并聯循環連續電積脫砷法的特點
根據上述分析和試驗,云銅于1997年8月在電積脫砷過程采取了“并聯循環連續電積脫砷法”。通過10多年來的生產實踐,取得了良好的效果。此方法具有以下特點:
(1)生產現場清潔安全
由于采用大循環量使溶液濃度能得到精確的控制,從而有效的抑制了砷化氫氣體的產生,保證了生產現場的安全。避免了其它電積方法在末尾階段析出AsH3的現象。對脫砷現場進行檢測,未測出AsH3。通過對槽面進行覆蓋,由抽風系統和捕捉系統對產出的酸霧進行有組織的排放和收集,從而保證了生產現場的清潔。
(2)脫砷效率高、能耗低
通過對脫砷前液進行預處理,使溶液銅和砷濃度比控制在要求的范圍內,以及對所有脫砷槽都采用了大循環量,保證了槽內溶液銅砷濃度的均勻性,并提高了溶液濃度與電流強度之間的匹配能力和容余能力。從而提高脫砷過程形成砷銅合金的工藝保障,提高了脫砷的效率;減少了無效銅的消耗,提高了銅的直收率,降低了電能消耗。由于對溶液進行加溫,使其控制在60~65℃,避免了送電初期因溫度低而引起的槽電壓高電流低的現象,并降低了槽電壓,減少了電能消耗。
因此,脫砷效率和綜合電流效率在90%以上;每噸As的電能消耗低,一般在15000 kW.h以下;砷渣中銅砷比低,一般控制在Cu∶As=(1.8~2.8)∶1,接近β-Cu3As和Cu2As理論比值的2.545∶1和1.696∶1,從而提高了電解過程銅的直收率。而改進前砷渣中Cu∶As =(6~11)∶l。
(3)陰極產物處理方便
通過工藝參數的控制,使陰極產物呈紅黑色、翼色顆粒狀;顆粒與陰極的粘附性低,易從陰極脫落。一般每天對脫砷槽進行一次停電檢查和處理,用鋼刷將陰極表面的砷渣刷入槽底,避免砷渣在陰陽極之間形成短路。根據電流情況,4~7天出一次砷渣。顎式破碎機公司砷渣用濾斗從槽底撈出,每槽的操作時間一般在15 min左右。砷渣通過真空過濾洗滌后送至下道工序進行綜合回收。因此,操作簡單,勞動強底低,出槽過程周期短。
(4)陰極材料簡單并能重復利用
陰極材料為銅電解過程中產出的銅殘極,取材簡單,且導電性好。避免了使用陰極片時導電不好,耳攀腐蝕斷裂等問題。因此,沒有出現過去使用陰極片時,因陰極耳攀的斷裂,而導致的陽極耳部被燒斷的問題,以及撈陰極片的問題。由于其良好而穩定的導電能力,保證了脫砷生產過程中高電流下的導電性能和生產的安全。由于陰極產物為顆粒狀,易脫落;因此,通過簡單的刷板后陰極還可以重復使用。
(5)設備生產能力大
由于對脫砷前液的預處理,提高了砷的濃度,冶金化工窯降低了銅的濃度。由于采用大循環量并聯循環,以及導電性能良好而穩定的銅殘極用陰極。使所有槽子都處于同一脫砷狀態,而不存在分段脫銅脫砷的問題;同時可以采用高電流密度(最高達320A/m2以上)進行脫砷。所以,設備脫砷能力大,以云銅為例其每槽的脫砷能力可達73Kg/d以上。