高镍粗铜生产A级电解铜的工艺研究与应用

发布时间：2020-09-29 19:35

　　金川公司阴极铜的生产原料为伴随镍冶炼而产生的二次铜精矿,火法系统生产的高镍粗铜物理外观差、铜品位低、含镍较高,同时高镍铜阳极板的常规电解过程中,容易产生阳极钝化、阳极泥率高、阳极泥沉降困难、生产过程中添加剂难掌控等问题。对此,本文重点对高镍粗铜生产A级电解铜的工艺进行优化,在含镍≤25g/L,电流密度240A/m2的条件下分析讨论了电解液的特性、组成及杂质在电解液中的赋存形式、电解液循环方式控制等工艺条件对阴极铜质量的影响。研究结果表明,当H2SO4浓度为170~190g/L,Cu2+浓度45~50g/L,电解液温度60~65℃,电解液循环量25~35L/min槽,添加剂ADT与明胶、硫脲、盐酸按比例搭配使用的情况下,产出的阴极铜物理外观质量良好,化学成分达到国家A级铜标准。同时,净化系统分别采用在真空蒸发工序增设减温、减压装置,设计制作电热蒸发给液量装置,在电蒸发水冷结晶机内加装导流板等措施,可提高电蒸发的生产效率,延长设备的使用寿命。扩大实验结果表明,产出的阴极铜合格率可达到96.5%以上。该技术已在金川公司全面推广应用,具有良好的经济效益和社会效益,应用前景广泛。
【学位单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TF811
【文章目录】：
中文摘要
abstract
1 绪论
    1.1 铜的性质、用途
    1.2 铜资源现状
    1.3 铜的冶炼
    1.4 铜电解精炼
        1.4.1 铜电解过程原理
        1.4.2 铜电解过程中的杂质
        1.4.3 铜电解现状
        1.4.4 铜电解发展趋势
    1.5 本文研究目的和研究内容
        1.5.1 研究目的、意义
        1.5.2 主要研究内容
2 金川高镍铜阳极板的生产现状
    2.1 高镍铜阳极板质量
        2.1.1 阳极板物理外观
        2.1.2 高镍铜阳极板的化学成分
    2.2 高镍铜阳极板的生产流程及设备设施
        2.2.1 高镍铜阳极板的生产组织
        2.2.2 高镍铜阳极板电解精炼的生产流程
        2.2.3 高镍铜阳极板生产的主要设备设施
    2.3 存在问题及解决措施
    2.4 小结
3 高镍阳极板生产高纯阴极铜的工艺研究
    3.1 高镍阳极板的生产特点
    3.2 高镍铜阳极板工艺技术条件的研究
        3.2.1 电解液技术条件的研究
        3.2.2 添加剂溶解方式及配比的研究
    3.3 电解系统工艺的优化研究
        3.3.1 单独处理净化溶液
        3.3.2 管道更换及进液底管的改造
        3.3.3 将种板系统并入生产系统
    3.4 净化系统工艺的优化研究
        3.4.1 增设减温、减压装置
        3.4.2 提高诱导脱杂效率
        3.4.3 挖潜电蒸发处理能力，提高蒸发效率
    3.5 小结
4 高镍铜阳极板规模化生产试验
    4.1 铜电解处理高镍铜阳极板电解工艺流程
    4.2 试生产时间及方案
    4.3 试生产技术条件
        4.3.1 生产原料
        4.3.2 生产条件
        4.3.3 电解液成分的稳定及体积平衡
        4.3.4 试生产的主要设备
    4.4 试生产计划
    4.5 试验和试生产技术经济指标及过程分析
        4.5.1 阴极铜质量、电流效率情况
        4.5.2 阴极铜化学成分分析结果
    4.6 小结
5 经济效益分析及应用推广
    5.1 推广后的主要生产技术条件
    5.2 推广后的结果
    5.3 经济效益分析
    5.4 社会效益分析
6 结论
致谢
参考文献
攻读学位期间研究成果

【参考文献】