提高堆浸厂电积铜质量的生产实践.pdf

歹 凸 一 提高堆浸厂电积铜质量的生产实践 ， ／ 德兴铜矿 【 摘要】结 台现 场 实际 情 况以 及 作者的 工作 实 践 陈春生 一 分析了生产中影响 电积铜 质量的主要原因 0F ELECTR0W l NNl NG C0PP ER I N S X EW PLANT De x i n g C o p p e r M i n e ； h e n C h u n s h e n g 【 A B S T R A C T 】B a s e d o n s i t e a c t u a l c o n d i t io n s a n d a u t h e r s w o r k i n g e x p e r i e n c e ， t h e ma i n r G R S O n S f o r a f f e c t i n g t h e q u a l i t y o f e l e c t r o wi r mi n g cop p e r i s a n a l y s e d，a nd t h e e f f e c t i v e wa y s t o i mp r o v e t h e q u a l i t y o f e l e c t r o wi n n i n g cop p e r i s p o i n t e d o u t ． KEY WOR DSS XEW p l a n t El e c t r o wi n ni n g Qu a l i t y o f c a t h o di c cop p e r l前言 德兴铜矿堆浸厂是采用细菌浸出 一 萃取 一 电积工艺 ，从低品位含铜废石中回收金属 铜的工厂。设 计废石含铜品位0 ． 1 5 ％，年 产 电铜 2 0 0 0 t ，电铜质量为国家一级铜 。工厂 投产后 ，电积铜的质量，尤其是物理规格上 曾出现过铜须、结球、烧板等问题。通过生 产改进 ，电铜质量 持 续 稳 定 ，含 铜 品 位 9 9 9 9 4 ％以上，达 到 国家 A级 电铜标 准。 本文介绍提高电积铜质量的有效途径 ，对同 类厂的生产具有参考意义。 2 堆浸厂 电积工艺 2 ． 1 工 艺流 程 电解液是从萃取车间来的反萃后液 ，含 铜 4 5 g ／ L ，经过气浮塔和过滤塔两段除去有 机相后进入电解富液槽 ，与部分电解贫液混 合后 ，用泵送到电解液高位槽 ，再 自流到各 自电解槽 内，电解贫液 自流人电解贫液槽 ， 经泵送人萃取箱，形成一个舟 j 路循环。 由于电解液经反萃循环，损失较多的热 量，所以电解液在人电解液高位槽之前 ，经 板式换热器加温 。 2 2 电解槽和极板 电解车间有 3 0 个 电解槽。使用大面积 阴阳极板，每槽阴极 3 2片，每片 有 效 尺 寸 l m0 ． 9 6 m m ，厚 3 m m，材质 为 不锈 钢。每槽阳极 3 3片，每片有效尺寸0 ． 9 6 m 0 9 m ，厚 6 m m，P b C a S n 合金材质 ， 电解槽配置在同一平面上 ，槽内覆盖聚丙烯 颗粒 防酸雾。 2 3 工艺参数 设计工艺参数为 电流密度 1 8 5 -1 9 5 A／ m2 阴极 槽 电压 1 ． 9 ～2 ． 1 V 电解进液 C u z ≥4 5 g ／ L， F e 5 g ／ L， H， S 1 6 0 g ／ L 电解循环量 6 8 ／ h 温度 4 0 ℃ 同极距 l O O mm 3 电铜质量分析 投产初 期 ，电铜 的含 铜 品 位 虽 一 直 在 有色矿山--1 9 9 9 增刊 一 M 啪 m 坚 肺 维普资讯 9 9 ． 9 9 4 ％以上 ，但物 理规 格并不太好 ，主要 表现在 ①电铜表面有结瘤和粒子 ；②少数 极板导电不好 ，剥下的铜板很薄 ；③个别阴 极烧板 ，电铜 难以剥下 。 问题分析如下 1 第二批 电铜 ，由于锅炉出故障未供 蒸汽而使电解液温度降低 ，阴极板人槽 2 天 后 ，阴极铜的整块面上都长出细长的铜须， 造成大面积的短路现象。最后 只能停止整 流 ，把阴极板 全部 吊出铲去铜须 。这批 电积 铜 出槽后 其表面物理规格都不好。由此可 见，当电解液温度过低时，电铜的外表质量 无法保证 。 2 第三批、第五批电积铜发现阴极下 部 1 ／ 3处严 重结球 ，并且在 边缘处有呈花瓣 状的结粒。经过分析查明是由于添加硫脲的 方式不适而引起的。 投产初期 ，按每吨铜添加 4 0 g 硫脲 ，将 硫脲制备成一定浓度的溶液 ，规定每 2小时 加一次 ，但由于操作人员有时加量过多 ，有 时不加 ，所 以这 几 批 铜都 出现 长 粒 子 的现 象 。 硫脲的作用是在阴极表面所有棱角、尖 端部位形成导电不 良的薄膜 ，以抑制瘤子或 针刺、粒子的生长。当硫脲添加量不够或根 本未加时 ，就会形成瘤子、针刺等。 当硫脲添加量过多量 ，阴极的大部分表 面都可能被其薄膜覆盖，结果不仅产生电铜 分层现象，而且薄膜未能覆盖的少部分表面 长出瘤子 、针刺 粒子 3 第四批 、第八批电积铜中，有几块 阴极板烧损 ，两边的阴极铜难以剥下来 ，导 致阴极板严重变形。观察阴极板发现是因为 有机物粘附较 多而引起 的。 4 生产中采取的有效改进 4 ． 1 硫脲添加方法的改进 将 每班 用的硫脲 制备好溶液 ，倒人添加 桶内，调节开关使加入的量均匀地流人电解 槽内。改进后 ，粒子生成的现象已消除 ，阴 极板下部 1 ／ 3处从 未发 生严 重结 球 ，阴极铜 结构致密 ，表面光滑 。 4 2 有机班点的去 除 溶剂萃取虽然有气浮塔 、过滤塔双重防 护 ，阻止有机相进入电解槽。但由于初期投 产不稳定，致使一定量 的有机相 进入电解 槽。有机斑点是一种细铜粒和有机物质的紧 密混合物。电解槽内长期滞 留有机物过多 ， 不仅影响电铜 质量 ，而且会造成阴极板 上 的铜难以剥下 ，为此采取 了以下措 施 1 电解富液槽的液面保持在1 ． 5 m 以 下，防止萃取突然停车时，反萃段过来的夹 带有机相的溶液溢流到电解供液槽 内。 2 提高电解液高位槽 的液面，使溢流 管有少许溢流，防止有机物进入电解槽 内。 3 当遇到突然停电或正常停车时，立 即关闭电解液高位槽 的两个出液管玻璃钢球 闻，从而保证 电解槽没有有机物进人 4 3 导电棒打磨干净 阴阳极板长时 间静放在 电解槽 导电排 上 ，由于车间酸雾较大 ，很多硫酸铜结晶会 吸附在导电棒上，造成接触不 良。所以要求 经常检查，发现后立即把 导电棒及导电接触 点打磨干净 ，从而消除整槽中有部分铜板很 薄的现象 。 4． 4阴极板底部沾蜡的改进 在投产前几个月 ，阴极板底部采用沾石 蜡的方法进行绝缘 ，便于剥铜 ．但使用后效 果并不理想 ，主要表现为 1 劳动强度大，沾蜡时间长。每次出 铜以后，阴极板底部的石蜡全部脱落 ，每块 阴极板需重新沾蜡 。 2 沾蜡时需电炉熔化石蜡 ，由于热涨 冷缩 ，使阴极板变形严重 ，且浪 费电能。 3 沾蜡后阴极板底部仍然会析出相当 部分的电积 铜 ，造成原料 的浪 费。 4 如果长期沾蜡使用，则在阴极洗褙 洗铜时，由于水温高达 9 O ℃ ，石蜡全部熔 提高堆授厂电积铜质量的生产霉践陈春生 邮编 3 3 4 2 2 4 维普资讯 浮在水面上。当吊出电积铜时，石蜡会沾在 阴极 铜 表 面 ，影 响 质 量。 另外 阴极 铜 浸 泡 时 ，有 的阴极铜周 围会裂 开 ，造成 石蜡侵入 阴极板表面 ，从而每次剥 铜后 的阴极板需小 心地擦干净 ，增加 了劳动强度 。当石蜡有 时 未擦彻 底 时 ，则 析 出铜 的表 面 上 有很 多 空 洞 ，有 的阴极 板 两侧 约 l O O r n m 的地方 不析 出锕 。 对此采用塑料包边的方法代替拈蜡 ，不 仅节 约了 电能 ，减轻 了劳动强度 ，而且 消除 了阴极变形 等现象 。 4 ． 5电解 液中加入硫酸钴 阳极板是一种冷轧的 P h c a s 1 1 合金 电极。当电解液含铅 比较高时，容易造成铜 析出粗糙 、长粒子 ，并时有使电铜发黑 现 象。所以在 电解回路 中必须加人硫酸钴，以 减小铅对 阳极 的腐蚀 以及 由此而产 生的铅杂 质含 量。 目前 我厂 电 解 液 钴 浓 度 控 制 在 0 O 1 ％左 右 。由于加入 了硫 酸钴 ，阳极的腐 蚀得以抑制 ，电铜含铅量为0眦 ％，远远小 于国家一号 电铜标 准 0 3 ％ 。 4 ． 6 控制铁浓 度增加 电铜液 中的铁 以 F e 3 与 F e 2 的相互 转 换而消耗 电能 ，降低 电流效率 。我厂将 电解 液 中的铁浓度设 定在 5 g ／ L 以内。为此采 取 每 日抽出一定量的电解贫液到酸处理车间进 行阴离子交换处理 。该处理可以回收电解贫 液 中 7 5 ％的硫酸而 除去 9 5 ％的铁 。 5结语 提高电积铜质量措施 的实施以及操作人 员 、技术人 员 的共 同努力 ，电积 铜 的表 面 质量稳定 ，其物理规格符合要求 ，达到国家 A级铜标准。电流效 率 9 0 ％以上。提 高电 积铜质量的有效途径，对同类厂 的生产实践 具有参考价值 。 上接第 2 6 页 本厂采用抽屉式石灰乳控制柜替代闸阀，石 灰乳添加阻塞基本消失。 表 3 改造 前后 石灰 乳粒级 筛析 结果 ％ 石灰用量的正常添加 ，p H保持为正常 铜硫分离 D H值，为提高二段 回收率奠定 了 基础 。 经过上述一系列改进，完善了二段作业 稳定性 ，一年的生产实践表明，提高了二段 作业 回收率 ，详见表 4 。 表 4 1 9 9 7年 卜一 1 0月二段 指标 一览表 ％ 月 份 C u 精矿品位 2 4 o 0 2 4 2 0 2 5 3 1 2 5 0 6 2 5 2 6 2 4 4 9 2 4 7 5 2 5 3 2 2 4 5 5 2 4 【 二段回收率 9 5 7 4 9 6嘶9 7 4 3 9 7 4 1 9 7 6 O 9 7 7 8 9 7 7 2 9 7 3 5 9 7 5 O 9 7 6 【 3结语 1 加强二段磨矿分级效果 ，提高和改 善浮选机性能 ，保证石灰 的正常添加 ，是提 高二段回收率的关键因素 ，生产实践中应不 断优化 。 2 稳定和提高作业工序能力，生产现 场往往是错综复杂 的，抓住关键因素 ，进行 改进，将取得好的效果 。 有色矿山1 9 9 9增刊 维普资讯