高银粗铜电解新工艺研究.pdf

高银粗铜电解新工艺研究 吴文伟 （广西大学， 广西南宁 “ ） 摘要 研究了高银粗铜在 8 A，，9 6 ; E C A 8 E F 7D E G G 5 7 8 BB 8 ; B 8 C 5 D E 6 8 6 8 6 ; 8 H 8 5 H 8 6 5 C 5 D E C A 8 5 5 8 5 7 5 H 6 H B 5 E G 8 I I5 C 5 D E C A 8 G E D 5 G I 5 5 5 E J 8 6 5 H K D E 6 8 6 8 6 ;B 8 ; B 8 C 5 ；L C 5 D E C A 8 ；/ 6 E H 5 C 8 I 5； E G G 5 作者简介吴文伟 （. M 2 . N） ， 男， 广西合浦人， 高级工程师， 硕士 铜的传统电解精炼一般将粗铜吹炼成含铜大于 M M O后铸成阳极， 再采用硫酸N硫酸铜为电解液进 行电解， 阴极得到合格的阴极铜， 而粗铜中的其它金 属以阳极泥形式析出或进入电解液中， 然后再用湿 法分别回收 ［.］ 。由于传统铜电解所用的阳极含铜 高， 银及其它杂质低， 电解时阳极不会产生钝化现 象， 但高银粗铜在硫酸N硫酸铜体系中的电解， 由于 银在阳极表面形成紧密的硒化银颗粒与金属银共沉 淀物， 使阳极泥的疏松程度减少， 并且这种情况随阳 极中含银的增加而加剧， 使阳极钝化， 槽压迅速升 高， 电解无法进行。虽然对粗铜中含银高达 K - O 时仍可小心控制电解车间的工艺参数来克服银高引 起的阳极钝化现象， 但只有使银在阴极中损失较多 才能实现 ［* N “］ 。对含银更高的粗铜， 不宜采用该工 艺。 从铅锑冶炼厂的火法提银铅渣中回收的粗铜常 含有较高的银 （. K * K * O） 及铅锑铋金属， 若采用 传统的工艺对该类粗铜进行电解， 因阳极钝化使电 解无法进行。虽然将此类粗铜与其 它含银低的粗 铜一起吹炼除去部分杂质和降低银后可克服这一问 题， 但无疑使银金属分散， 流程变长， 银回收率降低。 针对这一课题， 本文采用新的电解液 （硝酸铜N硝酸 溶液） 对该类高银粗铜进行电解试验， 取得了令人满 意的结果。 . 试验 阳极准备 将高银粗铜在石墨坩埚中熔化后铸成- D IP - D IP K - D I的阳极， 阳极的主要化学成分为 （O） M * K 0 2；/ ;* K . “；Q J K - 2；R J K M “；S 8 * K “ -。 电解试验 电解试验采用硝酸铜硝酸溶液作电解液， 同 时再加入少量盐酸及明胶， 电解试验在聚氯乙烯电 解槽中进行， 槽的使用尺寸为* D IP . * D IP . D I， 电解液采用上进下出方式循环， 总电解液量 K T， 槽中阳极位于同极距为- D I的阴极之间， 阴极为 -. 有色金属 （冶炼部分）* “年2期 万方数据 “ 5 * ,, 3 4 ; * 6 7 ; * ／ ;4 5 0 1/, 5分别生成 A * 、 / * 和 ; * 沉淀， 从而避免这些杂质离子进入溶液后在 阴极上还原析出， 并可防止阴极产生树枝状结晶， 但 * ,浓度不能太高， 否则， 在阴极上有 * - * 析出。 适宜的* ,浓度范围为0 A ／ J； ; 2 ； A I ’ 0 ］ 中介绍的方法分别回收。 2 结论 采用* -（. / 0）1 . /0作电解液电解高银粗 铜可克服传统1 /2体系中阳极的钝化现象。新 体系对粗铜成份要求低， 流程简单， 银回收率高， 富 集在阳极泥中的银易于回收， 可缩短银的回收周期。 G 有色金属 （冶炼部分） 0年期 万方数据 参考文献 ［］邱竹贤， 王延明， 陈国发， 等“有色金属冶金学 ［］“北京 冶金 工业出版社， ［］ 史有高“高银铜阳极的电解精炼 ［’］“有色冶炼“ ， （） ［］张继荣， 林忠“高银阳极铜电解精炼的生产实践 ［’］“有色金属 （冶炼部分） ， * （） , ［］曹锡章， 宋天佑， 王杏乔“无机化学 （第版）［］“北京 高等教 育出版社， ［］杨天足， 水承静， 宾万达“铅阳极泥湿法处理工艺述评 ［’］“黄 金， ,； * （ ） （上接第 页） 另外， 在未来的阴极铜剥离过程中， 最大的可能 性是以刀具在阴极铜与阴极板结合部位的边角上， 先切出一个口， 然后采用楔形工具 （或刀具） 插入向 下运动， 将阴极铜从板面剥离下来。这种情况和我 们目前采用的阴极铜结合强度试验的剥离方法有一 定的差距， 但是通过分析本实验条件下的拉力可以 计算出剥离机械应施加给刀具的压力， 同时表面粗 糙度、 表面处理方法和结合强度的数据也具有一定 参考价值的。 图是将来可能采用的剥离示意图， 图显示 了该方法刀具的受力分析图， 因为刀具本身相对于 阴极铜和阴极板来说体积和重量很小， 因此这里未 考虑刀具本身的重力。图中-为剥离机械或人工 施加给刀具的压力， 方向沿板面向下； -为阴极板 施加给刀具的压力， 方向垂直于板面， 这个方向上的 力也与本实验的拉伸力最为接近； -为阴极铜施加 给刀具的压力， 方向垂直于阴极铜表面斜向上。因 为刀具和板面及阴极铜接触的面积也很小， 因此滑 动摩擦力也可以忽略， 可以推出-.- / 0 1 。本实 验已经确定了水平分力- 的大小， 根据实际的刀具 刃口的角度就可以求出实际剥离机械需要施加给刀 具的力的大小。实际生产过程中， 只要刀具能够将 阴极铜的上边缘切开， 阴极铜本身的重量 （单边约 2 3 1） 也能够帮助整块阴极铜从板面剥落。 图未来可能采用的剥离方式示意图 “ “ ’ * ’ , * - ’ . /0 1 图2刀具的受力分析图 “ 2 “ 3 . 1 , 1 4 5 * * * - ’ . /0 1 结论 （） 采用拉伸实验的方法定量测定了阴极铜与 不锈钢阴极板之间结合强度的数值， 并给出了结合 强度的优化范围， 并分析了以今后可能采用的剥离 方法及其计算公式， 从而计算出实际剥离机械所要 施加的力。 （） 结合强度正交实验结果表明， 影响阴极铜和 不锈钢结合强度的主次因素为 表面粗糙度、 表面处 理方法、 表面处理时间。就单一因素的影响来看， 表 面粗糙度的最优水平为采用 （ 2“ 2 ） 砂纸打 磨； 表面处理方法的最优水平是电解法表面处理； 表 面处理时间的最优水平是 4 5 6。 参考文献 ［］薛方勤， 韩夏云， 郭忠诚“铜电解精炼耐用型不锈钢阴极板的研 制 ［’］“有色金属 （冶炼部分） ， 2 2 （） ［］吴贵生“试验设计与数据处理 ［］“北京 冶金工业出版社， *, ［］陈建信“工艺与配方的最优化方法 ［］“杭州 浙江科学技术出 版社， , 2 有色金属 （冶炼部分） 2 2 年,期 万方数据