高温煅烧石灰石的现象 含铜污泥生产电解铜低能耗方法(2)

因此，针对上述技术问题，申请人日前向国家知识产权局递交了一件名称为一种利用含铜污泥生产电解铜的方法专利(公开号为CN104233370A)，其包括以下步骤：(1)烧结：将含结晶水80%铜污泥置于差动烧结机内进行烧结，烧结直至得到蜂窝状或者颗粒状烧结块;(2)富氧侧吹熔炼：将步骤(1)中得到的蜂窝状或颗粒状烧结块，与石英石、石灰石以及碳精混合，转移到熔炼炉，持续通入氧气体积浓度90%的空气进行煅烧，其中煅烧温度为1200-1250℃，富氧氧化吹炼至得到铜含量85-95%的粗铜和冰铜的混合物;(3)回转精炼：将步骤(2)得到的粗铜和冰铜的混合物转移到回转精炼炉中，向粗铜和冰铜的混合物中加入石英石、石灰石、碳精和重油，向混合物中持续通入空气进行煅烧，其中煅烧温度为1100-1200℃，煅烧得到含铜98%的阳极铜板;(4)电解精炼：将步骤(3)中的阳极铜板作为阳极，纯铜制成薄片作为阴极，硫酸和硫酸铜的混和溶液作为电解液进行反向电流电解，控制电解液的温度为60-70℃，电解得到本发明所述的电解铜。该方法对环境的影响较小，且得到的电解铜产品中铜的含量高达99.99%，铜的回收率可达85%以上。但是，申请人在实际生产中发现，步骤(3)产生的精炼渣还含有45～55%的铜、1～2%的镍和3～5%的锡，如果将精炼渣重复进行上述步骤生产电解铜的话不仅会大大浪费其中的镍和锡，而且会导致整体工艺耗能较高，不利于其大范围的推广应用。

另外，由于产生的精炼渣含杂质较多，若按以前的电解方法进行电解，极其容易产生阳极钝化的现象。

为此，寻求一种低能耗，能对含铜污泥高效资源化利用，并且能有效防止阳极钝化的方法就显得尤为迫切。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种利用含铜污泥生产电解铜的低能耗方法，以解决以上缺陷。

本发明提供了一种利用含铜污泥生产电解铜的低能耗方法，包括以下步骤：

A)烧结：将含铜污泥进行烧结，直至得到的烧结块含水量为1～5%;

B)熔炼：将上述烧结块移入熔炼炉，加入熔剂，同时持续通入氧气体积浓度30～40%的空气进行煅烧，得到粗铜，其中煅烧的温度为1200～1250℃;

C)精炼：将上述粗铜移入精炼炉，加入重油的同时持续通入氧气体积浓度90～99.9%的空气混合使粗铜溶化，加入还原剂和石英石，得到含铜量为98%的阳极铜板和精炼渣，其中煅烧的温度为1100～1200℃;

D)一次电解：将上述阳极铜板作为阳极，纯铜薄片作为阴极，置于硫酸和硫酸铜的混合液中，持续通入电流进行电解，控制电解温度为60～70℃，电解得到阴极电解铜;

E)将步骤C)得到的精炼渣移入鼓风炉中煅烧得到含铜量为60～70%的黑铜阳极板，煅烧温度为：1200～1250℃;

F)二次电解：将上述黑铜阳极板作为阳极，纯铜薄片作为阴极，置于硫酸和硫酸铜的电解液中，往电解液中加入硫脲50～80份、骨胶700～800份，通入周期正反向电流进行电解，得到阴极电解铜;所述电解液中铜离子的浓度为40～50g/L，所述电解液的温度为60～80℃，所述电流密度为150～200A/m2。

在精炼过程中通入富氧空气有助于降低燃烧过程中的燃料消耗，减少烟尘和污染物的排放。值得说明的是，步骤B)中氧气体积浓度过高不利于燃烧温度的分布均匀，优选的氧气体积浓度为30～40%，更优选为35%。

优选地，所述步骤B)中熔剂包括石灰石3～4kg/t Cu、石英石6～8kg/t Cu和碳精10～12kg/t Cu。

优选地，所述步骤C)中还原剂的用量为2～6kg/t Cu、石英石的用量为4～8kg/tCu、重油的用量为3～4kg/t Cu。