CN104694978B - 一种废电解液的处理方法及处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种废电解液的处理方法，包括以下步骤：a）对废电解液进行处理，得到一次脱铜终液，所述一次脱铜溶液中铜离子浓度为35g/L～45g/L；b）以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极，采用连续电积法对所述一次脱铜终液进行处理，得到A级铜和二次脱铜终液；c）以不溶性阳极作为阳极，以电解残极作为阴极，采用连续电积法对所述二次脱铜终液进行处理，得到电积铜、黑铜板、黑铜粉和黑铜泥。本发明还提供了一种废电解液处理装置。本发明以铜离子含量较低的一次脱铜终液为原料，以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极生产A级铜，不仅降低了生产成本，减少了资源的浪费。
Description
技术领域
本发明属于铜电解液技术领域，尤其涉及一种废电解液的处理方法及处理装置。
背景技术
电解铜是采用电解法生产得到的铜，质量极高，可以用来制作电气产品。电解铜的一般过程如下：将粗铜预先制成厚板作为阳极，以不锈钢板或纯铜片制作的始级片作阴极，以硫酸和硫酸铜的混合液作为电解液，通电后，铜从阳极溶解成铜离子向阴极移动，达到阴极后获得电子而在阴极析出，得到电解铜。在铜电解精炼过程中，电解液的成分不断发生变化，不仅铜离子浓度不断上升，硫酸浓度逐渐降低，而且杂质也其中不断积累。为了维持电解液中的铜、酸含量以及杂质浓度都在规定的范围内，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。需要净化和调整的这部分电解液就称之为废电解液。
废电解液的净化是通过脱铜、脱杂工序完成的，目前常用的净化工序一般包括以下几个步骤：先将废电解液经过真空蒸发、冷冻结晶和真空带式过滤机处理，得到粗硫酸铜、重溶液和结晶母液；粗硫酸铜含铜量约为23%，可直接销售；重溶液可重新与废电解液混合进行处理或者用于生成粗硫酸镍；而结晶母液可继续采用连续脱铜脱砷法进行电解脱铜，依次在电解槽中得到电积铜、黑铜粉、黑铜泥等，电解脱铜后的终液用于生产硫酸镍，参见图1，图1为现有技术公开的废电解液的净化工艺流程示意图。在采用连续脱铜脱砷法对结晶母液进行电解脱铜时，一般以不溶性阳极作为阳极，电解残极作为阴极进行电解，可得到电积铜、黑铜粉、黑铜泥等，其中，电积铜纯度可达99%以上，且电积铜产量占电积铜、黑铜粉、黑铜泥总产量的一半左右，但是，电积铜由于纯度较低无法作为产品使用，只能用于重新配料、熔炼、浇注生产阳极板，降低了生产效率，增加了生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废电解液的处理方法及处理装置，本发明提供的废电解液的处理方法能够以铜含量较低的一次脱铜终液为原料制备得到符合阴极铜国标的A级铜，降低了生产成本，减少了资源的浪费。
本发明提供了一种废电解液的处理方法，包括以下步骤：
a）对废电解液进行处理，得到一次脱铜终液，所述一次脱铜溶液中铜离子浓度为35g/L～45g/L；
b）以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极，采用连续电积法对所述一次脱铜终液进行处理，得到A级铜和二次脱铜终液；
c）以不溶性阳极作为阳极，以电解残极作为阴极，采用连续电积法对所述二次脱铜终液进行处理，得到电积铜、黑铜板、黑铜粉和黑铜泥。
优选的，所述步骤b）中，所述一次脱铜终液的流量为20L/min～28L/min；所述电解沉积的温度为50℃～70℃；所述电解沉积的电流密度为180A/m2～200A/m2；所述述二次脱铜终液中铜离子的浓度为15g/L～25g/L。
优选的，所述步骤b）中，所述一次脱铜终液依次经过3或4个串联的电解槽进行电解沉积，所述各电解槽均以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极。
优选的，在所述步骤b）之前，还包括向所述一次脱铜终液中加入添加剂，所述添加剂为骨胶和硫脲。
优选的，所述骨胶的用量为20g/t～30g/t，所述硫脲的用量为40g/t～50g/t。
优选的，所述步骤b）中，所述一次脱铜终液的进液方式为下进上出。
优选的，所述步骤a）具体为：
采用电解沉积法对废电解液进行处理，得到A级铜和一次脱铜终液；
或者，
所述步骤a）具体为：
将废电解液依次进行真空蒸发、冷冻结晶和过滤处理，得到硫酸铜和一次脱铜终液。
本发明还提供了一种废电解液处理装置，包括：
第一脱铜装置；
进液口与所述第一脱铜装置的出液口相连的第二电解槽，所述第二电解槽以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极；
进液口与所述第二电解槽的出液口相连的第三电解槽，所述第三电解槽以不溶性阳极作为阳极，以电解残极作为阴极。
优选的，所述第二电解槽包括：
进液口与所述第一脱铜装置的出液口相连的第二A电解槽；
进液口与所述第二A电解槽的出液口相连的第二B电解槽；
进液口与所述第二B电解槽的出液口相连的第二C电解槽。
优选的，还包括与第二C电解槽的出液口相连通的分流支管。
优选的，所述第二A电解槽的进液口低于出液口；第二B电解槽的进液口低于出液口；第二C电解槽的进液口低于出液口。
优选的，所述第二电解槽包括：
进液口与所述第一脱铜装置的出液口相连的第二A电解槽；
进液口与所述第二A电解槽的出液口相连的第二B电解槽；
进液口与所述第二B电解槽的出液口相连的第二C电解槽；
进液口与所述第二C电解槽的出液口相连的第二D电解槽。
优选的，还包括与第二D电解槽的出液口相连通的分流支管。
优选的，所述第二A电解槽的进液口低于出液口；第二B电解槽的进液口低于出液口；第二C电解槽的进液口低于出液口；第二D电解槽的进液口低于出液口。
优选的，所述第一脱铜装置包括第一电解槽，所述第一电解槽以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极；
或者，
所述第一脱铜装置包括：
真空蒸发装置；
与所述真空蒸发装置的出料口相连的冷冻结晶装置；和
与所述冷冻结晶装置的出料口相连的过滤装置。
优选的，还包括添加剂储槽，所述添加剂储槽的出液口与所述第二电解槽的进液口相连通。
与现有技术相比，本发明提供的废电解液的处理方法，首先对废电解液进行处理，得到一次脱铜终液，所述一次脱铜溶液中铜离子浓度为35g/L～45g/L；然后以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极，采用连续电积法对所述一次脱铜终液进行处理，得到A级铜和二次脱铜终液；最后以不溶性阳极作为阳极，以电解残极作为阴极，采用连续电积法对所述二次脱铜终液进行处理，得到电积铜、黑铜板、黑铜粉和黑铜泥。本发明首先对废电解液进行第一次处理，得到一次脱铜终液，该第一次处理可以是生产硫酸铜，也可以是生产A级铜，目的是降低废电解液中铜离子浓度，使之为35g/L～45g/L；然后以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极，采用连续电积法对所述一次脱铜终液进行处理，以不锈钢阴极作为阴极，采用连续电积法得到完全符合阴极铜国标，主品位甚至可达到99.999%，总杂质品位在25ppm左右的A级铜；再以不溶性阳极作为阳极，以电解残极作为阴极，采用连续电积法对二次脱铜终液进行处理，得到电积铜、黑铜板、黑铜粉和黑铜泥。本发明以铜离子含量较低的一次脱铜终液为原料，以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极生产A级铜，不仅降低了生产成本，减少了资源的浪费，而且得到的A级铜完全符合阴极铜国标，主品位甚至可达到99.999%，总杂质品位在25ppm左右。实验结果表明，采用本发明提供的方法能够得到符合阴极铜国标的A级铜。
附图说明
图1为现有技术公开的废电解液的净化工艺流程示意图；
图2为本发明实施例提供的废电解液处理装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种废电解液的处理方法，包括以下步骤：
a）对废电解液进行处理，得到一次脱铜终液，所述一次脱铜溶液中铜离子浓度为35g/L～45g/L；
b）以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极，采用连续电积法对所述一次脱铜终液进行处理，得到A级铜和二次脱铜终液；
c）以不溶性阳极作为阳极，以电解残极作为阴极，采用连续电积法对所述二次脱铜终液进行处理，得到电积铜、黑铜板、黑铜粉和黑铜泥。
在本发明中，所述废电解液指需要降低杂质，调节铜、酸平衡的电解液，具体指电解铜过程中得到的废电解液，本发明对其并无特殊限制。优选的，所述废电解液中铜离子浓度优选为40g/L～60g/L，更优选为42g/L～58g/L。
本发明首先对废电解液进行第一次脱铜处理，得到一次脱铜终液，本发明对所述第一次脱铜处理的方法并无特殊限制，由于废电解液中铜离子浓度较高，第一次脱铜处理的目的在于降低废电解液中的铜离子浓度，得到附加价值较高的铜产品。
在本发明中，所述第一次脱铜处理可以为对废电解液进行处理，得到硫酸铜，具体过程如下：
将废电解液依次进行真空蒸发、冷冻结晶和过滤处理，得到硫酸铜和一次脱铜终液。
本发明优选对废电解液依次进行本领域技术人员熟知的真空蒸发、冷冻结晶和过滤处理，即可得到粗硫酸铜和一次脱铜终液。本发明对所述真空蒸发、冷冻结晶和过滤处理的工艺参数和具体步骤没有特殊限制，本领域技术人员常用的步骤和参数，能够得到硫酸铜即可。经过上述处理后，得到的硫酸铜中，铜含量优选为20%～30%；一次脱铜终液中，铜离子浓度优选为35g/L～45g/L，更优选为38g/L～42g/L。
在本发明中，所述第一次脱铜处理可以为对废电解液进行处理，得到阴A级铜和一次脱铜终液，具体过程如下：
采用电解沉积法对废电解液进行处理，得到A级铜和一次脱铜终液。
本发明优选以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极，采用电解沉积法对所述废电解液进行处理，得到A级铜和一次脱铜终液。本发明对所述电解沉积法的工艺参数和具体步骤没有特殊限制，对废电解液进行电解，得到A级铜即可。经过上述处理后，得到的一次脱铜终液中，铜离子浓度优选为35g/L～45g/L，更优选为38g/L～42g/L。在本发明中，所述不溶性阳极优选为铅阳极。
在本发明中，当废电解液中铜离子浓度较高，如其为50g/L～60g/L时，优选采用电解沉积法对其进行处理，得到A级铜和一次脱铜终液；当其铜离子浓度较低，如为40g/L～50g/L时，优选依次对其进行真空蒸发、冷冻结晶和过滤处理，得到硫酸铜和一次脱铜终液。
得到一次脱铜终液后，以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极，采用连续电积法对所述一次脱铜终液进行处理，得到A级铜和二次脱铜终液。本发明以不锈钢阴极取代电解残极或始极片，以一次脱铜终液为原料进行连续电积法制备A级铜。
在本发明中，所述一次脱铜终液优选依次经过3个或4个串联的电解槽进行电解沉积，所述各电解槽均以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极。具体而言，当第一次脱铜处理为电解沉积法生产A级铜时，得到的一次脱铜终液优选依次经过4个串联的电解槽进行电解沉积；当第一次脱铜处理为生产硫酸铜时，得到的一次脱铜终液优选依次经过3个串联的电解槽进行电解沉积。
在上述串联的电解槽中进行电解沉积时，各槽的液体流量、温度、电流密度等均相同，本发明仅以第一个电解槽为例进行上述各参数的说明。在进行第二次脱铜处理时，所述一次脱铜终液的流量优选为20L/min～28L/min，更优选为21L/min～25L/min；所述电解沉积的温度优选为50℃～70℃，更优选为60℃～68℃；所述电解沉积的电流密度优选为180A/m2～200A/m2，更优选为190A/m2～198A/m2。
以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极，采用连续电积法对所述一次脱铜终液进行处理后，得到A级铜和二次脱铜终液，得到的A级铜完全符合阴极铜国标，主品位甚至可达到99.999%，总杂质品位在25ppm左右，得到的二次脱铜终液中铜离子的浓度优选为15g/L～25g/L，更优选为18g/L～23g/L。
在对一次脱铜终液进行第二次脱铜处理之前，优选向所述一次脱铜终液中加入添加剂，使脱铜的同时脱除砷、铋、锑等杂质。所述添加剂优选为骨胶和硫脲，其中，所述骨胶的用量优选为20g/t～30g/t，更优选为28g/t；所述硫脲的用量优选为40g/t～50g/t，更优选为45g/t。
在对所述一次脱铜终液进行第二次脱铜处理过程中，所述一次脱铜终液的进液方式为下进上出，即一次脱铜终液从第一个电解槽下方进入，电解后从上方流出，再从第二个电解槽下方进入，依次进行，本发明在此不再赘述。采用下进上出的进液方式，能够得到主品味更高的A级铜。
得到二次脱铜终液后，以不溶性阳极作为阳极，以电解残极作为阴极，采用连续电积法对所述二次脱铜终液进行处理，得到电积铜、黑铜板、黑铜粉和黑铜泥。其中，电解残极是指阳极铜电解剩余的部分。在本发明中，所述二次脱铜终液优选依次经过6个或7个串联的电解槽进行电解沉积，所述各电解槽均以不溶性阳极作为阳极，以电解残极作为阴极。具体而言，当一次脱铜终液经过4个串联的电解槽时，二次脱铜终液经过6个串联的电解槽，其中，前3个电解槽用于生产电积铜，后3个电解槽用于生产黑铜板、黑铜粉和黑铜泥等产品；当一次脱铜终液经过3个串联的电解槽时，二次脱铜终液经过7个串联的电解槽，其中，前4个电解槽用于生产电积铜，后3个电解槽用于生产黑铜板、黑铜粉和黑铜泥等产品。
也就是说，在本发明提供的废电解液的处理过程中，废电解液经过第一次脱铜处理得到一次脱铜终液后，优选依次经过10个串联的电解槽进行电解沉积，分别制备A级铜、电积铜、黑铜板、黑铜粉和黑铜泥等产品。将该10个电解槽按顺序依次编号为1号电解槽、2号电解槽至10号电解槽，具体有以下两种处理方法：
第一种：
1～3号槽均以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极，对一次脱铜终液电解处理后得到A级铜；
4～10号槽均以不溶性阳极作为阳极，以电解残极作为阴极，4～7号槽进行电解处理，得到电积铜；8～10号槽进行电解处理，得到黑铜板、黑铜粉和黑铜泥。
第二种：
1～4号槽均以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极，对一次脱铜终液电解处理后得到A级铜；
5～10号槽均以不溶性阳极作为阳极，以电解残极作为阴极，5～7号槽进行电解处理，得到电积铜；8～10号槽进行电解处理，得到黑铜板、黑铜粉和黑铜泥。
本发明对以不溶性阳极作为阳极，以电解残极作为阴极，对所述二次脱铜终液进行连续电积法处理的工艺参数和操作步骤没有特殊限制，本领域技术人员熟知的参数和步骤，能够得到电积铜、黑铜板、黑铜粉和黑铜泥即可，其中，电积铜、黑铜板可用于生产阳极板，黑铜粉和黑铜泥可送入备料车间经过处理后再次利用。优选的，本发明优选在进行连续电积法进行处理的过程中补加铜离子，从而提高对砷的脱除率。
经过第三次脱铜处理后，即二次脱铜终液经过10号电解槽后，得到的脱铜终液中铜离子含量优选低于0.5g/L。
在本发明中，为了抱枕后续脱杂效果，当废电解液流量大、含铜量高时，二次脱铜终液可以不进入后续处理，而直接再次进行脱铜制备A级铜后再进入后续处理制备电积铜等。
在第三次脱铜过程中，为达到诱导法脱杂的目的，第7、8、9号脱铜槽均加入一次脱铜终液，其流量为进口流量的1/9。
本发明首先对废电解液进行第一次处理，得到一次脱铜终液，该第一次处理可以是生产硫酸铜，也可以是生产A级铜，目的是降低废电解液中铜离子浓度，使之为35g/L～45g/L；然后以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极，采用连续电积法对所述一次脱铜终液进行处理，以不锈钢阴极作为阴极，采用连续电积法得到完全符合阴极铜国标，主品位甚至可达到99.999%，总杂质品位在25ppm左右的A级铜；再以不溶性阳极作为阳极，以电解残极作为阴极，采用连续电积法对二次脱铜终液进行处理，得到电积铜、黑铜板、黑铜粉和黑铜泥。本发明以铜离子含量较低的一次脱铜终液为原料，以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极生产A级铜，不仅降低了生产成本，减少了资源的浪费，而且得到的A级铜完全符合阴极铜国标，主品位甚至可达到99.999%，总杂质品位在25ppm左右。实验结果表明，采用本发明提供的方法能够得到符合阴极铜国标的A级铜。
本发明还提供了一种废电解液处理装置，包括：
第一脱铜装置；
进液口与所述第一脱铜装置的出液口相连的第二电解槽，所述第二电解槽以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极；
进液口与所述第二电解槽的出液口相连的第三电解槽，所述第三电解槽以不溶性阳极作为阳极，以电解残极作为阴极。
参见图2，图2为本发明实施例提供的废电解液处理装置的结构示意图，其中，1为第一脱铜装置，2为第二电解槽，3为第三电解槽。
在本发明中，第一脱铜装置1的目的在于对废电解液进行第一次脱铜处理，按照第一次脱铜处理方法的不同，所述第一脱铜装置可以为第一电解槽，所述第一电解槽以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极，废电解液在第一电解槽中进行电解，得到A级铜和一次脱铜终液；所述第一脱铜装置也可以包括：
真空蒸发装置；
与所述真空蒸发装置的出料口相连的冷冻结晶装置；和
与所述冷冻结晶装置的出料口相连的过滤装置。
废电解液依次经过真空蒸发装置、冷冻结晶装置和过滤装置进行处理，得到硫酸铜和一次脱铜终液。本发明对所述第一电解槽或真空蒸发装置、冷冻结晶装置和过滤装置的具体结构没有特殊限制，本领域技术人员熟知的相应装置即可。
本发明提供的第二电解槽的进液口与第一脱铜装置的出液口相连，其以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极。经过第一脱铜装置的一次脱铜终液进入第二电解槽中进行电解，得到A级铜和第二脱铜终液。在本发明中，所述第二电解槽包括：
进液口与所述第一脱铜装置的出液口相连的第二A电解槽；
进液口与所述第二A电解槽的出液口相连的第二B电解槽；
进液口与所述第二B电解槽的出液口相连的第二C电解槽。
即，第二电解槽包括3个依次相连的第二A电解槽、第二B电解槽和第二C电解槽，各电解槽均以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极。一次脱铜终液依次在第二A电解槽、第二B电解槽和第二C电解槽中进行电解，得到A级铜和二次脱铜终液。
在其他实施例中，第二A电解槽、第二B电解槽和第二C电解槽的进液口均低于其出液口，使液体的进液方式为下进上出，从而更有利于废电解液中铜离子的脱除。
在其他实施例中，还包括与第二C电解槽的出液口相连通的分流支管，当废电解液流量较大，或者铜离子含量较高时，经过第二C电解槽电解后得到的二次脱铜终液经过该分流支管进入脱铜终液储罐或者进行其他处理。
在另一个实施例中，所述第二电解槽还可以包括：
进液口与所述第一脱铜装置的出液口相连的第二A电解槽；
进液口与所述第二A电解槽的出液口相连的第二B电解槽；
进液口与所述第二B电解槽的出液口相连的第二C电解槽；
进液口与所述第二C电解槽的出液口相连的第二D电解槽。
即，第二电解槽包括3个依次相连的第二A电解槽、第二B电解槽、第二C电解槽和第二D电解槽，各电解槽均以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极。一次脱铜终液依次在第二A电解槽、第二B电解槽、第二C电解槽和第二D电解槽中进行电解，得到A级铜和二次脱铜终液。
在其他实施例中，第二A电解槽、第二B电解槽、第二C电解槽和第二D电解槽的进液口均低于其出液口，使液体的进液方式为下进上出，从而更有利于废电解液中铜离子的脱除。
在其他实施例中，所述废电解液处理装置还包括与第二D电解槽的出液口相连通的分流支管，当废电解液流量较大，或者铜离子含量较高时，经过第二D电解槽电解后得到的二次脱铜终液经过该分流支管进入脱铜终液储罐或者进行其他处理。
在其他实施例中，所述废电解液处理装置还包括添加剂储槽，所述添加剂储槽的出液口与所述第二电解槽的进液口相连通，添加剂可通过添加剂储槽与一次脱铜终液混合，然后进入第二电解槽中进行电解。
本发明提供的废电解液处理装置还包括第三电解槽，第三电解槽的进液口与所述第二电解槽的出液口相连，所述第三电解槽以不溶性阳极作为阳极，以电解残极作为阴极。第二电解槽的二次脱铜终液进入第三电解槽中进行电解，得到电积铜、黑铜板、黑铜粉、黑铜泥和脱铜终液。
在本发明中，所述第三电解槽可以包括依次串联的6个电解槽或者7个电解槽，各电解槽均以不溶性阳极作为阳极，以电解残极作为阴极。具体而言，当第二电解槽包括4个串联的电解槽时，第三电解槽包括6个串联的电解槽，其中，前3个电解槽用于生产电积铜，后3个电解槽用于生产黑铜板、黑铜粉和黑铜泥等产品；当第二电解槽包括3个串联的电解槽时，第三电解槽包括7个串联的电解槽，其中，前4个电解槽用于生产电积铜，后3个电解槽用于生产黑铜板、黑铜粉和黑铜泥等产品。
也就是说，在本发明中，所述第二电解槽和第三电解槽具体可以为10个串联的电解槽，废电解液经过第一脱铜装置后，依次经过10个串联的电解槽进行电解沉积，分别制备A级铜、电积铜、黑铜板、黑铜粉和黑铜泥等产品。将该10个电解槽按顺序依次编号为1号电解槽、2号电解槽至10号电解槽，具体有以下两种具体结构：
第一种：
1～3号槽均以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极，对一次脱铜终液电解处理后得到A级铜；
4～10号槽均以不溶性阳极作为阳极，以电解残极作为阴极，4～7号槽进行电解处理，得到电积铜；8～10号槽进行电解处理，得到黑铜板、黑铜粉和黑铜泥。
第二种：
1～4号槽均以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极，对一次脱铜终液电解处理后得到A级铜；
5～10号槽均以不溶性阳极作为阳极，以电解残极作为阴极，5～7号槽进行电解处理，得到电积铜；8～10号槽进行电解处理，得到黑铜板、黑铜粉和黑铜泥。
本发明提供的废电解液处理装置的工作原理及工作流程如下：
废电解液经过第一脱铜装置进行第一次脱铜处理，得到一次脱铜终液；
一次脱铜终液经过以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极的第二电解槽进行电解处理，得到A级铜和二次脱铜终液；
二次脱铜终液经过以以不溶性阳极作为阳极，以电解残极作为阴极的第三电解槽进行电解处理，得到电积铜、黑铜板、黑铜粉、黑铜泥和脱铜终液。
本发明以铜离子含量较低的一次脱铜终液为原料，以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极生产A级铜，不仅降低了生产成本，减少了资源的浪费，而且得到的A级铜完全符合阴极铜国标，主品位甚至可达到99.999%，总杂质品位在25ppm左右。实验结果表明，采用本发明提供的方法能够得到符合阴极铜国标的A级铜。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的废电解液的处理方法进行描述，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
以铜离子浓度为51g/L、砷5000g/L、锑180g/L、铋240g/L、镍15000g/L、铁2000g/L的废电解液为原料，采用电解沉积法对废电解液进行电解，得到A级铜和一次脱铜终液，一次脱铜终液中，铜离子浓度为42g/L、砷5000g/L、锑180g/L、铋240g/L、镍15000g/L、铁2000g/L；
将1～10号电解槽依次串联，采取下进上出的进液方式，其中，1～3号槽以不溶性铅极板为阳极，以不锈钢极板为阴极，4～10号槽以不溶性铅极板为阳极，阴极的面积为800mm*900mm，以电解残极为阴极进行电解，进行电解之前，向一次脱铜终液中加入28g/t骨胶和45g/t硫脲，电解工艺参数及结果参见表1，表1为本发明实施例1提供的电解参数及结果。在电解过程中，第7、8、9号脱铜槽均加入一次脱铜终液，其流量为进口流量的1/9。
表1 本发明实施例1提供的电解参数及结果
表1中，出口铜离子浓度为10号电解槽出口铜离子铜浓度，砷脱除率、锑脱除率和铋脱除率为10号电解槽得到的脱铜终液中各物质的脱除率。
由表1可知，本发明提供的方法制备得到的A级铜能够满足阴极铜国标要求，且砷、锑、铋的脱除率较高。
实施例2
以铜离子浓度为51g/L、砷5000g/L、锑180g/L、铋240g/L、镍15000g/L、铁2000g/L的废电解液为原料，采用电解沉积法对废电解液进行电解，得到A级铜和一次脱铜终液，一次脱铜终液中，铜离子浓度为42g/L，砷5000g/L、锑180g/L、铋240g/L、镍15000g/L、铁2000g/L；
将1～10号电解槽依次串联，采取下进上出的进液方式，其中，1～3号槽以不溶性铅极板为阳极，以不锈钢极板为阴极，4～10号槽以不溶性铅极板为阳极，阴极的面积为800mm*900mm，以电解残极为阴极进行电解，进行电解之前，向一次脱铜终液中加入28g/t骨胶和45g/t硫脲，电解工艺参数及结果参见表2，表2为本发明实施例2提供的电解参数及结果。在电解过程中，第7、8、9号脱铜槽均加入一次脱铜终液，其流量为进口流量的1/9。
表2 本发明实施例2提供的电解参数及结果
表2中，出口铜离子浓度为10号电解槽出口铜离子铜浓度，砷脱除率、锑脱除率和铋脱除率为10号电解槽得到的脱铜终液中各物质的脱除率。
由表2可知，本发明提供的方法制备得到的A级铜能够满足阴极铜国标要求，且砷、锑、铋的脱除率较高。
实施例3
以铜离子浓度为51g/L、砷5000g/L、锑180g/L、铋240g/L、镍15000g/L、铁2000g/L的废电解液为原料，采用电解沉积法对废电解液进行电解，得到A级铜和一次脱铜终液，一次脱铜终液中，铜离子浓度为42g/L，砷5000g/L、锑180g/L、铋240g/L、镍15000g/L、铁2000g/L；
将1～10号电解槽依次串联，采取下进上出的进液方式，其中，1～3号槽以不溶性铅极板为阳极，以不锈钢极板为阴极，4～10号槽以不溶性铅极板为阳极，阴极的面积为800mm*900mm，以电解残极为阴极进行电解，进行电解之前，向一次脱铜终液中加入添加剂28g/t骨胶和45g/t硫脲，电解工艺参数及结果参见表3，表3为本发明实施例提供的电解参数及结果。在电解过程中，第7、8、9号脱铜槽均加入一次脱铜终液，其流量为进口流量的1/9。
表3 本发明实施例3提供的电解参数及结果
表3中，出口铜离子浓度为10号电解槽出口铜离子铜浓度，砷脱除率、锑脱除率和铋脱除率为10号电解槽得到的脱铜终液中各物质的脱除率。
由表3可知，本发明提供的方法制备得到的A级铜能够满足阴极铜国标要求，且砷、锑、铋的脱除率较高。
实施例4
以铜离子浓度为51g/L、砷5000g/L、锑180g/L、铋240g/L、镍15000g/L、铁2000g/L的废电解液为原料，采用电解沉积法对废电解液进行电解，得到A级铜和一次脱铜终液，一次脱铜终液中，铜离子浓度为42g/L，砷5000g/L、锑180g/L、铋240g/L、镍15000g/L、铁2000g/L；
将1～10号电解槽依次串联，采取下进上出的进液方式，其中，1～3号槽以不溶性钛极板为阳极，以不锈钢极板为阴极，4～10号槽以不溶性铅极板为阳极，阴极的面积为800mm*900mm，以电解残极为阴极进行电解，进行电解之前，向一次脱铜终液中加入添加剂28g/t骨胶和45g/t硫脲，电解工艺参数及结果参见表4，表4为本发明实施例4提供的电解参数及结果。在电解过程中，第7、8、9号脱铜槽均加入一次脱铜终液，其流量为进口流量的1/9。
表4 本发明实施例4提供的电解参数及结果
表4中，出口铜离子浓度为10号电解槽出口铜离子铜浓度，砷脱除率、锑脱除率和铋脱除率为10号电解槽得到的脱铜终液中各物质的脱除率。
由表4可知，本发明提供的方法制备得到的A级铜能够满足阴极铜国标要求，且砷、锑、铋的脱除率较高。
另外，本实施例的脱铜电效为88%。
实施例5
以铜离子浓度为51g/L、砷5000g/L、锑180g/L、铋240g/L、镍15000g/L、铁2000g/L的废电解液为原料，采用电解沉积法对废电解液进行电解，得到A级铜和一次脱铜终液，一次脱铜终液中，铜离子浓度为38g/L，砷5000g/L、锑180g/L、铋240g/L、镍15000g/L、铁2000g/L；
将1～10号电解槽依次串联，采取下进上出的进液方式，其中，1～3号槽以不溶性钛极板为阳极，以不锈钢极板为阴极，4～10号槽以不溶性铅极板为阳极，阴极的面积为800mm*900mm，以电解残极为阴极进行电解，进行电解之前，向一次脱铜终液中加入添加剂28g/t骨胶和45g/t硫脲，电解工艺参数及结果参见表5，表5为本发明实施例5提供的电解参数及结果。在电解过程中，第7、8、9号脱铜槽均加入一次脱铜终液，其流量为进口流量的1/9。
表5 本发明实施例5提供的电解参数及结果
表5中，出口铜离子浓度为10号电解槽出口铜离子铜浓度，砷脱除率、锑脱除率和铋脱除率为10号电解槽得到的脱铜终液中各物质的脱除率。
由表5可知，本发明提供的方法制备得到的A级铜能够满足阴极铜国标要求，且砷、锑、铋的脱除率较高。
比较例1
以铜离子浓度为51g/L、砷5000g/L、锑180g/L、铋240g/L、镍15000g/L、铁2000g/L的废电解液为原料，采用电解沉积法对废电解液进行电解，得到A级铜和一次脱铜终液，一次脱铜终液中，铜离子浓度为38g/L,，砷5000g/L、锑180g/L、铋240g/L、镍15000g/L、铁2000g/L；
将1～10号电解槽依次串联，采取下进上出的进液方式，其中，1～10号槽以不溶性铅极板为阳极，阴极的面积为800mm*900mm，以电解残极为阴极进行电解，进行电解之前，向一次脱铜终液中加入28g/t骨胶和45g/t硫脲，电解工艺参数及结果参见表6，表6为本发明比较例1提供的电解参数及结果。在电解过程中，第7、8、9号脱铜槽均加入一次脱铜终液，其流量为进口流量的1/9。
表6 本发明比较例1提供的电解参数及结果
| 项目 | |
| 电流(A) | 8000 |
| 流量（L/min） | 23 |
| 进口铜（g/L） | 38 |
| 出口铜（g/L） | ＜0.5 |
| 砷脱除率（%） | 65～75 |
| 锑脱除率（%） | 70～80 |
| 铋脱除率（%） | 95～98 |
表5中，出口铜离子浓度为10号电解槽出口铜离子铜浓度，砷脱除率、锑脱除率和铋脱除率为10号电解槽得到的脱铜终液中各物质的脱除率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种废电解液的处理方法，包括以下步骤：
a)采用电解沉积法对废电解液进行处理，得到A级铜和一次脱铜终液，所述废电解液中铜离子浓度为50g/L～60g/L，所述一次脱铜溶液中铜离子浓度为35g/L～45g/L；
b)以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极，采用连续电积法对所述一次脱铜终液进行处理，得到A级铜和二次脱铜终液；所述一次脱铜终液的进液方式为下进上出；所述一次脱铜终液依次经过3或4个串联的电解槽进行电解沉积，所述各电解槽均以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极；在所述步骤b)之前，还包括向所述一次脱铜终液中加入添加剂，所述添加剂为骨胶和硫脲；
c)以不溶性阳极作为阳极，以电解残极作为阴极，采用连续电积法对所述二次脱铜终液进行处理，得到电积铜、黑铜板、黑铜粉和黑铜泥。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤b)中，所述一次脱铜终液的流量为20L/min～28L/min；所述电解沉积的温度为50℃～70℃；所述电解沉积的电流密度为180A/m2～200A/m2；所述二次脱铜终液中铜离子的浓度为15g/L～25g/L。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述骨胶的用量为20g/t～30g/t，所述硫脲的用量为40g/t～50g/t。
4.一种废电解液处理装置，包括：
第一脱铜装置，所述第一脱铜装置包括第一电解槽，用于处理铜离子浓度为50g/L～60g/L的废电解液，且使脱铜溶液中铜离子浓度为35g/L～45g/L；
进液口与所述第一脱铜装置的出液口相连的第二电解槽，所述第二电解槽包括3或4个串联的电解槽，用于进行电解沉积，所述各电解槽均以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极；所述各电解槽使液体的进液方式为下进上出；
进液口与所述第二电解槽的出液口相连的第三电解槽，所述第三电解槽以不溶性阳极作为阳极，以电解残极作为阴极。
5.根据权利要求4所述的处理装置，其特征在于，所述第二电解槽包括：
进液口与所述第一脱铜装置的出液口相连的第二A电解槽；
进液口与所述第二A电解槽的出液口相连的第二B电解槽；
进液口与所述第二B电解槽的出液口相连的第二C电解槽；
还包括与第二C电解槽的出液口相连通的分流支管；所述第二A电解槽的进液口低于出液口；第二B电解槽的进液口低于出液口；第二C电解槽的进液口低于出液口。
6.根据权利要求4所述的处理装置，其特征在于，所述第二电解槽包括：
进液口与所述第一脱铜装置的出液口相连的第二A电解槽；
进液口与所述第二A电解槽的出液口相连的第二B电解槽；
进液口与所述第二B电解槽的出液口相连的第二C电解槽；
进液口与所述第二C电解槽的出液口相连的第二D电解槽；
还包括与第二D电解槽的出液口相连通的分流支管；所述第二A电解槽的进液口低于出液口；第二B电解槽的进液口低于出液口；第二C电解槽的进液口低于出液口；第二D电解槽的进液口低于出液口。
7.根据权利要求4所述的处理装置，其特征在于，所述第一脱铜装置中，所述第一电解槽以不溶性阳极作为阳极，以不锈钢阴极作为阴极。
8.根据权利要求4所述的处理装置，其特征在于，还包括添加剂储槽，所述添加剂储槽的出液口与所述第二电解槽的进液口相连通。
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