CN103849903B - 铜电解液中锑和铋的回收系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜电解液中锑和铋的回收系统，其包括依次布置的萃取槽、反萃取槽、中和沉淀槽和过滤器，所述反萃取槽的输入端与萃取槽的锑、铋离子回收液出口相连，反萃取槽的锑、铋离子反出液出口与中和沉淀槽的输入端相连，所述中和沉淀槽的输出端与过滤器的输入端相连。当铜电解液中的锑、铋离子达到一定浓度时，采用上述技术方案可将其中的锑、铋离子回收进行再售，这样不仅有效保证电解铜的生产质量，而且降低对环境的污染，操作简便，生产成本低，能耗小。本发明主要是利用有机相萃取液萃取、反萃液络合反萃、碱液中和沉淀反应这三步法使得含锑、铋离子的回收液中的锑、铋离子析出得到锑、铋离子富集物，从而实现铜电解液的纯化。
Description
技术领域
本发明涉及化工生产领域，具体涉及一种铜电解液中锑和铋的回收系统。
背景技术
现有技术中，铜矿企业一般是将开采的粗铜采用电解法精炼纯铜，具体步骤为：先将粗铜制成厚板作为阳极，纯铜制成薄片作阴极，以硫酸和硫酸铜的混和液作为电解液，这样通电后，阳极的粗铜失去电子得到的铜离子向阴极移动，到达阴极的铜离子得到电子即可析出电解铜（亦称纯铜或阴极铜），但是实际生产中，粗铜中的锑、铋等杂质会伴随铜同步发生电解生成锑离子和铋离子，锑离子和铋离子在铜电解液中能够形成溶解度很小的絮状物质并粘附于阴极纯铜以及电解铜的表面，不仅影响阴极纯铜的性能，而且大大地降低了生成的电解铜的质量。为解决上述问题，目前企业多采用电积法(也称为诱导法)使杂质锑和铋富集于电积产物黑铜粉中，从而实现锑和铋的脱出，但是为了提高铜的收率，富含有锑和铋的黑铜粉通常会返回提炼铜，这样就会导致杂质锑和铋循环生产系统中不断地进行累积，最终导致铜电解液中的杂质含量过高，长时间连续生产同样也会影响到电解铜的生产质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种铜电解液中锑和铋的回收系统，该回收系统的回收率高，运行成本低。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种铜电解液中锑和铋的回收系统，其特征在于：包括依次布置的萃取槽、反萃取槽、中和沉淀槽和过滤器，所述反萃取槽的输入端与萃取槽的锑、铋离子回收液出口相连，反萃取槽的锑、铋离子反出液出口与中和沉淀槽的输入端相连，所述中和沉淀槽的输出端与过滤器的输入端相连。
采用上述技术方案产生的有益效果在于：在电解精炼纯铜的工艺中，当铜电解液中的锑、铋离子达到一定浓度时，采用上述技术方案可将其中的锑、铋离子回收进行再售，这样不仅有效保证电解铜的生产质量，而且降低对环境的污染，操作简便，生产成本低，能耗小。本发明主要是利用有机相萃取液萃取、反萃液络合反萃、碱液中和沉淀反应这三步法使得含锑、铋离子的回收液中的锑、铋离子析出得到锑、铋离子富集物，从而实现铜电解液的纯化。
附图说明
图1是本发明的系统结构图。
具体实施方式
一种铜电解液中锑和铋的回收系统，如图1所示，其包括依次布置的萃取槽10、反萃取槽20、中和沉淀槽30和过滤器40，所述反萃取槽20的输入端与萃取槽10的锑、铋离子回收液出口11相连，反萃取槽20的锑、铋离子反出液出口21与中和沉淀槽的输入端相连，所述中和沉淀槽30的输出端与过滤器40的输入端相连，这样在电解精炼纯铜的工艺中，当铜电解液中的锑、铋离子达到一定浓度时，采用上述技术方案可将其中的锑、铋离子回收进行再售，这样不仅有效保证电解铜的生产质量，而且降低对环境的污染，操作简便，生产成本低，能耗小。本发明主要是利用有机相萃取液萃取、反萃液络合反萃、碱液中和沉淀反应这三步法使得含锑、铋离子的回收液中的锑、铋离子析出得到锑、铋离子富集物，从而实现铜电解液的纯化，通过分步操作锑、铋的回收率高，具体使用步骤如下：1）采用有机相萃取液逆流萃取含锑、铋离子的铜电解液，得到纯化的铜电解液和含锑、铋离子的回收液；2）采用反萃液反萃取含锑、铋离子的回收液，得到萃余相和含锑、铋离子的反出液；3）向含锑、铋离子的反出液中加入氨水调制PH值为7～8.5，过滤，得到的滤渣即为锑铋富集物，优选的，所述的过滤器40为真空抽滤机，经真空抽滤后即得存留在过滤器40上部的锑铋富集物。如图1所示，位于萃取槽10上方的两个贮槽分别用于容纳有机相萃取液和含锑、铋离子的铜电解液，位于萃取槽10左侧的贮槽为用于收集贮藏纯化后的铜电解液，位于反萃取槽20上方的贮槽用于容纳反萃取液。
作为进一步的优选方案：所述回收系统还包括反萃液配制槽60，过滤器40的滤液出口41与反萃液配制槽60的进口相连，如图1所示，所谓的反萃液配制槽60也就是用于配制反萃液的槽体，实际使用时，可以配制一定PH值的硫脲和硫酸的混合物作为反萃液，由于过滤器40中的滤液中含有大量的反萃液，因此将过滤器40中的滤液引入到反萃液配制槽60可以经过配制后再循环利用，大大提高资源的利用率，具体的，所述回收系统还包括依次布置的蒸发器70、冷却室80和离心机90，所述蒸发器70的输入端与过滤器40的滤液出口41相连，蒸发器70的蒸汽出口与冷却室80的输入端相连，所述离心机90的输入端与冷却室80的输出端相连，离心机90的离心液出口91与反萃液配制槽60的进口相连，优选的，所述过滤器40与蒸发器70之间的连接管路布置有缓冲罐100。由于反萃液是循环使用，而反萃液和用于调制PH值的氨水之间会发生化学反应生成硫酸铵，这就导致长时间生产会造成中和沉淀后滤液中的硫酸铵的浓度过高直至达到饱和值，因此在实际生产过程中，本发明采用上述技术方案将过滤器40中的滤液依次通过真空蒸发、冷却结晶和离心分离处理，即可将滤液中的硫酸铵分离出来，从而确保系统得以持续稳定运行，具体滤液中的硫酸铵的浓度可以定期检测得知，也可以直观上观察反萃取槽20中是否含有晶体，当含有晶体时说明循环液中的硫酸铵浓度偏高，需要进行分离处理。
进一步的，所述回收系统还包括水洗槽50，水洗槽50的输入端与反萃取槽20的有机相出口22相连，水洗槽50的水洗级数为四级，采用水洗槽50四级水洗反萃取槽20中反萃取后排出的有机相可以有效回收有机相萃取液，实现原料的回收循环利用，充分利用资源，降低对环境的污染，如图1所示，所述水洗槽50上方的贮槽为供水槽，水洗槽50右侧的贮槽用于收集回收的有机相萃取液，具体的，所述萃取槽10的逆流萃取级数为三级，反萃取槽20的反萃取级数为五级，采用三级萃取、五级反萃取即可保证废水中锑、铋的回收率较高，且回收成本低。
Claims (5)
1.一种铜电解液中锑和铋的回收系统，其特征在于：包括依次布置的萃取槽（10）、反萃取槽（20）、中和沉淀槽（30）和过滤器（40），所述反萃取槽（20）的输入端与萃取槽（10）的锑、铋离子回收液出口（11）相连，反萃取槽（20）的锑、铋离子反出液出口（21）与中和沉淀槽（30）的输入端相连，所述中和沉淀槽（30）的输出端与过滤器（40）的输入端相连。
2.根据权利要求1所述铜电解液中锑和铋的回收系统，其特征在于：所述回收系统还包括反萃液配制槽（60），过滤器（40）的滤液出口（41）与反萃液配制槽（60）的进口相连。
3.根据权利要求1所述铜电解液中锑和铋的回收系统，其特征在于：所述回收系统还包括水洗槽（50），水洗槽（50）的输入端与反萃取槽（20）的有机相出口（22）相连。
4.根据权利要求2所述铜电解液中锑和铋的回收系统，其特征在于：所述回收系统还包括依次布置的蒸发器（70）、冷却室（80）和离心机（90），所述蒸发器（70）的输入端与过滤器（40）的滤液出口（41）相连，蒸发器（70）的蒸汽出口与冷却室（80）的输入端相连，所述离心机（90）的输入端与冷却室（80）的输出端相连，离心机（90）的离心液出口（91）与反萃液配制槽（60）的进口相连。
5.根据权利要求3所述铜电解液中锑和铋的回收系统，其特征在于：所述萃取槽（10）的逆流萃取级数为三级，反萃取槽（20）的反萃取级数为五级，水洗槽（50）的水洗级数为四级。
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