铜冶炼阳极板中的杂质元素对电解车间的影响

范晓霞 （内蒙古巴彦淖尔西部铜业有限公司 015000）

在电解铜的精炼中，铜浇铸成阳极板后，在电解槽中硫酸铜和硫酸的水溶液在直流电的作用下析出高纯度的金属铜，而某些金属杂质元素由于其不溶性，造成杂质沉积在电解槽的底部，会对电解铜车间造成巨大的影响。而这些沉淀在电解槽底部的杂质元素不仅影响着电解铜车间的冶炼，也具有极高的经济价值，因此为节约电解铜成本的工艺损耗，创造更大的价值，必须加强注重铜冶炼阳极板产生的杂质元素。而在对铜冶炼阳极板产生的杂质元素处理研究的过程中，不仅需要对电解铜质量的掌控，还要尽可能达到节省能源消耗的目的。

一、改进铜的冶炼工艺，使用新型熔炼设备，减少电解车间的工艺损耗

在铜冶炼过程中，电解工艺系统要全面科学分析电解液循环管理的每一项数据的变化与波动，要保障冶炼铜的物理规格合格率。在对待提炼电解槽内的阳极铜问题的同时，要尽可能减少其杂质元素的产生，并合理处理与控制。而铜冶炼阳极板产生的杂质元素会对电解车间产生以下影响：

1、增长电解车间的工艺损耗，会对电解车间的冶炼与生产产生不小的负荷，影响冶炼铜过程中的纯度与安全性。电解槽内的阳极板和不锈钢板，必须拥有加工清洁生产的全自动流程。只有定时科学的清洁与维护，才能使电解车间高效率、长寿命使用，从而保障电解铜冶炼的合规与高质量。

2、杂质元素的再利用，对电解车间的成本控制具有重大的影响，可以合理规避成本的流失。而在冶炼铜过程中，化学反应将粗铜里的铜离子分解出来，吸附在不锈钢板上，不仅可以节约原料与成本，还可以创造额外的附加价值。

3、采用先进的技术与设备，绿色循环利用铜冶炼阳极板产生的杂质元素，高标准的规划、高标准的建设电解车间，使其有色铜加工进行科学性的清洁生产。

由于电解铜的炼铜的原料是铜矿，在对铜的电解精炼中，阳极上的铜和电位较负的贱金属溶解进入溶液，而贵金属和某些金属（如：硒、碲）不溶，成为阳极泥沉于电解槽底。在电解液中逐渐积累的贱金属杂质，会防碍电解过程的正常进行。增加电解液的电阻和密度，使阳极泥沉降速度减慢，甚至在阴极上与铜一起共同放电，影响阴极铜的质量。必须定期定量地抽出净化，并相应地向电解液中补充新水和硫酸。抽出的电解液在净化过程中，常将其中的铜、镍等有价元素以硫酸盐的形态产出，硫酸则返回电解系统重复使用。

二、科学认识铜冶炼阳极板产生的杂质元素，一分为二的看待其对电解车间的影响

在铜电解精炼过程中，其杂质元素对电解车间产生的负面影响一般为，当电解间杂质积累到一定程度时，铜离子的浓度达到极高，或电解槽内阳极严重钝化，会影响铜电解精炼正常进行。铜电解精炼的阳极板是一种含有多种元素的合金，通常将阳极铜中的杂质分为以下四类：（1）如同金、铂等带有正电性强于铜显著的元素（2）如同铅、钴、锌、等带有负电性强于铜显著的元素（3）电位接近铜但较铜负电性的元素：砷、锑、铋；（4）其他杂质：氧、硫、硒、碲、硅等。当阳极溶解时，以金属形态存在的该类杂质均电化溶解，并以二价离子状态进入溶液，消耗溶液中的硫酸，增加溶液的电阻。在电解车间中，对铜的析出过程中，产生的金属杂质元素会加大电解液的粘度和密度增大，对电解液增加电阻，使电解液槽电压上升，从而降低铜冶炼阳极板的电流效率。

与之相对，铜冶炼阳极板产生的杂质元素在电解车间的沉淀，具有极高的经济价值，加以科学回收利用，会降低电解铜的成本，会对车间产生积极的影响。在电解铜的精练过程中要采取如同锡亦属火法等科学方法，一方面从根源上尽可能减少或除去的杂质元素，在控制电解溶液中要稀释一定程度的铜离子浓度，使其杂质元素难以水解，维护好溶液的温度与密度，防止或减少杂质离子的放电。另一方面在过程中，加强电解液的过滤与净化，防止阳极板的钝化，注重对杂质元素的回收与利用，一定程度上使用新型添加剂与活化剂或震动电极，使其杂质结晶沉降，从而利用净化装置滤除电解液中所含的悬浮物，做到绿色环保利用。而对于粗粒不粘附的多孔沉积物，要本着清洁的目的，及时清理。

要全面认识铜冶炼阳极板产生的杂质元素对电解车间的影响，注重细节，定时维护设备。改善阳极质量，从根本上防止阳极泥壳的生成，同时也需要注意低残极率的发生，按照规定定时清洗擦拭，把握合理的极间距离。采取加铜中和法或直接浓缩法等先进的净化方法，冷却结晶，从脱铜电解后液中产出杂质元素。在对待不同的杂质元素的净化上，要采取不同的方法，具体问题具体分析，如有可能使其析出的杂质元素质量上达到再利用的标准。要建立安全程度高、流程简化、自动化程度高、操作人员少的净化制度，使电解车间良好运行，保障电解铜质量的稳定，减少设备的损耗提高其寿命使用周期。

三、结语

进入新时代，随着我国经济的快速发展，市场与人们对电解铜的需求日益上涨，而由于现代炼铜技术的限制，我们必须注重在精练铜的过程中，铜冶炼阳极板产生的杂质元素对电解车间的影响。应在对电解铜质量与品质要求不断提高的基础上，积极对外交流，技术方面要与时俱进，不断开拓创新，践行科学发展观，促进我国电解铜产量快速增长，产生的杂质元素二次利用，推动我国电解铜事业新一轮繁荣。

[1]《电解铜的影响元素》

[2]《电解铜工艺的节能措施及效果》

[3]《基体分离ICP-AES法测定电解铜中的杂质元素》