一种废电解液制备高纯硫酸铜的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113683116A(43)申请公布日2021.11.23(21)申请号202110948894.7(22)申请日2021.08.18(71)申请人西北矿冶研究院地址730900甘肃省白银市白银区人民路19号(72)发明人李瓛王进龙张析王军辉王军周俊涛李学国(74)专利代理机构兰州中科华西专利代理有限公司62002代理人曹向东(51)Int.Cl.C01G3/10(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种废电解液制备高纯硫酸铜的方法(57)摘要本发明涉及一种废电解液制备高纯硫酸铜的方法，该方法是指在铜浓度为40~55g/L、硫酸浓度为155~185g/L的废电解液中加入氧化铜粉末与双氧水，经加热反应得到低酸硫酸铜溶液；所述低酸硫酸铜溶液用碱调pH值至3.5~4后静置，经过滤分别得到除砷铁渣和硫酸铜净化液；所述硫酸铜净化液经蒸发浓缩、结晶、过滤，即得纯度＞97%的硫酸铜，滤液则返回废电解液。本发明工艺简单，生产成本低，不但反应速率快，而且显著提高废电解液制备硫酸铜的产品质量，解决了冶炼硫酸铜含酸、含杂超标的问题。CN113683116ACN113683116A权利要求书1/1页1.一种废电解液制备高纯硫酸铜的方法，其特征在于：该方法是指在铜浓度为40~55g/L、硫酸浓度为155~185g/L的废电解液中加入氧化铜粉末与双氧水，经加热反应得到低酸硫酸铜溶液；所述低酸硫酸铜溶液用碱调pH值至3.5~4后静置，经过滤分别得到除砷铁渣和硫酸铜净化液；所述硫酸铜净化液经蒸发浓缩、结晶、过滤，即得纯度＞97%的硫酸铜，滤液则返回废电解液；所述氧化铜按下式计量添加：n/[n‑n]=0.81，式中n为氧化铜的CuOH2SO4Cu~CuO摩尔数，nH2SO4为所述废电解液中硫酸的摩尔数，nCu为所述废电解液中铜的摩尔数；所述双氧水与所述氧化铜的摩尔比为0.5~1。2.如权利要求1所述的一种废电解液制备高纯硫酸铜的方法，其特征在于：所述废电解液是指来源于铜冶炼行业火法熔炼‑电解精炼工艺中产生的废电解液。3.如权利要求1所述的一种废电解液制备高纯硫酸铜的方法，其特征在于：所述氧化铜为工业氧化铜，纯度≥99%。4.如权利要求1所述的一种废电解液制备高纯硫酸铜的方法，其特征在于：所述加热反应的条件是指温度为60~90℃，时间为0.5~2h。5.如权利要求1所述的一种废电解液制备高纯硫酸铜的方法，其特征在于：所述碱是指质量分数为10%30%的氢氧化钠水溶液或者碳酸钠水溶液。~2CN113683116A说明书1/3页一种废电解液制备高纯硫酸铜的方法技术领域[0001]本发明涉及湿法冶金与化工技术领域，尤其涉及一种废电解液制备高纯硫酸铜的方法。背景技术[0002]在铜电解精炼过程中，电解液的成分不断地发生变化，铜离子浓度不断上升，杂质不断积累，硫酸浓度逐渐降低。为了维持电解液中的铜、酸含量及杂质浓度都在规定范围内，就必须对电解液进行净化和调整，以保证电解过程的正常进行。一般根据上升速度最快的杂质计算，抽出一定数量的电解液，然后增加相应数量的水和硫酸，以维持电解液体积不变。抽出的废电解液用于回收硫酸铜。[0003]废电解液生产硫酸铜时，一般采用加铜中和法或直接浓缩结晶法。加铜中和法是在废电解液中堆加废铜丝、废铜片、废铜屑或残铜极片，然后在85℃下鼓入空气，使硫酸与铜发生反应生成硫酸铜。废铜材表面积越大，反应速度越快，随着铜的不断溶解，溶液的密度逐渐升高，待溶液密度达到1.4g/L左右时，中和过程即告完成。然后经过过滤后，放入水冷结晶槽或自然冷却结晶槽中搅拌进行冷却结晶，结晶后经过滤、冲洗、脱水、烘干得到硫酸铜产品，所得母液脱铜电解。这种方法反应速率低、生产成本高。而直接浓缩法是将废电解液加热蒸发浓缩后结晶得到冶炼硫酸铜。但由于废电解液中酸度过高，往往直接浓缩法生产得到的硫酸铜质量较差，硫酸铜产品中夹杂着大量游离酸，砷、铁等杂质含量也严重超标，产品主品位85%左右，距离合格的硫酸铜产品有较大的差距。发明内容[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种反应速率高、成本低的废电解液制备高纯硫酸铜的方法。[0005]为解决上述问题，本发明所述的一种废电解液制备高纯硫酸铜的方法，其特征在于：该方法是指在铜浓度为40~55g/L、硫酸浓度为155~185g/L的废电解液中加入氧化铜粉末与双氧水，经加热反应得到低酸硫酸铜溶液；所述低酸硫酸铜溶液用碱调pH值至3.5~4后静置，经过滤分别得到除砷铁渣和硫酸铜净化液；所述硫酸铜净化液经蒸发浓缩、结晶、过滤，即得纯度＞97%的硫酸铜，滤液则返回废电解液；所述氧化铜按下式计量添加：nCuO/[n‑n]=0.81，式中n为氧化铜的摩尔数