制备铜和硫酸镍的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化工领域，具体地，涉及制备铜和硫酸镍的方法。
【背景技术】
[0002]对于铜生产企业，阴极铜的质量直接影响其效益，而比铜价值更高的镍往往不能有效回收，以上问题长期以来都是关注的焦点。然而随着镍、铜资源的消耗殆尽，目前可供使用的原料品质与早年相比水平大为降低，业内也将目光转向了二次资源的利用，包括冶炼过程中产生的废料、工业单位的废弃镍铜合金零部件、电子元件制造厂家丢弃的废料等。以上原料经过火法冶炼后浇铸成阳极铜，再进行电解。由于原料的复杂化，使得阳极铜含镍量必不可免的增加，即生成高镍阳极铜，一般含Ni3%?11%，远远超过阳极铜含Ni〈0.3%的要求。由于铜、镍的化学性质较为相似，因此高效处理高镍阳极铜，一直是行业人士不断研究的课题。
[0003]现有技术中，利用电解法处理含镍阳极铜过程中，一般控制镍含量在0.2%?0.4%之间，因为在铜阳极板中镍含量过高的情况下，不仅造成阴极铜结晶粗糙、长粒子等，而且会引起阳极板钝化、槽电压升高，进而影响到电解过程的正常进行。虽然在生产阳极铜的冶炼过程中尽可能使大量的镍浸入渣，但是由于原料复杂性等问题，使得阳极铜中镍含量往往超标，另外渣中的铜和镍很难分离，造成资源浪费。
[0004]由此，电解法制备铜和硫酸镍的方法有待改进。
【发明内容】
[0005]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种制备铜和硫酸镍的方法，解决了当前高镍阳极铜处理过程中阴极铜质量差、能耗高、资源浪费等难题。整个工艺过程简短有效、操作方便，有较强的原材料适应性，实现了资源利用最大化，具有良好的经济效益、环境效益和社会效益，具有较大的工业化推广潜力。
[0006]根据本发明的一个方面，本发明提供了一种制备铜和硫酸镍的方法。根据本发明的实施例，该方法包括:将含有镍和铜的原料进行冶炼和浇铸处理，以便得到高镍铜板，其中，所述高镍铜板的镍含量为(5-11)重量％;以所述高镍铜板为阳极，以硫酸铜为电解液，进行电解处理，以便得到铜，其中，所述电解处理是在温度为58-68摄氏度，电流密度为130A/m2?230A/m2的条件下进行的;将所述电解液进行净化处理，以便得到硫酸镍和硫酸铜溶液。
[0007]根据本发明实施例的制备铜和硫酸镍的方法，高镍铜板的镍含量可高达(5-11)重量％，原料适应性强，适用于有色金属冶炼、电子废弃物回收处理、再生资源综合回收利用技术领域，实现了资源利用的最大化。并且，制备过程操作简单，可连续化、自动化生产，铜和硫酸镍的回收率高，生产效率高。此外，该方法能耗少，对环境不产生任何污染。
[0008]另外，根据本发明上述实施例的制备铜和硫酸镍的方法，还可以具有如下附加的技术特征:
[0009]根据本发明的实施例，所述高镍铜板的铜含量为(85-90)重量％。
[0010]根据本发明的实施例，所述电解处理的温度为61-64摄氏度。
[0011]根据本发明的实施例，所述电解处理的极距为115-125mm。
[0012]根据本发明的实施例，所述电解液的循环流为10?15L/min，且压滤量为所述循环流的20?40 %。
[0013]根据本发明的实施例，所述电解液中Cu2+浓度为(30?45)g/L。
[0014]根据本发明的实施例，所述电解液的酸度为(120?160)g/L。
[0015]根据本发明的实施例，所述电解处理进一步包括:向所述电解液中加入添加剂，其中，所述添加剂为选自骨胶、硫脲和干酪素的至少一种。
[0016]根据本发明的实施例，所述添加剂的加入量为每生产I吨所述铜加入(90?220)g所述添加剂，优选地，每生产I吨所述铜加入(120?180)g所述添加剂。
[0017]根据本发明的实施例，所述电解液部分由所述净化处理得到的所述硫酸铜溶液构成。
[0018]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0019]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0020]图1显示了根据本发明一个实施例的制备铜和硫酸镍的方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0022]在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0023]需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0024]根据本发明的一个方面，本发明提供了一种制备铜和硫酸镍的方法。参考图1，根据本发明的实施例，对该制备铜和硫酸镍的方法进行解释说明，该方法包括:
[0025]SlOO冶炼和浇铸
[0026]根据本发明的实施例，将含有镍和铜的原料进行冶炼和浇铸处理，得到高镍铜板，其中，所述高镍铜板的镍含量为(5-11)重量％。本发明的电解处理的原料适应性强，可以通过有色金属冶炼、电子废弃物回收处理和再生资源综合回收等途径获得的含有镍和铜的原料进行冶炼和浇铸处理获得的高镍铜板作为阳极，原料的来源广泛，并且的实现了资源利用的最大化。
[0027]根据本发明的实施例，高镍铜板的铜含量为(85-90)重量％。由此，通过冶炼和浇铸过程，能够富集铜、镍等有价金属，去除其它杂质，当高镍铜板的铜含量为(85-90)重量％时，有利于保证电解过程稳定、持续、高效地进行。
[0028]S200电解处理
[0029]根据本发明的实施例，以高镍铜板为阳极，以硫酸铜为电解液，进行电解处理，得到铜，其中，该电解处理是在温度为58-68摄氏度，电流密度为130A/V?230A/m2的条件下进行的。发明人通过大量研究发现，将电流密度控制在130A/m2?230A/m2之间，可以有效防止阳极钝化和浓度差造成结晶粗糙，解决了现有技术中镍含量过高造成的阴极铜结晶粗糙、长粒子等问题，而将电解液温度控制在58?68°C之间，可以增大导电率，减小电解液的粘度，便于阳极沉降和电解液中气泡的逸出，防止阳极板钝化、槽电压升高，保证电解过程的正常进行。由此，利用本发明的电解条件可以以高镍铜板为阳极进行电解，获得高纯度的铜，并且铜的回收率高。
[0030]此外，需要说明的是，致密、平整的始极片电解得到的结晶细腻，对阴极高质量的沉积也起到重要作用。
[0031 ]根据本发明的实施例，电解处理的温