富春江冶炼有限公司高铅镍锑阳极铜电解精炼实践.pdf

工程技术
doi:10.3969/isSn,2095-1744.2013.01.004
富春江炼有限公司高铅镍锑阳极铜
电解精炼实践
文李涛岗
杭州富春江冶炼有限公司杭州311400
摘要:介绍杭州富春江冶炼有限公司高铅、镍、锑阳极铜电解精炼生产情况。分析高含量铅、镍、锑对阳极铜电
解精炼生产过程中产生的危害,提出解决闻题的相应对策,生产出合格的高纯阴极铜。不仅缓解原料供应緊张的
情況,还可使企业获得更好的经济效益。
关键词:铜电解;阳极铜;杂质;添加剂,槽电压
中图分类号:TF81;TF804.4文献标志码:A文章编号:2095-1744(2013)01-0027-02
杭州富春江治炼有限公同是一家铜冶炼企业,为适氧化铅和复合物镍云母之类,如:(6Cu2O·8NiO·2As2O2)
应市场原料形式多样化以及市场行情因素的影响,在实际和(6Cu20·NiO?2Sb2O2),它们在电解时均是难溶的化合
生产中攻克了高铅、镍、锑含量阳极铜电解精炼这一难题,物,易在阳极表面形成薄膜,阻碍阳极板的溶解,从而导
为企业利益最大化打下坚实的基础。
致阳极板钝化。实践中,阳极钝化的明显标志是槽电压升
1高铅镍锑阳极铜的杂质含量
高,其在阴极铜上可以看出阴极铜板面中间区域会集中出
现密集的圆形粒子,电解正常的槽电压平均在0.27V左
2008年金融危机以来,原料市场形勢波动较大,外右,而純化时的槽压曾高达0.35~05V,使电耗大幅度上升,
购较好的粗杂铜已经比较困难,采购进来的多为含杂质高生产成本增加。
的粗杂铜,综合考虑经济效益及工艺技术可行性,制定出
阳极铜主要成分内控标准,如表1所示。实际生产过程中22阳极泥量显著增加
产出的阳极铜与内控标准比较,铅、镍、锑含量波动较大,
难溶的化合物的生成,使阳极泥量显著增加,电解液
铅最高超标2倍,镍最高超标1.06倍,锑最高超标.倍。会逐渐混浊,颜色变黑,黏度变大,随着阳极的钝化和槽
压不断升高,造成析出的阴极铜出现严重的质量间题。
表1阳极铜主要成分
造成阴极铜的表面不合格,主要是阴极铜表面附着
成分
Cu
Sb
Bi
有许多开花状粒子,粒子内部是黑色的阳极泥颗粒,严重
内控标准≥98.5≤0.180.3~07≤0.20≤0.06影响铜的外观。阴极铜的化学成分不合格,主要是阴极铜
杂质含量超标,其中的主要杂质元素有硫、硒、砷、锑等。
2高铅镍锑阳极铜电解存在的问题及因为这些元素的电极电位与铜的电极电位比较接近,在电
其应对措施
解过程中当电解液中砷、锑、铋等杂质含量波动较大时有
可能在阴极放电析出。另外,电极电位比较正的硫、硒、碲
2.1阳极普遍钝化
等杂质元素,因为极距较近、流量过大等因素的影响,存
純化的阳极板经取样化验,其、锑、镍、铅含量均收期:20210623
作者简介:李涛岗(1982-),男,陕西成阳市人,助理工程师,
较高。因为这些元素在阳极炉精炼工序中,易生成氧化镍
主要从事铜电解等方面的研究。
有色金属工程2013年第1期27
有晶工程 INONFERROUS METALS ENGINEERING
在着机械粘附阴极表面的可能,造成阴极铜的化学成分难表22011年7ー11月份电解液含杂主要成分/(g?L
以达到A级铜的标准。
9月10月1月内控标准
6
4.
2.3实践中采取的应对措施
的BRM
0.3740.3760.3820.3840.373≤0.8
0.140,1350,1450.1460.213≤0.8
在实际生产过程中,逐步摸索出适应铅、镍、锑含量
0.260.2750.250.2330.248
14.3213.5714.1115.116.18≤18
较高的阳极铜的电解新方法。为了能够消除高铅、镍、锑
所带来的危害,使得铅、镍、锑含量较高的阳极板进入电量高的阳极铜的生产,产出的阴极铜符合国家A级铜的标
解精炼后,同样能够获得标准的高纯阴极铜,对杂质波动淮,见表3。
大的阳极铜进行分批次、入槽登记,主要目的是针对杂质
含量波动大的阳极铜人入槽后进行信息跟琮,根据反馈的信。、表3抽取两批电解阴极铜化学成分(质量分数)/%
息再进行不同的人工处理和技术调整
九含量A级铜标准要求(国标
元素杂质
元素组
2.3.1添加剂调整
组元素9月批
月月2总含量≤
Se<0.0002<0.00010.00020
使用的添加剂为明胶、硫脲、于酪素、盐酸,在原有
1Tc<0.000<0.00010.000200.0003
添加剂的基础之上,适当增加添加剂的用量。因添加剂
Bi<0.0002<0.00010.00020
0.0001<0.0001
具有抑制阴极铜表面粒子生成、改善极化作用,因此在阳
Mn<0.0001<0.0001
极杂质较高时,应增加去极化添加剂用量,改善阳极状况。
Sb<0.0002<0.00020.00040.0015
d<0.0001
0.0001
盐酸对由铋、铅等引起的阳极钝化有缓解作用,因为氯离
As<0.0001<0.00020.0005
子可与之生成化合物沉淀降落槽底,防止进一步的钝化反
<0.0003<0.0003
Pb<0.0001<0.00010.00050.0005
应,同时对漂浮阳极泥有凝聚作用。当阳极金、银含量低
S<0.0004<0.00050.00150.0015
或砷、锑含量高,阳极泥密度降低时,就要增加干酪素用
Sn<0.0002<0.0001
0.0020
Ni<0.0001
0.0002
量以凝聚漂浮阳极泥,使阴极免受污染。
Fe<0.0002<0.00020.0010
Si<0.0001<0.0001
2.3.2酸度、温度和流量控制
Zn
0002<0.0002
Co<0.0002<0.000
视阴极铜析出情况,在调整添加剂用量情况下适当提
0.00120.002
精压的效果酸液度提高幅度一雄在原有基上出3
高电解的酸度和温度,取得了较好的效果。适当提高酸浓元
素总含量
0.0065
度(主要是指硫酸)和温度的目的是减少阳极表面氧化物
的覆盖,提高铜离子的扩散速度以达到降低电解液电阻和
2%~5%,温度一般控制在65~67℃。因电解过程中大量
在原料市场价格波动大,供应紧张的情况下,在铜的
阳极泥的产出,为避免流量过大造成阳极泥机械性粘附电解精炼过程中,有计划地使用铅、镍、锑含量较高的铜
于阴极铜上,采取降低电解液循环量,由原来每槽25~30阳极板,只要在生产中控制好一定的技术条件,加强管理,
L/min降为20L/min左右,阳极泥粘附现象明显改善。
严格操作是完全能够生产出合格的高纯阴极铜,较多使用
2.3.3槽电压控制
杂质含量高但价格低廉的粗杂铜,不仅缓解原料供应紧
张的情况,还可使企业获得更好的经济效益
槽电压偏高大多数出现于阳极铜电解的第二周期和
第三周期(阳极周期为三期),需根据槽内阴极铜吸附情况
参者文献
及槽电压,针对性采取洗槽、阳极振打,取得显著的