離子交換法凈化銅電解液中的鉍和銻
商品別名 |
ch-90,螯合樹脂,貴重金屬吸附樹脂 |
面向地區 |
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鉍是銅礦物常見伴生元素。由于鉍電位與銅相近,在陰極易與銅同時放電析出,還易與砷銻形成漂浮陽極泥粘附在陰極上,使其成為對電銅質量危害大的雜質元素。目前,雖然有溶劑萃取法、離子交換法、自凈化等除鉍技術的研究,但銅冶煉企業仍然廣泛采用電積法使砷、銻、鉍與銅以黑銅的形式共析出。電積法雖可將砷、銻、鉍開路出電解系統,但黑銅含銅達60%以上,造成了電解體系銅的損失。鉍在電積過程中于砷和銻放電析出,對電銅質量的危害性尤為。當電解液鉍含量達到0.6g/l,電積過程銅濃度低于9g/l時,鉍放電析出明顯,使后期所得電銅質量不達標。因此,針對高鉍銅電解液開發快速的除鉍技術,可增加電積脫銅過程合格銅的產率,提高經濟效益。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種從銅電解液除去鉍的方法。該方法具有除雜速度快、能耗低、基本無銅鎳損失等優點。
本發明的技術方案:一種從銅電解液除去鉍的方法,包括以下步驟。
(1)將含銻化合物或步驟(3)所得銻渣與過氧化氫溶液攪拌混合進行活化處理操作,活化處理所得漿液即為活性除鉍劑,用于銅電解液的凈化。
所述的含銻化合物優選為五價含銻化合物,可以是銻酸鈉、五氧化二銻、焦銻酸鉀、銻酸中的一種或幾種。所述的過氧化氫用量為含銻化合物中銻摩爾量的3~6倍。所述的活化處理操作的反應溫度為50~95℃,反應時間為10~50分鐘。由于在步驟(3)氯鹽脫鉍階段,三價銻將與三價鉍同時浸出至溶液,造成銻渣的損失。若采用三價含銻化合物作為原料,在增加過氧化氫用量和延長活化處理時間的前提下,也可按上述活化處理操作制取活性除鉍劑。
(2)將步驟(1)得到的活性除鉍劑與含鉍銅電解液攪拌混合進行凈化除鉍操作,選擇性脫除銅電解液中的鉍,經固液分離后得到凈化后液和銻鉍渣。
活性除鉍劑中銻的摩爾量是銅電解液中鉍摩爾量的5~10倍,所述的凈化除鉍操作的反應溫度為60~100℃,反應時間為0.5~2小時。
(3)將步驟(2)得到的銻鉍渣與酸性氯鹽溶液攪拌混合進行氯鹽脫鉍操作,使銻鉍渣中的鉍選擇性浸出,經固液分離后得到含鉍酸性氯鹽溶液和銻渣。
所述的酸性氯鹽溶液中氯化鈉濃度為50~220g/l,采用鹽酸調節ph值為0.5~1.0之間。所述的氯鹽脫鉍操作的反應溫度為60~90℃,反應時間為1~3小時。
(4)當步驟(3)所得含鉍酸性氯鹽溶液中鉍濃度低于20g/l,返回氯鹽脫鉍工序重復使用,使其中鉍含量增加;當含鉍酸性氯鹽溶液中鉍濃度累積達到20g/l及以上時,可進行中和沉鉍操作,即采用氫氧化鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉將溶液ph值調節至3~5之間,使部分鉍以氯氧化鉍的形態沉淀,過濾得到的脫鉍酸性氯鹽溶液補加鹽酸調節ph值至0.5~1.0之間可返回氯鹽脫鉍工序重復使用。
本發明的優點是:利用過氧化氫對銻的配位作用,使含銻化合物及銻渣轉化為絮狀水合氧化銻,以此漿液作為銅電解液的活性除鉍劑,對于含鉍0.5~2g/l的銅電解液,具有除雜能力,鉍的脫除率高可達95%以上,除鉍后電解液銅、鎳則幾乎無損失,銻殘留量未顯著升高。鉍以氯氧化鉍的形態富集并排出電解系統,銻渣經過氧化氫活化處理后循環使用過程中仍然具有較好的除鉍效果。
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