專利名稱：電鍍污泥黑銅電解實現(xiàn)銅鎳錫及貴金屬陽極泥分離方法
技術領域：
本發(fā)明涉及有色金屬冶煉行業(yè)，涉及黑銅(粗銅)中有價金屬分離回收。
背景技術：
黑銅(粗銅)是含銅礦物進行銅冶煉的中間產(chǎn)品，最終生產(chǎn)目的是生產(chǎn)成高純度的陰極銅。隨著我國工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，工業(yè)廢料越來越多，工業(yè)廢料中如電鍍污泥等，通常都是經(jīng)過鼓風爐進行冶煉也以黑銅(粗銅)形式回收銅。此類黑銅(粗銅)不僅含銅，還含有豐富的有價金屬，有效分離黑銅(粗銅)中的有價金屬已形成迫切需求。本發(fā)明主要是針對這類廢料生產(chǎn)出來的黑銅(粗銅)，直接電解實現(xiàn)銅、鎳、錫及陽極泥分離回收。目前處理黑銅(粗銅)方法主要是下列方法1、火法冶煉法火法冶煉方法主要是將黑銅(粗銅)加熱成熔融狀態(tài)，以回收銅為目的，鼓入氧氣除雜，將比銅活躍的雜質進 行氧化，雜質氧化物以爐渣或煙道灰形式與金屬銅分離，比銅更穩(wěn)定的元素通常都是貴金屬融入銅液中，經(jīng)過一次或多次的氧化還原后，銅含量達98%以上，再將其電解，把銅提高到更高品位，貴金屬以不溶陽極泥形式分離。這種方法費用大，很多有價金屬以爐渣或煙道灰形式被廢棄，同時銅的損耗大，污染也大，效果不好。2、濕法處理法這類方法是將生產(chǎn)黑銅(粗銅)的電鍍污泥原料的有價金屬部分溶解浸出，進行固液分離后，在液體部分將有價金屬分離，固體廢棄渣量大，污染大，同時貴金屬絕大部分在廢棄的渣中不能回收。這種方法只能對針對性有價金屬回收可行，對廣泛性的金屬污泥難以綜合回收。工業(yè)生產(chǎn)中有價金屬污泥廢料日漸被人們重視，享有城市礦山的美稱。國家對該類污泥管理也日漸完善，進行無害化處理。這樣對該類污泥處理回收有價金屬提供了很好的原料基礎。在電鍍污泥中主要的有價金屬是銅、鎳、錫和貴金屬。
三具體實施例方式本發(fā)明的電鍍污泥生產(chǎn)的黑銅(粗銅)直接電解分離回收有價金屬方法是1、附圖是本發(fā)明的工藝流程示意圖。實線箭頭為電解液流動路線；虛線箭頭為物料流動路線。2、將電鍍污泥生產(chǎn)的黑銅(粗銅)鑄成陽極板，放在含100克/升 200克/升的稀硫酸中浸泡2小時 3小時，使陽極板表面的氧化銅溶解及氧化亞銅脫落。3、配硫酸系統(tǒng)電解液PH = I PH = 4。銅離子以硫酸銅形式加入,使銅離子濃度為10克/升 80克/升。加入明膠使其含量在O. 2克/升 O. 5克/升，加入氯化鈉使氯離子含量在O. 05克/升 O. 5克/升，硝酸鈉使硝酸根O. 05克/升 O. 5克/升，硫酸鈉10克/升 20克/升。明膠有助陰極銅表面平整致密，氯離子、硝酸根有助避免陽極表面鈍化，硫酸鈉有助在低酸環(huán)境減少電解液電阻。
4、用不銹鋼或銅始極片作陰極，在放入槽之前要清洗干凈表面。5、電解液要循環(huán)，循環(huán)液經(jīng)過路線是a電解池-f溶解池-h除鐵池-1靜沉池-a電解池。循環(huán)有助銅離子的均勻分布，消除陰陽極過度極化現(xiàn)象，方便生產(chǎn)過程添加物的添加及電解液的處理等。6、將配好的電解液注入電解液循環(huán)所經(jīng)過的池，陽極板及陰極板相間放入a電解池，同極距離為10厘米。電解液循環(huán)后，在常溫下，通直流電入電解池，以黑銅作陽極電解。要避免陰陽極短路和觸點接觸不良現(xiàn)象。7、每批黑銅的品位都會相差很大。槽電壓有所不同是正?，F(xiàn)象，一般為O. 3伏 3伏不等。8、陽極出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象時會有氣體從陽極析出，若輕度鈍化陽極還能繼續(xù)溶解，不作處理，否則該陽極板要與含銅污泥入鼓風爐重鑄。

9、根據(jù)銅離子濃度及雜質濃度，控制陰極電流密度在50安 300安/平方米之間，可得到國標I號電解銅在陰極析出。本發(fā)明主要針對黑銅中有價金屬的分離回收，只要陰極以塊狀析出便達到分離目的。不作純度要求。10、電解過程是陽極不斷電溶解的過程，標準電位比銅負的元素都會溶解在電解液中，除鉛、錫外(鉛以硫酸鉛形式進入陽極泥，錫以水解錫進入陽極泥)，標準電位比銅正的元素不溶解，形成陽極泥沉降于a電解池底，一般是金、銀、鈀等貴金屬，這樣陽極泥以貴金屬及錫、鉛等與黑銅(粗銅)中的其他金屬分離。11、銅在陰極不斷析出，黑銅(粗銅)陽極不斷溶解，但陽極的溶解過程不單是銅，還有其他元素，使電解液中的銅離子不斷減少。在電解循環(huán)的路線上要有一個環(huán)節(jié)增加銅離子，本發(fā)明特設了 f溶料池環(huán)節(jié)，用硫酸銅、氧化銅或碳酸銅等作添加銅離子的原料，保證電解液銅離子濃度在10克/升 80克/升之間。同時也方便其他添加劑的補充。12、黑銅(粗銅)中都帶有鐵，二價鐵離子和三價鐵離子在陰、陽極之間互相轉換，不單耗電還破壞陰極銅的正常析出。兩種鐵離子同時存在在電解液中會大大降低陰極銅析出的電流效率。只有二價鐵離子存在在電解液時，不會破壞陰極銅的正常析出。本發(fā)明電解液采用PH = I 4以及加入鈉離子，是為了解決鐵離子的破壞。鐵離子一旦成三價便失去活力。特設了 h除鐵池。PH = 2. 3時三價鐵可以完全水解，在h除鐵池中鼓入空氣，用空氣的氧將二價鐵氧化成三價鐵。使其發(fā)生水解沉淀。有鈉離子的存在三價鐵離子更易以黃鈉鐵釩的形式析出。本發(fā)明特設i靜沉池，主要作用是沉淀鐵。i靜沉池上清液進入a電解池。j底部渣經(jīng)過濾實行固液分離,液體返回電解液系統(tǒng)。固體以三價鐵渣為主,送進k鼓風爐再回收有價金屬。13、電鍍污泥生產(chǎn)的黑銅(粗銅)溶解在電解液中的有價金屬除銅外，還有鎳等有價金屬，待鎳累積到一定程度，電解液要作部分或全部的更換處理，這部分液體稱廢液，放進b廢液池中，廢液中有價金屬以銅、鎳為主，分步加入硫化鈉，可有效將c銅鎳分離，達到鎳回收目的。
四
發(fā)明內容
目前通過鼓風爐回收電鍍污泥有價金屬生產(chǎn)的黑銅(粗銅)，還是停留在傳統(tǒng)的處理方法。用火法工藝吹煉，以回收銅和貴金屬為目的，造成大量的有價金屬浪費或花更大的費用回收其他有價金屬。本發(fā)明是將電鍍污泥生產(chǎn)的黑銅(粗銅)直接電解實現(xiàn)銅、鎳、錫及貴金屬陽極泥分離，有效地回收黑銅中的主要有價金屬。費用少，回收率高，污染少。具有廣泛的社會效益和經(jīng)濟效益。
五

附圖是本發(fā)明的工 藝流程示意圖。
權利要求
1.該方法其特征是將黑銅(粗銅)鑄成陽極板電解。
2.該方法其特征是在常溫下將黑銅(粗銅)電解。
3.該方法特征是電解液的酸度為PH= I 4。
4.該方法特征是將黑銅(粗銅)直接電解銅以陰極銅形式回收銅，錫及貴金屬以陽極泥形式回收，鎳在電解液中，對電解液再作銅鎳分離回收鎳。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電鍍污泥生產(chǎn)的黑銅直接電解實現(xiàn)銅、鎳、錫及貴金屬陽極泥分離回收的方法。該方法的做法是1、黑銅[粗銅]鑄成陽極板；2、在常溫下；3、將其放入含銅離子10克～80克/升、pH＝1～4的硫酸體系電解液中電解；4、用不銹鋼或銅始極片作陰極；5、在電流密度為50安～300安/平方米的直流電下，黑銅[粗銅]作陽極進行電解；6、銅以99％以上品位陰極銅回收，貴金屬及錫等有價金屬以陽極泥形式被回收，鎳被溶解在電解液中；7、定期更換部份電解液，用硫化鈉分步調整電解液中的有價金屬沉淀，以達分離目的。該方法可以一步到位地將黑銅[粗銅]中的有價金屬銅、錫、鎳及貴金屬陽極泥有效分離回收。投資少、工藝簡單、費用少、污染少，有價金屬回收率高，易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C25C1/12GK103046077SQ20111031553
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權日2011年10月17日
發(fā)明者蔡泉森 申請人:蔡泉森