銅電積技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2014.08.003銅電積技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展朱茂蘭，涂弢，朱根松，楊玨(江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院，江西贛州341000)摘要：概述了我國(guó)銅電積工業(yè)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀，總結(jié)了銅電積工藝的成果與不足，重點(diǎn)評(píng)述對(duì)陽(yáng)極材料、電積添加劑及其檢測(cè)、電解液雜質(zhì)離子除雜等的研究。關(guān)鍵字：銅電積；現(xiàn)狀；研究；發(fā)展中圖分類號(hào)：TF811文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1007-7545（2014）08-0000-00StatusandDevelopmentofCopperElectrowinningZHUMao-lan,TUTao,ZHUGen-song,YA

2、NGJue（SchoolofApplication＆Science,JiangxiUniversityofScienceandTechnology,Ganzhou341000,Jiangxi,China）Abstract:CopperelectrowinningindustryinChinawassummarizedintermsofitsstatusanddevelopmenthistory.Theachievementsandshortcomingsofthistechnologywereoverviewed.Anodematerial,additivesandtheirdetect

3、ion,removalofionimpuritywerediscussedwithfocus.Keywords:copperelectrodeposition;currentsituation;research;development伴隨著世界范圍內(nèi)銅礦資源的開(kāi)采，高品位、易處理銅礦資源日益減少，低品位、難處理復(fù)雜銅礦資源占銅資源儲(chǔ)量的比例急劇增加。低品位復(fù)雜銅礦資源很難滿足現(xiàn)行火法煉銅工藝對(duì)原料的要求或增大冶煉成本，使得濕法工藝處理此類銅礦愈來(lái)愈引起人們更多的關(guān)注。尤其是20世紀(jì)60~70年代以來(lái)，銅萃取劑及萃取工藝的開(kāi)發(fā)為濕法提銅帶來(lái)革命性的變化?！敖觥腿　姺e”工藝生產(chǎn)陰極銅具

4、有生產(chǎn)流程短、投資小、原料適應(yīng)范圍廣、環(huán)境污染小、可操作性強(qiáng)等特點(diǎn)。作為產(chǎn)品產(chǎn)出工序，電積技術(shù)在濕法提銅工業(yè)中占據(jù)十分重要地位，電積設(shè)備的性能、陽(yáng)極材料及工藝條件直接影響陰極銅產(chǎn)品質(zhì)量及過(guò)程能耗。因此，科學(xué)合理地配置電積設(shè)備、優(yōu)化電積工藝及陽(yáng)極材料對(duì)銅電積工業(yè)的發(fā)展具有至關(guān)重要的意義。1銅電積工業(yè)的發(fā)展及現(xiàn)狀自1968年溶劑萃取—電積技術(shù)在美國(guó)亞利桑那州藍(lán)鳥(niǎo)礦業(yè)投入生產(chǎn)應(yīng)用以來(lái)，銅電積工業(yè)開(kāi)始蓬勃發(fā)展[1]。我國(guó)于20世紀(jì)60年代初期，在廣東馬壩建成了年產(chǎn)200t的陰極銅濕法冶煉廠，這是我國(guó)首家采用電積工藝生產(chǎn)陰極銅的工業(yè)化嘗試。20世紀(jì)70年代山東建成了年產(chǎn)1000t電銅的新泰冶煉廠，

5、浸出液經(jīng)凈化后含銅約80g/L、H2SO4約30g/L，凈化后液采用電積工藝生產(chǎn)電銅，控制電流密度100~170A/m2，電積后液含銅約16g/L，H2SO4約160g/L。與馬壩冶煉廠相比，新泰冶煉廠在生產(chǎn)規(guī)模及電積工藝的優(yōu)化等方面均取得了較大的進(jìn)步[2]。伴隨著銅電積工業(yè)的逐步發(fā)展，我國(guó)以電積工藝生產(chǎn)電銅的銅濕法冶煉廠逐漸增多，具有代表性的有海南石綠鐵礦加工廠、新疆阜康冶煉廠、楚雄選冶廠等，年設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模均達(dá)到2500t以上。2006年，采用“生物浸出—萃取—電積”工藝的紫金山銅濕法廠投入生產(chǎn)，該廠主要工藝參數(shù)為：電積富液含銅45~50g/L，貧液含銅30~40g/L，電積貧液返回萃

6、取車間作反萃劑使用，電流密度控制180~220A/m2，添加入少量的古爾膠、硫脲等添加劑保證陰極銅表面平整致密，加入少量硫酸鈷，降低鉛陽(yáng)極的腐蝕速率及陽(yáng)極電位，減少陽(yáng)極腐蝕、降低陰極銅鉛含量。2008年該廠陰極銅產(chǎn)量突破10000t，成為國(guó)內(nèi)首家萬(wàn)噸級(jí)濕法提銅礦山，標(biāo)志著我國(guó)礦山濕法提銅進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)階段[3]。濕法煉銅工業(yè)如此迅速發(fā)展與銅電積工藝技術(shù)的不斷完善密不可分。電積技術(shù)的改進(jìn)主要集中在陰陽(yáng)極材料、電解槽等設(shè)備上，電積設(shè)備的改良促進(jìn)了生產(chǎn)指標(biāo)參數(shù)的優(yōu)化。不同年代銅電積相關(guān)情況調(diào)查結(jié)果如表1所示[4-5]。收稿日期：2014-02-25基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51364

7、016)作者簡(jiǎn)介：朱茂蘭（1978-），女，江西贛州人，碩士，講師.表1不同年代銅電積相關(guān)情況調(diào)查結(jié)果Table1Surveyresultsofcopperelectrowinningatdifferentyears類別1996~19982006~2007調(diào)查工廠數(shù)量3534不銹鋼陰極占比/%6374軋制Pb-Ca-Sn陽(yáng)極占比/%8394陽(yáng)極壽命大于5年占比/%3865采用電解質(zhì)多支管占比/%6071聚合物膠接混凝土電解槽占比/%