高温煅烧石灰石的现象 含铜污泥生产电解铜低能耗方法

申请日2016.11.23

公开(公告)日2017.03.15

IPC分类号C22B7/00; C22B1/16; C22B15/00; C22B15/14; C25C1/12; C22B15/02

摘要

本发明属于废物资源化利用领域，具体涉及一种利用含铜污泥生产电解铜的低能耗方法。针对现有技术能耗高，污染大，铜的回收率低和阳极容易钝化的问题，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，经该方法生产得到的电解铜纯度高达99.99%，铜的回收率可达到92%，并且能降低能耗22%以上，显著优于现有技术中公开的制备电解铜的方法。

权利要求书

1.一种利用含铜污泥生产电解铜的低能耗方法，其特征在于，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。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，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。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，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/t Cu、重油的用量为3～4kg/t Cu。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤F)中电解液的温度为63～70℃，正反向电流的电流密度为180～190A/m2，电解液中铜离子的浓度为42～47g/L。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤F)中电解液的温度为68℃，正反向电流的密度为185A/m2，电解液中铜离子的浓度为45g/L。高温煅烧石灰石的现象

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤F)中所述周期为10～12s。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤F)中所述周期为12s。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤F)还包括向电解液中加入稳定剂的步骤，所述稳定剂在电解液中的质量分数为1～5份。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述稳定剂由二亚乙基三胺五乙酸和DL-氨基己内酰胺按1：(0.01～0.04)的重量比组成。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述稳定剂由二亚乙基三胺五乙酸和DL-氨基己内酰胺按1：0.03的重量比组成。

说明书

一种利用含铜污泥生产电解铜的低能耗方法

技术领域

本发明属于废物资源化利用领域，具体涉及一种利用含铜污泥生产电解铜的低能耗方法。高温煅烧石灰石的现象

背景技术

目前，国内外科研人员对含铜污泥资源化利用主要采用以下三种方法：以鼓风炉为代表的高温冶炼回收法;硫酸搅拌酸浸的化学回收法和煅烧—酸浸回收法。上述三种方法均不同程度地存在大大小小的问题，如高温冶炼回收法存在能耗高，对环境不友好，且适用范围小等缺点;硫酸搅拌酸浸的化学回收法虽然反应时间较短，铜的浸出率较高，但由于使用了大量的硫酸，其对环境有较强的腐蚀性，且因污泥成分复杂，经硫酸浸出后固液分离极难，铜的回收率低;煅烧—酸浸回收法虽然工艺简单，操作简便，但工艺耗能较高，产生的铜盐含杂质较多。