銅冶煉陽(yáng)極板中的雜質(zhì)元素對(duì)電解車間的影響

王迪銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司金冠銅業(yè)分公司

銅冶煉陽(yáng)極板中的雜質(zhì)元素對(duì)電解車間的影響

王迪
銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司金冠銅業(yè)分公司

新時(shí)期，電力、煉銅等技術(shù)工藝逐漸發(fā)展和進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)全球化、區(qū)域化快速發(fā)展，人們對(duì)銅制品的需求也逐漸增多。當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人們的生活水平也得到提升，銅在人們生活中占有十分重要的地位，并發(fā)揮著越來(lái)越大的優(yōu)勢(shì)。冶銅技術(shù)中，低氧銅、無(wú)氧銅原料是不同的，加工方法也有著各自的特點(diǎn)，在銅的電解精煉中，銅冶煉陽(yáng)極板的雜質(zhì)元素將對(duì)電解車間產(chǎn)生很大的影響，因此本文就對(duì)銅冶煉陽(yáng)極板中的雜質(zhì)元素對(duì)電解車間的影響進(jìn)行分析，使成本得到有效的控制。

銅冶煉陽(yáng)極板；雜質(zhì)元素；電解車間；影響

電解銅精煉中，將銅澆鑄成為陽(yáng)極板之后，硫酸銅和硫酸的水溶液由于受到直流電的影響，在電解槽中稀釋出純度較高的金屬銅。但是由于一些金屬雜質(zhì)元素具有不溶性，能夠在電解槽的底部產(chǎn)生雜質(zhì)，并沉積下來(lái)，容易對(duì)電解銅車間產(chǎn)生極大的影響。這些電解槽底部的雜質(zhì)元素會(huì)對(duì)電解銅車間冶煉產(chǎn)生影響，同時(shí)這些雜質(zhì)也有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因此需要重視銅冶煉陽(yáng)極板生產(chǎn)的雜質(zhì)元素。在銅冶煉陽(yáng)極板生產(chǎn)的雜質(zhì)元素處理過程中，不僅僅要控制把握電解銅的質(zhì)量，還需要使電解銅的成本得到節(jié)約，能夠創(chuàng)造出更大的價(jià)值。

一、使用新設(shè)備，改進(jìn)冶煉技術(shù)，減少工藝損耗

在銅冶煉的過程中，電解工藝需要對(duì)電解液循環(huán)管理的各項(xiàng)數(shù)據(jù)的變化進(jìn)行科學(xué)全面的分析與研究，使冶煉銅物理規(guī)格的合格率得到提高。處理電解槽中陽(yáng)極銅時(shí)，應(yīng)盡量減少雜質(zhì)元素的出現(xiàn)，使其得到科學(xué)的處理。銅冶煉陽(yáng)極板中的雜質(zhì)元素對(duì)電解車間會(huì)產(chǎn)生極大的影響。

首先會(huì)使電解車間的工藝損耗增加，對(duì)電解車間的生產(chǎn)造成很大的負(fù)荷，使得電解銅的純度受到影響。電解槽中的陽(yáng)極板和不銹鋼板需要具備清潔生產(chǎn)加工的全自動(dòng)流程[1]。只有定期進(jìn)行清潔，才能夠提高電解車間的效率，延長(zhǎng)使用壽命，使電解銅冶煉的質(zhì)量得以提升。

其次，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)雜質(zhì)元素的再利用，回收有價(jià)金屬，提高電解生產(chǎn)的附加價(jià)值，降低電解車間的成本消耗。使得電解車間的成本控制受到極大的影響，減少成本的消耗，還能夠使附加值得以提高。

最后，使用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，對(duì)銅冶煉陽(yáng)極板產(chǎn)生的的雜質(zhì)元素進(jìn)行循環(huán)利用，提高電解車間實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)劃與建設(shè)，保證有色銅加工生產(chǎn)更加清潔。

電解銅以銅礦作為煉銅的原料，在電解精煉銅時(shí)，陽(yáng)板上的銅和電位較負(fù)的賤金屬溶解進(jìn)入到溶液中，貴金屬與一些金屬是不相溶[2]，變成陽(yáng)極泥并沉淀在電解槽中。如果賤金屬雜質(zhì)大量的溶解在電溶液中，正常的電解過程也會(huì)受到影響。提高電解液的電阻以及密度，使得陽(yáng)極泥沉降的速度變慢，甚至在陰極上與銅共同放電，使得陰極銅的質(zhì)量受到影響。因此需要定期將電解液抽出并凈化，將水、硫酸等補(bǔ)充到電解液中。在對(duì)抽出的電解液凈化時(shí)，將其中的銅等元素以硫酸鹽的形式出現(xiàn)，硫酸能夠重新回到電解系統(tǒng)中被循環(huán)利用。

二、明確銅冶煉陽(yáng)極板產(chǎn)生的雜質(zhì)元素，區(qū)別看待其影響

在進(jìn)行電解精煉銅的過程中，雜質(zhì)元素對(duì)于電解車間有一定的負(fù)面影響，一般表現(xiàn)為，如果電解車間的雜質(zhì)累積到一定限度時(shí)，銅離子的濃度就會(huì)升高，或者是電解槽內(nèi)部的陽(yáng)極就會(huì)出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象，使得銅電解精煉的開展受到影響。對(duì)銅進(jìn)行電解精煉的陽(yáng)極板是一種合金，其中含有很多元素，陽(yáng)極銅中的雜質(zhì)有4種類型，一是帶有正電性強(qiáng)于銅顯著的元素，如金、鉑等；二是帶有負(fù)點(diǎn)性強(qiáng)于銅顯著的元素，比如鉛、鋅等；三是與銅的電位比較接近，但是比銅負(fù)點(diǎn)性的元素，如砷、鉍等；四是其他的雜質(zhì)，如氧、硫、硅等。如果陽(yáng)極溶解，該雜質(zhì)是以金屬形態(tài)存在的也會(huì)電化溶解，以二價(jià)離子的形態(tài)進(jìn)入到溶液中，使溶液中的硫酸被消耗，溶液的電阻增大。電解車間中，在析出銅時(shí)，出現(xiàn)的金屬雜質(zhì)會(huì)使得電解液中的密度等變大，使得電解液的電阻增大，電解液槽電壓會(huì)升高，使得銅冶煉陽(yáng)極板電流效率得以降低。

與此相對(duì)，銅冶煉陽(yáng)極板中出現(xiàn)的雜質(zhì)沉淀在電解車間中，是有很高的經(jīng)濟(jì)性的，如果能夠科學(xué)的回收并利用，能夠使電解銅的成本得以減少，對(duì)于車間而言是有著積極的作用的。電解銅精煉中，要使用科學(xué)的方法，減少雜質(zhì)元素的出現(xiàn)，稀釋銅離子的濃度，使電解溶液得到有效的控制，并保證雜質(zhì)很難被水溶解，使溶液的溫度以及密度得到保護(hù)，雜質(zhì)離子放電的現(xiàn)象得以減少。此外，要對(duì)電解液進(jìn)行過濾和凈化，避免陽(yáng)極板出現(xiàn)鈍化的現(xiàn)象，對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行有效的回收利用，盡量使用新的添加劑、活化劑等，保證雜質(zhì)能夠結(jié)晶沉降，使電解液中含有的懸浮物能夠被凈化裝置濾除出去，實(shí)現(xiàn)綠色的利用。同時(shí)還需要及時(shí)清理不粘附的、粗粒的沉淀物。

要全面的對(duì)銅冶煉陽(yáng)極板產(chǎn)生雜質(zhì)元素對(duì)電解車間的影響進(jìn)行分析，定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，使陽(yáng)極的質(zhì)量得以改善，避免出現(xiàn)陽(yáng)極泥殼，注意低殘極率的出現(xiàn)，依據(jù)規(guī)定定期清理，使極間距離更加合理。通過加銅中和法等方法進(jìn)行凈化，冷卻結(jié)晶，使雜質(zhì)元素從脫銅電解后液中產(chǎn)生。[3]需要使用不同方法對(duì)雜質(zhì)元素進(jìn)行凈化，要根據(jù)具體的情況進(jìn)行具體的分析，并使用針對(duì)性的方法，使雜質(zhì)的質(zhì)量達(dá)到循環(huán)利用的標(biāo)準(zhǔn)。要建立完善的凈化制度，并保證凈化過程的安全性，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化程度高，并且流程簡(jiǎn)單，不需要過多操作人員的凈化制度，保證電解車間能夠良好的運(yùn)行，提高電解銅的質(zhì)量，減少設(shè)備的損耗，延長(zhǎng)其使用的壽命。

結(jié)束語(yǔ)

新形勢(shì)下，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人們對(duì)電解銅的需求量也逐漸增多，銅在社會(huì)生產(chǎn)生活中的優(yōu)越性逐漸受到關(guān)注和重視，但是由于受到當(dāng)前煉銅技術(shù)的限制和束縛，因此必須要對(duì)精煉銅的過程進(jìn)行嚴(yán)格的要求，明確銅冶煉陽(yáng)極板產(chǎn)生的雜質(zhì)元素對(duì)電解車間的影響。努力提高電解銅的質(zhì)量以及品質(zhì)，加強(qiáng)對(duì)外交流與研究，緊跟時(shí)代步伐加強(qiáng)技術(shù)的進(jìn)步與創(chuàng)新，促進(jìn)電解銅產(chǎn)量的提升，實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)的循環(huán)利用。

[1]別良偉,任智順.銅電解車間提高電流密度下的生產(chǎn)與實(shí)踐[J].銅業(yè)工程,2013,01:22-24.

[2]范曉霞.銅冶煉陽(yáng)極板中的雜質(zhì)元素對(duì)電解車間的影響[J].化工管理,2013,08:194.

[3]柳智,楊文棟.淺談提高銅陽(yáng)極板質(zhì)量的生產(chǎn)實(shí)踐[J].云南冶金,2013,02:85-88.