铜电解液净化过程中黑铜粉的形成机理

对电解法制备黑铜粉的机理进行研究,考察了铜离子浓度、砷离子浓度对黑铜粉形成的影响。采用扫描电镜观察阴极产物的微观形貌,利用循环伏安曲线、恒电位阶跃暂态曲线研究玻碳电极表面黑铜粉的形核过程。研究表明,在低浓度铜溶液中,随着砷浓度的增大,沉积层逐渐从疏松块状结构变为疏松粉末状结构;铜在玻碳电极上的电结晶遵循液相传质控制的三维生长机理,随着As"浓度增加,形核速率增大;在低浓度铜溶液中(3 g/L),As^(3+)的加入大大促进了晶核的形成,使晶粒过于细化,从而形成了黑铜粉。

一种黑铜粉中杂质含量的测定方法——ICP-OES电感耦合等离子体发射光谱法

在铜电解精炼过程中,随着铜离子的有序移动,一些杂质也会失去电子,以离子的形式存在于电解液中,电解液在净化过程中会在阴极析出质地疏松的黑色粉末,这就是黑铜粉。从黑铜粉生产方式可以看出,其主品位低,杂质含量较高这对电解生产工艺和阴极铜质量有很大影响。同时,它也属于危废产品,对土壤、水源、大气会产生轻微污染,所以准确分析其杂质含量显得尤为重要。因此研究了本方法主要针对黑铜粉中杂质元素As、Pb、Sb、Bi、Ni、Fe六个元素,通过样品预处理之后,用ICP-OES电感耦合等离子体发射光谱法[1]进行测定,通过绘制标准工作曲线达到相关线性系数要求,同时外加控制样的检测,该方法精密度好,重现性好,适用范围广。

降低黑铜泥含铜生产实践

重点介绍了采用连续诱导脱铜脱杂处理废电解液过程中,由于流量控制不稳定而引起的黑铜粉中含铜偏高的问题,分析了含Cu偏高的原因,提出了有效的解决措施。通过改进,电积过程中无絮状铜产出,黑铜粉含Cu由52.60%降低至36.86%,管道堵塞现象减少,有效作业效率提升。

砷在铜冶炼过程的分布及其控制

分析了铜冶炼系统砷的分布与流向,针对铜电解液含砷浓度严重超标的问题,提出了采用控制阴极电势电积法技术脱砷,避免脱铜砷电解过程生成的剧毒物对环境的污染,建议利用脱铜砷电解产出的黑铜粉制备砷酸铜,使砷在冶炼系统开路,改变砷在铜冶炼系统中恶性循环的被动局面,对于环境保护和提高炉龄、降低铜冶炼成本具有重要意义。

杂质As在铜电解精炼中走向分布研究

详细统计了铜电解精炼中阳极板带入As量、黑铜粉除去As量、电解液中As含量变化,计算出了电解液自净化除As率.结果表明,系统电解液自净化除As能力范围较大,除As率可以在20％～60％之间波动;维持电解液中较高的As含量有利于提高系统的自净化除As率,即使As含量高达16g/L也不会影响阴极铜的质量,A级铜的产出率仍然可以达到98％以上;可以根据系统的As含量变化趋势选择合适的自净化率,进而合理安排电积通电槽数,节约能耗;由系统自净化除As产生的渣中As含量从高到低依次是电解槽壁渣＞管道渣＞板框滤渣＞低位槽渣＞ Larox滤渣.