1.本发明涉及铜电解技术领域,具体涉及一种
电解铜的生产方法。
背景技术:
2.随着电镀行业、金属表面处理行业、印刷电路板行业等工业的快速发展,产生了大量含铜废水,目前,工厂对这类废水通常采用中和沉淀处理,由此产生了大量含铜污泥,这类污泥如果随意堆放,污泥中的铜离子很可能溶出,并再次进入水体或土壤而造成二次污染。另外,铜作为一种不可再生资源如果随意丢弃势必造成资源的极大浪费,因此大力推进循环经济,将含铜污泥变废为宝,同时降低环境污染是环境保护技术领域乃至资源综合利用领域的发展趋势。
3.为了回收含铜污泥,现有技术是将含铜污泥经火法熔炼提纯成次粗铜,次粗铜再加入
阳极炉炼成阳极铜,阳极铜含有大量杂质,必须经过电解精炼才能得到表明平整,杂质含量低的高纯阴极铜。
4.电解精炼过程中,影响阴极铜纯度的因素有很多,包括电解条件、
电解液成分、电解液净化以及使用的添加剂等。目前,铜电解精炼过程中主要使用的添加剂有硫脲、胶、氯离子等。其中硫脲是目前铜冶炼行业中使用最广泛、最重要的添加剂之一。然而随着时间的延长,电解铜产出,硫脲随之积累。硫脲在纯水中比较稳定,但在电解液中分解速度较快,发生如下分解反应:(nh2)2cs+h2o=co(nh2)2+h2s。且电解液中硫脲浓度越高,其分解速度越快,导致阴极铜中s元素含量升高,进而导致阴极变粗糙,生成大量柱状或者针状疙瘩,使得阴极表面颜发暗,没有金属光泽,不利于铜电解精炼的进行。另外,铜电解过程中,电解液在长期反应过程中镍、砷等金属杂质会不断累积,需要净化处理,如何对电解液净化也是需要解决的技术问题。
技术实现要素:
5.本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种电解铜的生产方法。
6.本发明的技术解决方案如下:
7.一种电解铜的生产方法,包括以下步骤:
8.将阳极铜放入稀酸中浸泡,洗去阳极铜表面的氧化皮,用水冲洗;
9.将清洗后的阳极铜装入电解槽作为阳极,不锈钢始极板作为阴极,硫酸铜溶液作为电解液,电解液中还加入以下浓度的添加剂:
10.改性壳聚糖/环糊精混合物30~90mg/l,卡拉胶20~60mg/l,十二烷基二甲基甜菜碱1~5mg/l,盐酸8~12mg/l;
11.通以直流电进行电解,电解液不断循环,电解得到电解铜。
12.本发明的一种具体实施方式,所述改性壳聚糖/环糊精混合物制备方法包括:将壳聚糖溶解在乙酸中,搅拌,加入聚乙二醇,搅拌,过滤得沉淀物,洗涤、烘干,得到中间体a;将
β-环糊精溶解在氢氧化钠溶液中,搅拌,加入聚乙二醇,搅拌,过滤得沉淀物,洗涤、烘干,得到中间体b,将中间体a、中间体b、聚丙烯酰胺、引发剂和水加入容器中,引发剂为硝酸铈铵、过硫酸铵和亚硫酸氢钠,在60~70℃条件下反应2~3h,得到改性壳聚糖/环糊精混合物。
13.本发明的一种具体实施方式,所述电解液,电流密度为160~250a/
㎡
,槽电压为0.8~1.4v,电解液温度为50~60℃,电解液循环流量为20~30l/min,同极中心距为90~110mm。
14.本发明的一种具体实施方式,电解液中各添加剂的浓度如下:改性壳聚糖/环糊精混合物40~80mg/l,卡拉胶30~50mg/l,十二烷基二甲基甜菜碱2~4mg/l,盐酸9~11mg/l。
15.本发明的一种具体实施方式,电解液中各添加剂的浓度如下:改性壳聚糖/环糊精混合物60mg/l,卡拉胶40mg/l,十二烷基二甲基甜菜碱3mg/l,盐酸10mg/l。
16.本发明的一种具体实施方式,还包括对使用后的电解液进行净化,净化过程包括以下步骤:
17.s1、将含有杂质的电解液进行蒸发浓缩,然后将电解液抽入反应釜中,经搅拌结晶析出硫酸铜,将电解液离心得到硫酸铜和结晶
母液,硫酸铜返回电解槽中;
18.s2、将结晶母液作为电积液进行电积,电积液中还加入以下浓度的添加剂:聚乙烯醇2~6mg/l、改性淀粉2~6mg/l,阴极为铜始极板或钛阴极板,阳极为铅银合金或含锑合金,电积得到黑铜和脱铜脱砷母液;
19.s3、将脱铜脱砷母液加热蒸发,冷却结晶,经离心得到沉淀物和电解净化母液,沉淀物为粗制硫酸镍,电解净化母液返回电解系统配液。
20.本发明的一种具体实施方式,步骤s2中,改性淀粉的制备方法包括:将淀粉加入水中,加热搅拌下糊化,然后依次加入丙烯酰胺、过硫酸铵和亚硫酸氢钠,不断搅拌,45~55℃下反应3~5小时,得到改性淀粉。
21.本发明的一种具体实施方式,步骤s2中,电积的电流密度为200~260a/m2,电积的槽电压1.8~2.5v。
22.本发明的一种具体实施方式,步骤s2中,同极中心距100~130mm。
23.本发明的一种具体实施方式,步骤s2电积得到的终液中铜离子和砷离子的浓度为0.5~1g/l,脱铜电流效率30~80%,脱砷电流效率10~20%。
24.本发明至少具有以下有益效果之一:
25.1、本发明提供了一种电解铜的生产方法,采用本发明的方法能够将阳极铜生产得到电解铜,纯度高达99.99%,从而能够将低品位的含铜废料进行回收综合再利用。
26.2、本发明通过在铜电解液中添加改性壳聚糖/环糊精混合物、卡拉胶、十二烷基二甲基甜菜碱和盐酸能够使电解铜结晶更为致密,晶粒尺寸更加均匀,并对阴极铜表面粒子有一定的抑制作用,从而发挥整平电解铜表面的作用,使电解铜表面光滑、结晶致密,表面不易氧化,提高电解效率;相比现有技术采用硫脲,采用本发明的添加剂可以有效降低阴极铜中的硫元素含量,避免由于电解铜中硫元素含量升高导致电解铜变粗糙的问题。
27.3、本发明通过对电解液进行净化,能够将电解液中的ni
2+
、zn
2+
、as
3+
、sb
2+
等杂质除去,避免杂质影响电解铜的质量;并通过在电积液中添加聚乙烯醇和改性淀粉,能够有效将ni
2+
、zn
2+
、as
3+
、sb
2+
等除去,提高净化效果。
附图说明
28.图1是本发明实施例中的电解铜生产的工艺流程图;
29.图2是本发明实施例中的电解液净化工艺流程图。
具体实施方式
30.如图1所示,本发明提供一种电解铜的生产方法,包括以下步骤:
31.本发明以阳极铜为原料,经电解生产电解铜,整个工艺过程简述如下:
32.自产及外购阳极铜进入电解车间的阳极校正架校正,其中,自产阳极铜是由铜泥经富氧熔炼、阳极炉熔炼得到,校正后的阳极铜用行车吊入稀酸泡板槽,洗去板面的氧化皮,经清洗的阳极铜装入电解槽作为阳极,同时装入始极板作为阴极,本发明以永久不锈钢为始极板,不以铜作为始极板,硫酸铜溶液作为电解液,铜离子的浓度为40~50g/l,电解液中还加入以下浓度的添加剂:
33.改性壳聚糖/环糊精混合物30~90mg/l,卡拉胶20~60mg/l,十二烷基二甲基甜菜碱1~5mg/l,盐酸8~12mg/l;
34.改性壳聚糖/环糊精混合物制备方法包括:将1g壳聚糖溶解在10~20ml的2%乙酸中,搅拌,加入2~4g聚乙二醇,搅拌1~2h,过滤得沉淀物,洗涤、烘干,得到中间体a;将1gβ-环糊精溶解在10~20ml的1%氢氧化钠溶液中,搅拌,加入2~4g聚乙二醇,搅拌1~2h,过滤得沉淀物,洗涤、烘干,得到中间体b,将中间体a、中间体b、聚丙烯酰胺、引发剂和水加入容器中,引发剂为质量比2:1:1的硝酸铈铵、过硫酸铵和亚硫酸氢钠,引发剂的用量为聚丙烯酰胺质量的1~2%,壳聚糖、β-环糊精与聚丙烯酰胺的质量比为1:1:2~4,在60~70℃条件下反应2~3h,得到改性壳聚糖/环糊精混合物;
35.通以直流电进行电解,电解液不断循环,电解得到电解铜;
36.电流密度为160~250a/
㎡
,槽电压为0.8~1.4v,电解液温度为50~60℃,电解液循环流量为20~30l/min,同极中心距为90~110mm。
37.当阴极积铜到一定的周期后,用行车取出阴极板,将阴极板吊到烫铜槽中用95℃的热水煮洗,将电解铜表面的硫酸铜残液煮洗干净后,再由行车将阴极铜吊出槽,抽样化验,检验合格后打包即为可出售的电解铜。稀酸浸泡及煮洗液作为电解补充水,不排放。当阳极经过一定周期后,更换新的阳极铜以保证电解的正常进行,取出的残片经冲洗干净表面的阳极泥后,送阳极炉熔炼。
38.随着电解的进行,阳极中铜不断被溶解的同时其它杂质也被溶解,铜在阴极析出,而ni
2+
、zn
2+
、as
3+
、sb
2+
等杂质在溶液中会不断聚集和增加,杂质超过一定极限,会影响电解铜的质量。因此,当电解液中杂质升到一定程度时,需定期抽出一定量的电解液进入净液工序,以降低电解液中杂质的含量。
39.如图2所示,对电解液进行净化的过程包括以下步骤:
40.含杂质的电解液首先采样蒸汽加热蒸发浓缩,蒸发的水分冷凝后返回电解工序,溶液中cu
2+
浓度达到100~120g/l时,将溶液抽入带夹套的反应釜中搅拌结晶出硫酸铜。硫酸铜经离心机脱水后包装,返回铜电解系统作铜离子补充。结晶母液进入不溶阳极电积铜系统:硫酸铜结晶母液中主要成份是铜和镍,此外还有少量的砷和锑等,其中含铜28~30g/l,采用不溶阳极电积法脱铜、砷等杂质。结晶母液经不溶阳极脱铜后,产出黑铜回用于富氧
熔炼炉,cu
2+
<0.5g/l的脱铜母液直接加热蒸发,当溶液终点酸度达1000g/l时,蒸发浓缩结束,自然冷却结晶,经自然沉淀后,得到沉淀物为粗制硫酸镍(俗称黄渣)。黄渣经离心机脱水后装袋过磅出售,离心液为废酸(即电解净化母液),返回铜电解系统配液补配。
41.电积液中还加入以下浓度的添加剂:聚乙烯醇2~6mg/l、改性淀粉2~6mg/l,改性淀粉的制备方法包括:将1g淀粉加入5ml水中,加热搅拌下糊化,然后依次加入4g丙烯酰胺、0.01g过硫酸铵和0.01g亚硫酸氢钠,不断搅拌,45~55℃下反应3~5小时,得到改性淀粉。
42.电积脱铜用的设备基本上与铜电解相同,阴极仍为铜始极板(也有的用钛阴极),阳极为含银的铅银合金或含锑合金。
43.电积脱铜的两极反应为:
44.阴极:cu
2+
+2e
‑→
cu
45.aso
+
+3e-+2h
+
→
as+h2o
46.bio
+
+3e-+2h
+
→
bi+h2o
47.sbo
+
+3e-+2h
+
→
sb+h2o
48.2h
+
+2e
‑→
h249.as
+
+4e-+3h
+
→
ash350.阳极:2oh-‑
2e
‑→
h2o+1/2o251.由于电积液中铜离子浓度高于杂质浓度,所以电积时,首先在阴极上析出的是铜,当铜离子浓度降到一定程度(低于8g/l)时则杂质砷、锑、铋和铜同时放电,当铜离子进一步降低(降到2g/l)时,除了铜、砷、锑和铋同时放电外,还伴有(ash3)气体析出,当铜、砷离子浓度降到1g/l时,产生量急剧增加。ash3是剧毒物质。在250μl/l的溶度下,人体持续吸入30min,即可死亡。发明人研究发现,保持电积液中铜离子浓度为2~5g/l时,即可使砷在阴极上大量析出和又能避免产生气体。由于各系统铜、酸、砷含量不同。其最佳条件所要求的铜离子浓度范围也略有不同。保持铜、砷离子浓度在最佳脱砷范围内,可通过加辅助液来实现。为避免产生,电积液中砷和铜离子浓度的最佳范围为:
[0052][0053]
电积法脱铜、砷的指标为:
[0054]
电流密度为200~260a/m2,槽电压1.8~2.5v,同极中心距100~130mm,终液含铜和砷量为0.5~1g/l,脱铜电流效率30%~80%,脱砷电流效率10%~20%。
[0055]
下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明,但本发明不仅局限于以下具体实施例。
[0056]
以下实施例以某工厂生产的阳极铜为原料,阳极铜中铜的含量为98%。
[0057]
实施例1
[0058]
将阳极铜放入稀酸中浸泡,洗去阳极铜表面的氧化皮,用水冲洗;
[0059]
将清洗后的阳极铜装入电解槽作为阳极,不锈钢始极板作为阴极,硫酸铜溶液作为电解液,铜离子的浓度为40g/l,电解液中还加入以下浓度的添加剂:
[0060]
改性壳聚糖/环糊精混合物30mg/l,卡拉胶20mg/l,十二烷基二甲基甜菜碱1mg/l,盐酸8mg/l;
[0061]
将1g壳聚糖溶解在10ml的2%乙酸中,搅拌,加入2g聚乙二醇,搅拌1~2h,过滤得
沉淀物,洗涤、烘干,得到中间体a;将1gβ-环糊精溶解在1ml的1%氢氧化钠溶液中,搅拌,加入2g聚乙二醇,搅拌1~2h,过滤得沉淀物,洗涤、烘干,得到中间体b,将中间体a、中间体b、聚丙烯酰胺、引发剂和水加入容器中,引发剂为质量比2:1:1的硝酸铈铵、过硫酸铵和亚硫酸氢钠,引发剂的用量为聚丙烯酰胺质量的1%,壳聚糖、β-环糊精与聚丙烯酰胺的质量比为1:1:2,在60℃条件下反应3h,得到改性壳聚糖/环糊精混合物
[0062]
通以直流电进行电解,电解液不断循环,电流密度为160a/
㎡
,槽电压为0.8v,电解液温度为50℃,电解液循环流量为20l/min,同极中心距为90mm,电解得到电解铜。
[0063]
对电解液进行净化的过程包括以下步骤:
[0064]
含杂质的电解液首先采样蒸汽加热蒸发浓缩,蒸发的水分冷凝后返回电解工序,溶液中cu
2+
浓度达到100~120g/l时,将溶液抽入带夹套的反应釜中搅拌结晶出硫酸铜。
[0065]
结晶母液进入不溶阳极电积铜系统,将结晶母液作为电积液进行电积,电积液中还加入以下浓度的添加剂:聚乙烯醇2mg/l、改性淀粉2mg/l,改性淀粉的制备方法包括:将1g淀粉加入5ml水中,加热搅拌下糊化,然后依次加入4g丙烯酰胺、0.01g过硫酸铵和0.01g亚硫酸氢钠,不断搅拌,45℃下反应5小时,得到改性淀粉;阴极为铜始极板或钛阴极板,阳极为铅银合金或含锑合金,电流密度为200a/m2,电积的槽电压1.8v,同极中心距100mm,保持电积液中铜离子浓度为2~6g/l且砷离子浓度为7.5~8.5g/l电积,得到黑铜和脱铜脱砷母液。
[0066]
将cu
2+
浓度小于0.5g/l的脱铜脱砷母液加热蒸发,当溶液终点酸度达1000g/l时,蒸发浓缩结束,冷却结晶,经离心得到沉淀物和电解净化母液,沉淀物为粗制硫酸镍,电解净化母液返回电解系统配液。
[0067]
实施例2
[0068]
将阳极铜放入稀酸中浸泡,洗去阳极铜表面的氧化皮,用水冲洗;
[0069]
将清洗后的阳极铜装入电解槽作为阳极,不锈钢始极板作为阴极,硫酸铜溶液作为电解液,铜离子的浓度为45g/l,电解液中还加入以下浓度的添加剂:
[0070]
改性壳聚糖/环糊精混合物60mg/l,卡拉胶40mg/l,十二烷基二甲基甜菜碱3mg/l,盐酸10mg/l;
[0071]
将1g壳聚糖溶解在15ml的2%乙酸中,搅拌,加入3g聚乙二醇,搅拌1~2h,过滤得沉淀物,洗涤、烘干,得到中间体a;将1gβ-环糊精溶解在15ml的1%氢氧化钠溶液中,搅拌,加入3g聚乙二醇,搅拌2h,过滤得沉淀物,洗涤、烘干,得到中间体b,将中间体a、中间体b、聚丙烯酰胺、引发剂和水加入容器中,引发剂为质量比2:1:1的硝酸铈铵、过硫酸铵和亚硫酸氢钠,引发剂的用量为聚丙烯酰胺质量的1.5%,壳聚糖、β-环糊精与聚丙烯酰胺的质量比为1:1:3,在65℃条件下反应3h,得到改性壳聚糖/环糊精混合物。
[0072]
通以直流电进行电解,电解液不断循环,电流密度为200a/
㎡
,槽电压为1.1v,电解液温度为55℃,电解液循环流量为25l/min,同极中心距为100mm,电解得到电解铜。
[0073]
对电解液进行净化的过程包括以下步骤:
[0074]
含杂质的电解液首先采样蒸汽加热蒸发浓缩,蒸发的水分冷凝后返回电解工序,溶液中cu
2+
浓度达到100~120g/l时,将溶液抽入带夹套的反应釜中搅拌结晶出硫酸铜。
[0075]
结晶母液进入不溶阳极电积铜系统,将结晶母液作为电积液进行电积,电积液中还加入以下浓度的添加剂:聚乙烯醇2~6mg/l、改性淀粉2~6mg/l,改性淀粉的制备方法包
括:将1g淀粉加入5ml水中,加热搅拌下糊化,然后依次加入4g丙烯酰胺、0.01g过硫酸铵和0.01g亚硫酸氢钠,不断搅拌,50℃下反应4小时,得到改性淀粉;阴极为铜始极板或钛阴极板,阳极为铅银合金或含锑合金,电流密度为230a/m2,电积的槽电压2v,同极中心距110mm,保持电积液中铜离子浓度为1~5g/l且砷离子浓度为5.5~6.5g/l,电积得到黑铜和脱铜脱砷母液。、将cu
2+
浓度小于0.5g/l的脱铜脱砷母液加热蒸发,当溶液终点酸度达1000g/l时,蒸发浓缩结束,冷却结晶,经离心得到沉淀物和电解净化母液,沉淀物为粗制硫酸镍,电解净化母液返回电解系统配液。
[0076]
实施例3
[0077]
将阳极铜放入稀酸中浸泡,洗去阳极铜表面的氧化皮,用水冲洗;
[0078]
将清洗后的阳极铜装入电解槽作为阳极,不锈钢始极板作为阴极,硫酸铜溶液作为电解液,铜离子的浓度为50g/l,电解液中还加入以下浓度的添加剂:
[0079]
改性壳聚糖/环糊精混合物90mg/l,卡拉胶60mg/l,十二烷基二甲基甜菜碱5mg/l,盐酸12mg/l;
[0080]
将1g壳聚糖溶解在20ml的2%乙酸中,搅拌,加入4g聚乙二醇,搅拌2h,过滤得沉淀物,洗涤、烘干,得到中间体a;将1gβ-环糊精溶解在20ml的1%氢氧化钠溶液中,搅拌,加入4g聚乙二醇,搅拌2h,过滤得沉淀物,洗涤、烘干,得到中间体b,将中间体a、中间体b、聚丙烯酰胺、引发剂和水加入容器中,引发剂为质量比2:1:1的硝酸铈铵、过硫酸铵和亚硫酸氢钠,引发剂的用量为聚丙烯酰胺质量的2%,壳聚糖、β-环糊精与聚丙烯酰胺的质量比为1:1:4,在70℃条件下反应3h,得到改性壳聚糖/环糊精混合物
[0081]
通以直流电进行电解,电解液不断循环,电流密度为250a/
㎡
,槽电压为1.4v,电解液温度为60℃,电解液循环流量为30l/min,同极中心距为110mm,电解得到电解铜。
[0082]
对电解液进行净化的过程包括以下步骤:
[0083]
含杂质的电解液首先采样蒸汽加热蒸发浓缩,蒸发的水分冷凝后返回电解工序,溶液中cu
2+
浓度达到100~120g/l时,将溶液抽入带夹套的反应釜中搅拌结晶出硫酸铜。
[0084]
结晶母液进入不溶阳极电积铜系统,将结晶母液作为电积液进行电积,电积液中还加入以下浓度的添加剂:聚乙烯醇6mg/l、改性淀粉6mg/l,改性淀粉的制备方法包括:将1g淀粉加入5ml水中,加热搅拌下糊化,然后依次加入4g丙烯酰胺、0.01g过硫酸铵和0.01g亚硫酸氢钠,不断搅拌,55℃下反应3小时,得到改性淀粉;阴极为铜始极板或钛阴极板,阳极为铅银合金或含锑合金,电流密度为260a/m2,电积的槽电压2.5v,同极中心距130mm,保持电积液中铜离子浓度为0.5~3g/l且砷离子浓度为1.5~2.5g/l,电积得到黑铜和脱铜脱砷母液。
[0085]
将cu
2+
浓度小于0.5g/l的脱铜脱砷母液加热蒸发,当溶液终点酸度达1000g/l时,蒸发浓缩结束,冷却结晶,经离心得到沉淀物和电解净化母液,沉淀物为粗制硫酸镍,电解净化母液返回电解系统配液。
[0086]
对比例1
[0087]
与实施例1的区别在于:电解液中不含添加剂“改性壳聚糖/环糊精混合物”,其他与实施例1相同。
[0088]
对比例2
[0089]
与实施例1的区别在于:电解液中不含添加剂“卡拉胶”,其他与实施例1相同。
[0090]
对比例3
[0091]
与实施例1的区别在于:电积液中不含添加剂“改性淀粉”,其他与实施例1相同。
[0092]
测试
[0093]
对实施例1~3以及对比例1~3生产的电解铜的纯度以及表面平整度进行评价,评价结果如下表1所示。
[0094]
表1
[0095] 电解铜的纯度电解铜表面平整度实施例199.97%平整实施例299.98%平整实施例399.99%平整对比例198.36%较粗糙对比例298.85%略微粗糙对比例399.18%略微粗糙
[0096]
由上表可知,采用本发明的方法得到的电解铜纯度高达99.99%,且电解铜表面平整;将实施例1~3与对比例1~3比较可以看出,对比例1(电解液中不含添加剂改性壳聚糖/环糊精混合物)、对比例2(电解液中不含添加剂卡拉胶)以及对比例3(电积液中不含添加剂改性淀粉)得到的电解铜纯度明显低于实施例1~3,且对比例1~3得到的电解铜表面粗糙,由此说明采用本发明的方法能够提高电解铜纯度和表面平整度。
[0097]
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
技术特征:
1.一种电解铜的生产方法,其特征在于,包括以下步骤:将阳极铜放入稀酸中浸泡,洗去阳极铜表面的氧化皮,用水冲洗;将清洗后的阳极铜装入电解槽作为阳极,不锈钢始极板作为阴极,硫酸铜溶液作为电解液,电解液中还加入以下浓度的添加剂:改性壳聚糖/环糊精混合物30~90mg/l,卡拉胶20~60mg/l,十二烷基二甲基甜菜碱1~5mg/l,盐酸8~12mg/l;通以直流电进行电解,电解液不断循环,电解得到电解铜。2.根据权利要求1所述的一种电解铜的生产方法,其特征在于,所述改性壳聚糖/环糊精混合物制备方法包括:将壳聚糖溶解在乙酸中,搅拌,加入聚乙二醇,搅拌,过滤得沉淀物,洗涤、烘干,得到中间体a;将β-环糊精溶解在氢氧化钠溶液中,搅拌,加入聚乙二醇,搅拌,过滤得沉淀物,洗涤、烘干,得到中间体b,将中间体a、中间体b、聚丙烯酰胺、引发剂和水加入容器中,引发剂为硝酸铈铵、过硫酸铵和亚硫酸氢钠,在60~70℃条件下反应2~3h,得到改性壳聚糖/环糊精混合物。3.根据权利要求1所述的一种电解铜的生产方法,其特征在于,电解时,电流密度为160~250a/
㎡
,槽电压为0.8~1.4v,电解液温度为50~60℃,电解液循环流量为20~30l/min,同极中心距为90~110mm。4.根据权利要求1所述的一种电解铜的生产方法,其特征在于,电解液中各添加剂的浓度如下:改性壳聚糖/环糊精混合物40~80mg/l,卡拉胶30~50mg/l,十二烷基二甲基甜菜碱2~4mg/l,盐酸9~11mg/l。5.根据权利要求1所述的一种电解铜的生产方法,其特征在于,电解液中各添加剂的浓度如下:改性壳聚糖/环糊精混合物60mg/l,卡拉胶40mg/l,十二烷基二甲基甜菜碱3mg/l,盐酸10mg/l。6.根据权利要求1所述的一种电解铜的生产方法,其特征在于,还包括对使用后的电解液进行净化,净化过程包括以下步骤:s1、将含有杂质的电解液进行蒸发浓缩,然后将电解液抽入反应釜中,经搅拌结晶析出硫酸铜,将电解液离心得到硫酸铜和结晶母液,硫酸铜返回电解槽中;s2、将结晶母液作为电积液进行电积,电积液中还加入以下浓度的添加剂:聚乙烯醇2~6mg/l、改性淀粉2~6mg/l,阴极为铜始极板或钛阴极板,阳极为铅银合金或含锑合金,电积得到黑铜和脱铜脱砷母液;s3、将脱铜脱砷母液加热蒸发,冷却结晶,经离心得到沉淀物和电解净化母液,沉淀物为粗制硫酸镍,电解净化母液返回电解系统配液。7.根据权利要求6所述的一种电解铜的生产方法,其特征在于,步骤s2中,改性淀粉的制备方法包括:将淀粉加入水中,加热搅拌下糊化,然后依次加入丙烯酰胺、过硫酸铵和亚硫酸氢钠,不断搅拌,45~55℃下反应3~5小时,得到改性淀粉。8.根据权利要求6所述的一种电解铜的生产方法,其特征在于,步骤s2中,电积的电流密度为200~260a/m2,电积的槽电压1.8~2.5v。9.根据权利要求6所述的一种电解铜的生产方法,其特征在于,步骤s2中,同极中心距100~130mm。10.根据权利要求6所述的一种电解铜的生产方法,其特征在于,步骤s2电积得到的终
液中铜离子和砷离子的浓度为0.5~1g/l,脱铜电流效率30~80%,脱砷电流效率10~20%。
技术总结
本发明公开了一种电解铜的生产方法,涉及铜电解技术领域,包括:将阳极铜放入稀酸中浸泡,洗去阳极铜表面的氧化皮,用水冲洗;将清洗后的阳极铜装入电解槽作为阳极,不锈钢始极板作为阴极,硫酸铜溶液作为电解液,电解液中还加入以下浓度的添加剂:改性壳聚糖/环糊精混合物30~90mg/L,卡拉胶20~60mg/L,十二烷基二甲基甜菜碱1~5mg/L,盐酸8~12mg/L;通以直流电进行电解,电解液不断循环,电解得到电解铜。本发明的有益效果是采用本发明的方法能够将阳极铜生产得到电解铜,纯度高达99.99%,从而能够将低品位的含铜废料进行回收综合再利用。用。用。
技术研发人员:
裘利峰
受保护的技术使用者:
江西省金瑞环保科技有限公司
技术研发日:
2022.11.22
技术公布日:
2023/2/27