高砷脫銅電解液的凈化與回用研究.pdf

1、在銅電解過程中，陽極板中的雜質(zhì)砷銻鉍等溶解進(jìn)入銅電解液并影響陰極銅質(zhì)量。為了得到合格的陰極銅，必須對砷銻鉍等雜質(zhì)進(jìn)行脫除。本文研究了高砷脫銅電解液的還原凈化及其循環(huán)利用和粗硫酸鎳凈化制備精制硫酸鎳的工藝。
　　 SO2還原凈化脫鎳后液實(shí)驗(yàn)表明，As、Sb的脫除率隨著通氣時反應(yīng)溫度的增加而降低，隨著通氣時間和靜置反應(yīng)時間的增加而升高。適宜的條件為:氣流量為100mL·min-1、反應(yīng)溫度21℃、通氣時間2h、靜置反應(yīng)時間5d、稀釋

2、倍數(shù)1.2倍。適宜條件下As、Sb的脫除率分別可達(dá)64.78％和56.99％。凈化渣中As2O3的含量為91.85％。
　　 二段脫銅液砷鎳回收的實(shí)驗(yàn)表明:通入SO2還原二段脫銅液，在氣流量為60mL.min-1時通氣90min后靜置反應(yīng)90min，反應(yīng)溫度為60℃，溶液硫酸濃度為253g·L-1，As(V)還原率可達(dá)94.54％;二段脫銅液還原后液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，20℃進(jìn)行常溫結(jié)晶得到As2O3，常溫結(jié)晶母液在-20℃時進(jìn)行冷凍

3、結(jié)晶得到粗硫酸鎳。蒸發(fā)體積比為0.62時，As的脫除率為90.5％，Sb的脫除率為25.38％，Ni的脫除率為56.58％。
　　 以粗硫酸鎳為原料制備電鍍級精制硫酸鎳，分別研究了沉淀工藝和沉淀-萃取工藝。沉淀工藝中硫化法除Cu的適宜條件為:反應(yīng)溫度為室溫(10℃)、反應(yīng)時間為1.5h、Na2S用量為理論用量的1.1倍、溶液初始pH值為1.46。氧化沉淀法除Fe、As的適宜條件為:反應(yīng)溫度60℃、反應(yīng)時間1h、沉淀終點(diǎn)pH3.0

4、、H2O2用量為理論量。氟化法除Ca、Mg的適宜條件為:反應(yīng)溫度為70℃，反應(yīng)時間為1.5h，沉淀pH為4.5-5.0，NaF用量為理論量的2.3倍。適宜條件下，Cu的脫除率為99.82％，F(xiàn)e的脫除率可達(dá)99.52％，As的脫除率可達(dá)99.66％，Ca的脫除率為99.63％，Mg的脫除率為99.14％。沉淀工藝所得精制硫酸鎳中Na含量高達(dá)4.85％。
　　 沉淀-萃取法精制硫酸鎳工藝中，氧化沉淀法除Fe、As和氟化法除Ca、M

5、g的適宜條件與沉淀工藝的適宜條件一致。P204萃取除Cu2+、Zn2+的適宜條件為:溶液pH4.5，萃取劑P204體積分?jǐn)?shù)20％，相比(O/A)為1∶5、萃取級數(shù)3級，萃取時間1min、萃后靜置分層10min。萃余液中Zn2+濃度低于檢測限，Cu2+濃度在0.002g·L-1以下。P204萃取分離Ni2+、Na+時，pH控制在7.5以上，負(fù)載有機(jī)相使用CNi2+＝23.28g.L-1的純凈硫酸鎳溶液進(jìn)行四級逆流洗滌，洗滌后的有機(jī)相使用4

6、N的硫酸反萃得到純凈的硫酸鎳溶液。所得硫酸鎳溶液蒸發(fā)結(jié)晶后，制得的產(chǎn)品NiSO4·6H2O為翠綠色結(jié)晶，其純度達(dá)到電鍍行業(yè)一級產(chǎn)品要求。
　　 脫銅電解液凈化液返回電解，電流密度為235A.cm-2和305A.cm-2時，所產(chǎn)出的陰極銅外觀質(zhì)量和化學(xué)成分均可達(dá)到高純陰極銅國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T467-1997)。電流密度為235A.cm-2電解一個周期，電解液中Sb濃度從0.492g·L-1降低到0.441g·L-1，Bi濃度從0.