在各种令人感兴趣的领域中的应用：从铜阳极泥中回收和精炼铂族金属,从矿山酸性排水中回收铜;从铜电解精炼和电积过程中提取Bi、Sb和Cl。     

并流沉淀法降低铜电解液中砷锑铋杂质离子的研究

铜电解液中的As、Sb、Bi离子含量是影响阴极铜质量的重要因素,现有的电解沉积法电耗高、铜损失量大,萃取方法和离子交换法存在液量大的缺陷。本文利用SO_2还原As~(5+)和Sb~(5+)、H_2O_2氧化As~(3+)和Sb~(3+)调整化合价,促使砷锑铋形成沉淀阳极泥的原理,进行了二氧化硫和双氧水并流沉淀方法降低铜电解液中砷锑铋杂质离子的实验研究,结果表明:一定条件下,单独向铜电解液中通入SO_2可以降低Sb离子浓度,但As、Bi离子浓度的变化幅度不大;单独向铜电解液中通入H_2O_2可以降低As、Sb离子浓度,但也会降低Cu、Bi离子浓度,严重时导致阳极钝化;在最佳条件下,H_2O_2采用滴加方式、加入量为4 m L/L、SO_2进气浓度为0.125 g/L、搅拌速度为250 r/min、反应温度为50℃,并流沉淀技术可以实现降低铜电解液中砷锑铋杂质离子的目的,且不会出现阳极钝化现象。     

提高电积系统脱杂能力生产实践

控制电解液中的杂质含量是提高高纯阴极铜产出率和降低吨铜电单耗的一条重要途径。固体状的悬浮物容易粘附在阴极铜表面,一般采用自沉降和板框过滤的方法去除;As、Sb、Bi等游离状的杂质离子,其标准电积电位与铜接近,可能在阴极放电析出,通常采用电积脱杂的方法去除。通过完善诱导法连续脱杂脱铜工艺,控制进液铜离子浓度,采用终液灌槽,调整电流密度、电解液流量等工艺参数,在稳定保证终液含铜≤1g/L前提下,黑铜粉的产量由50t/月提升到了70t/月,As、Sb、Bi的总体脱除效率提升了约10%,二段总体直流电单耗由2270 k W·h/t下降到了2063 k W·h/t,为生产系统阴极铜生产提供了有利保障,取得了显著的经济效益。     

铜电解液中As、Sb、Bi杂质净化研究进展

在铜电解过程中,粗铜中的有害杂质通过电化学溶解进入电解液并不断富集,从而严重影响阴极铜的质量,电解液及时净化对阴极铜质量有着重要的意义.本文阐述了铜电解过程中As、Sb、Bi等杂质的行为及影响,介绍了当今国内外净化除杂的研究现状,并对其发展前景进行了展望.     

从铜、铅阳极泥中回收碲

铜铅阳极泥中含有Cu、Pb、Ag、Au、S、Se、Te、As、Sb等,我厂铜阳极泥含Te 1％左右,铅阳极泥含Te为0.4％,Cu、Pb阳极泥经转炉熔炼得贵铅(Au Ag Pb)。Te大部分进入贵铅,贵铅中的Te在氧化精炼除As、Sb、Pb、Bi等以后,当加入强氧化剂火硝后,会被氧化成TeO_2,其反应为     

铜电解过程中的杂质走向

根据阳极铜电解过程中杂质元素的分布结果 ,认为阳极铜中杂质能形成稳定的不容易在阳极上氧化的杂质金属间化合物 ;电解过程中杂质Pb、Sb、Bi、Sn、Cd主要进入阳极泥 ,As主要进入砷锑渣 ,Ni、Zn、Co主要进入硫酸镍 ,Fe在各类产物中均有一定的分布。     

日本炼铜厂粗铜火法精炼的近况

一、前言年产近百万吨金属铜的日本,几乎完全是依靠火法炼铜工艺获得的。即铜精矿通过闪速炉、反射炉和鼓风炉熔炼成冰铜→卧式转炉吹炼成粗铜→火法精炼制成阳极板→电解精炼获得电铜。过去日立冶炼厂等曾采用转炉粗铜直接铸成阳极的方法,但由于这种阳极的表面状态和化学成分都满足不了电解要求,使电解过程的电流效率降低。电耗增大,析出铜质量下降等。后来该厂也采用了火法精炼。当今世界各国铜电解用的阳极无一例外的全部经过火法精炼工序,以进一步除去粗铜中As,Sb,Bi,Pb等杂质,     

铜电积槽中悬浮粒子的沉积

在一透明、有刻度、连续运行的大深度电积槽中,进行了硫酸铜电解液中铜和红磷共沉积现象的研究,红磷来自磷粒子的稀悬浮液,已发现沉积于阴极上的红磷粒子的局部浓度仅与阴极表面电解液的流体动力学液流有关,根据目视观察以及以前的资料,本文完整地介绍在电积槽中的流体动力学流型,该项研究论证了一种可行的生产磷铜复合物(可转变为工业合金—磷化铜)的电解方法,也指出了电积槽中电解液流型对悬浮杂质预期的沉降行为的重要影响。     

磁场协同作用改善阴极铜质量的机理探讨与验证

阴极铜表面质量问题已成为行业难题,影响阴极铜表面质量的因素包括粗铜含镍量、电解液的含铜量、添加剂、温度等,多位专家对上述影响因素进行了研究分析,认为铜电解的最佳工艺参数难以确定,而通过增强电解液活性,降低反应所需的活化能是解决阴极铜长粒子问题最有效的方法。基于此,笔者提出利用磁场协同效应强化铜电解的工艺以改善阴极铜的质量,即通过在原铜电解循环系统上添加可调永磁体等设施,使电解液在恰当的电解工艺参数下进行铜电解。通过实地考察某铜业公司的现场生产,并进行实验验证,得出以下结论:恰当的磁处理条件可以降低电解液黏度,加快阳极泥的沉降速度,加强Cu~(2+)的扩散;磁化效应可抑制As、Sb、Bi等杂质离子的析出,预浓缩杂质离子,提高电解液的清晰度;磁处理可细化晶粒,改善阴极铜的表面质量。     

铜电积槽中悬浮粒子的沉积

在一透明、有刻度、连续运行的大深度电积槽中，进行了硫酸铜电解液中铜和红磷共沉积现象的研究，红磷来自磷粒子的稀悬浮液，已发现沉积于阴极上的红磷粒子的局部浓度仅与阴极表面电解液的流体动力学液流有关，根据目视观察以及以前的资料，本文完整地介绍在电积槽中的体动力学流型，该项研究论证了一种可行的生产磷铜复合物（可转变为工业合金－磷化铜）的电解方法，也指出了电积槽中电解液流型对悬浮杂质预期的沉降行为的重要影响     

铜电解液间接自净化新工艺探索

阐述了通过向铜电解液浓缩结晶母液中加入一种含Sb净化剂,脱出其中杂质As、Sb、Bi的试验研究。试验以铜电解液浓缩结晶母液为原料,采用自制含Sb试剂为净化试剂,考察该含Sb净化剂对铜电解液浓缩结晶母液中杂质As、Sb、Bi的脱除效果,并就As/Sb摩尔比、反应时间、静置时间等试验影响因素及净化剂再生后净化效果进行研究,为下一步该净化试剂在工业生产应用提供技术支撑。     

提升电积铜质量的生产实践

在铜电解精炼生产过程中,净液工序平衡电解液中铜离子浓度的主要方式有生产硫酸铜和电积脱铜两种方式。在满足生产工艺的前提下,铜电解液的净化过程还应综合考虑上述两种方式的经济性,实现效益最大化。贵溪冶炼厂电解车间根据电解液杂质情况,在净液工序合理停开一次电积脱铜生产电积铜。前期电积铜质量不稳定,但通过加强装槽质量和槽面管理,合理给液流量,改进供液方式,调整添加剂等措施,电积铜化学成分与物理外观均达到1#铜标准,部分达到A级铜标准。     

铜电解液自净化研究进展

在铜电解过程中,粗铜中的有害杂质(主要是As、Sb、Bi)通过电化学溶解进入电解液并不断富集,从而严重危害阴极铜的质量及电解生产,电解液及时净化对阴极铜质量有着重要的意义.针对现行的铜电解液净化工艺中存在的能耗高、污染大、除杂效率低等缺点,对铜电解液自净化工艺进行了评述,详细介绍了目前国内外自净化除杂的实验室研究、工业应用及自净化机理的研究现状,并对其发展前景进行了展望.     

电积和电解精炼中操作实践与延长不锈钢阴极寿命的关系

长期已来已证明采用不锈钢阴极板电积和电解精炼生产阴极铜是一种可靠技术。芒特·艾萨矿业有限公司是这一技术的原创者。经验表明,这些阴极在电解精炼中寿命可超过十五年,在电积精炼中可达十年。生产系统的正确管理以及对细节的关注将确保电极在这两种应用中的寿命。电解液的氯化物含量、电流密度、剥离方式、电流分布、出铜方式以及阴极电解周期都会影响阴极板寿命。本论文旨在讨论阴极管理中遇到的共同问题,特别强调了电积精炼厂遇到的问题。这些建议主要是根据艾萨电解小组进行的试验工作,以及通过与客户合作获得的经验和知识基础上得出的。     

浅析砷锑在铜电解过程中的行为

通过对铜电解过程中阳极铜、阳极泥、砷锑渣、电解液悬浮物、电铜中杂质元素存在形态的分析 ,探讨砷锑在铜电解过程中的行为 ,以寻求稳定铜电解生产过程和提高电铜质量的方法