铜萃取－电积的操作过程及注意事项

一、铜萃取过程

萃取设备一般采用多级逆流混合澄清器。萃取参数，如萃取级数、有机相中萃取剂的浓度、在混合室中两相接触时间，在澄清室的分相时间、两相的相比等均由试验选定。萃取效率决定于萃取体系的性质和设计的混合澄清器的级效率。在萃取体系一定时，主要看设备的设计水平高低和加工的质量状况。

铜萃取过程中两相的流向和过程可由图1来说明。

图1  铜萃取过程示意图

由图1可知，铜浸出液与有机相在混合澄清器中作逆向运动。铜浸出液自第1级的混合室底部进入，与第2级澄清室溢流而来的有机相混合，实现萃取；搅拌不仅使两相混合均匀，而且将混合液体排往澄清室，让两相静置分层。铜浸出液经第1级混合萃取，与有机相混合后被排往第1级澄清室分层，再由第1级澄清室底部进入第2级混合室，如此渐进，直到第4级的澄清室底部排出，成为萃余水相，返回作堆浸的溶浸液。贫（新）有机相从第4级混合室进入，与经过几级萃取的铜浸出液逆流混合后，排往第4级澄清室静置分层，再溢流进入第3级混合室，如此渐进，直至第1级澄清室成为饱和有机相排出，经洗涤后再进行铜的反萃取。

反萃取的操作如同萃取；所不同的是在萃取中，铜浸出液作连续相，有机相作分散相，而在反萃取时，有机相作连续相，而水相（反萃液）作分散相。

在铜的萃取与反萃取操作中应该注意下列事项：

（一）保持界面的稳定性。萃取过程的恶化，通常是界面的不正常反映在先。运行中如发现界面不稳，必须找出原因，调整萃取参数，努力维护界面的稳定性。

（二）为了防止产生第三相，铜浸出液中的含固量应小于2×10^－5，一般应经检查过滤。

（三）贫有机相应定期纯化处理，及时清除贫有机相中积累的Si，Ca，Mg等杂质。

二、铜电积过程

铜电积工艺已十分成熟，可根据反萃取液（即电积原液）的性质，工厂已有的设备和技术条件来选定槽电压、电流密度、电积尾液中铜浓度和硫酸酸度等参数，制定规程。其操作过程较为简单，按预先设定的溶液流速，让电积原液进入电积槽进行电积，溶液中的Cu^2＋就逐步在始极片（阴极）上沉积。为了保证阴极铜质量，一般需注意下列事项：

（一）电积原液进入电积槽前，需加一套去除残余有机相的粗粒化装置，避免出现黑铜。

（二）电积尾液中的Cu^2＋浓度不低于10g∕L，因为Cu^2＋浓度低于10g∕L时，其电极电位降低，此时H，As，Sb，Bi等可能与Cu^2＋一起在阴极上析出，将严重影响阴极铜质量。

（三）电积液中的铁离子浓度不高于5g∕L，因为Fe^3＋在电积条件下能促使已沉积于阴极上的铜溶解，降低电流效率。

（四）电流密度不宜过高，一般控制在200A／m²以下。因为电流密度增大，生产量虽然提高了，但在阴极上Cu^2＋沉积速度过快，从而使阴极铜粗糙，甚至出现粉状结构。

（五）电积过程中宜加入少量添加剂，如干酪素、硫脲、动物胶等。少量添加剂的加入，能使铜沉积更均匀，结晶致密，表面光滑。它们加入量一般小于50g∕tCu。

下表是国内外几个企业的铜电积生产技术指标。

表  国内外几个企业的铜电积生产技术指标