一种白冰铜综合回收的方法与流程

文档序号:12996845阅读:2860来源:国知局

本发明涉及一种白冰铜综合回收的方法,具体涉及一种通过湿法从白冰铜中同时高效回收铜和砷的方法,属于有色金属冶金技术领域。



背景技术:

铅精炼除铜通常包括熔析除铜和加硫除铜两种方法,目前,冶炼厂多采用熔析方法除铜,与加硫除铜相比,熔析除铜得到的铅浮渣含硫低,有价金属主要以金属或合金的形式存在。对熔析除铜得到的铅浮渣熔炼分铅后得到主要含铜、铅、砷、锑、金、银等金属的合金,即白冰铜,其主要成分为cu40~70%,pb5~15%,as5~20%,fe1~10%,sb1~5%及au、ag。该物料成分复杂,还含有毒性物质砷,处理难度大。对于该物料的传统处理方法是将其送铜转炉吹炼得到粗铜,但是该方法具有能耗高、污染严重、铅锑分散、砷害无法解决等缺点。



技术实现要素:

针对现有火法处理白冰铜的工艺存在的缺陷,本发明的目的是在于提供一种高效、环保、经济的实现白冰铜中铜和砷高效综合回收的方法,解决现有火法处理白冰铜存在能耗高、污染严重、铅锑分散、砷害无法等难题。

为了实现上述技术目的,本发明提供了一种白冰铜综合回收的方法,包括以下步骤:

1)对白冰铜粉末进行氧压酸浸,固液分离,得到含铜和砷的浸出液和渣相;

2)所述含铜和砷的浸出液通过so2还原法脱砷,得到as2o3和结晶母液;

3)所述结晶母液进行旋流电解提铜,得到铜产品,电解液作为浸出剂返回步骤1)的氧压酸浸。

本发明的技术方案首次采用了酸性氧化浸出、二氧化硫还原和电解沉积等相结合的工艺,通过全湿法工艺实现了白冰铜中铜和砷的同时高效回收,而且同时实现了酸浸出剂的循环利用,且可以利用工业二氧化硫气体进行还原,大大降低了工艺的成本。本发明的技术方案首先将白冰铜采用酸性氧化浸出,能使砷和铜选择性进入液相,实现铜和砷与其他金属分离,而砷和铜富集液巧妙地利用二氧化硫气体还原后,砷还原成亚砷酸形式,最终以三氧化二砷形式回收,实现铜砷分离,而铜富集在结晶母液中,可以直接电积铜,而电积废液可以返回作为酸性浸出剂使用,该方法实现了酸浸出液的闭路循环,既符合环保要求,又降低了生产成本,产生了可观的经济效益。

优选的方案,所述氧压酸浸过程在搅拌速度为100~500rpm,温度≥80℃,氧分压为0.5mpa~2.0mpa的条件下浸出0.5~5h。较优选的方案,所述氧压酸浸过程在搅拌速度为200~300rpm,温度120~150℃,氧分压0.8mpa~1.2mpa的条件下浸出1~2h。

较优选的方案,所述酸性浸出采用浓度为100~200g/l的硫酸作为浸出剂;所述浸出剂与白冰铜粉末的液固比为(3~10):1ml/g。

优选的方案,所述so2还原脱砷的过程中,以含so2的气体作为还原剂;砷浸出液中的高价砷被so2还原成亚砷酸,亚砷酸脱水得到as2o3。

优选的方案,铅浮渣熔炼得到的白冰铜经过破碎,球磨,筛选粒度为-100目的白冰铜粉末。

相对现有技术,本发明的技术方案带来的有益技术效果:

1)本发明的技术方案实现了白冰铜中有价金属的全面回收,铜和砷分别以电积铜和as2o3产品形式回收,铅、锑和贵金属富集在浸出渣中可以通过常规火法工艺回收,全流程铜和砷的回收率均大于95%。

2)本发明对砷进行开路处理,避免砷在流程中循环累积,解决了现有工艺的砷分散、污染严重,容易产生环境污染的缺陷。

3)本发明的技术方案操作简单,流程短,具有高效、环保、经济和操作性强的特点,适用于工业化应用。

4)本发明的技术方案实现了酸浸出液的闭路循环,降低了酸使用成本,减少酸废水的排放。

附图说明

【图1】为本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

以下实施例旨在进一步说明本发明内容,而不是限制本发明权利要求的保护范围。

实施例1:

一种白冰铜综合回收的方法,采用某工厂白冰铜作为原料,原料干基的化学成分为:cu62.35%,pb8.57%,as15.34%,fe6.21%,sb3.22%,ag0.14%和au8.3g/t。取100kg该合金在颚式破碎机初步破碎处理后,经球磨机研磨至物料粒度-100目,物料经硫酸溶液调浆后送高压釜进行氧压浸出,浸出过程中不断通入纯氧,氧分压为0.8mpa,过程控制硫酸浓度200g/l,搅拌速度为200pm,液固比4:1,温度150℃,浸出时间1.5h;浸出完成后进行液固分离,cu和as进入浸出液,pb、sb、au和ag等进入浸出渣,铜和砷的浸出率均达到99%。浸出渣返还火法炼铅系统综合回收有价元素,浸出液通入二氧化硫将五价砷还原成三价砷,利用三价砷较五价砷溶解度低的特性,溶液经冷却后砷以三氧化二砷形式从溶液中析出,三氧化二砷晶体洗涤、烘干后得到三氧化二砷产品,结晶母液直接进入旋流电解工艺,得到符合国标的阴极铜产品,电解液返回酸性浸出工艺。

实施例2:

一种白冰铜综合回收的方法,采用某工厂白冰铜作为原料,原料干基的化学成分为:cu62.35%,pb8.57%,as15.34%,fe6.21%,sb3.22%,ag0.14%和au8.3g/t。取100kg该合金在颚式破碎机初步破碎处理后,经球磨机研磨至物料粒度-100目;与硫酸一起调浆后在高压釜进行加压酸浸,浸出过程中不断通入纯氧,氧分压为1.2mpa,过程控制硫酸的浓度160g/l,液固比5:1,搅拌速度为300pm,温度120℃,浸出时间2h;氧化浸出完成后,进行液固分离,原料中的cu和as进入浸出液,pb、sb、au和ag等进入浸出渣,铜和砷的浸出率均达到98%。浸出渣返还火法炼铅系统综合回收有价元素,浸出液通入液体二氧化硫将五价砷还原成三价砷,利用三价砷较五价砷溶解度低的特性,溶液经冷却后砷以三氧化二砷形式从溶液中析出,三氧化二砷晶体洗涤、烘干后得到三氧化二砷产品,纯度大于99%。结晶母液直接进入旋流电解提铜工序,得到符合国标的阴极铜产品,电解液返回硫酸浸出。

对比例1:

以某工厂白冰铜为原料,原料干基的化学成分为:cu62.35%,pb8.57%,as15.34%,fe6.21%,sb3.22%,ag0.14%和au8.3g/t。取100kg原料不经碎磨工序,直接与硫酸一起调浆后在高压釜进行加压酸浸,浸出过程中不断通入纯氧,过程控制搅拌速度为300pm,温度150℃,浸出时间2h;氧化浸出完成后,进行液固分离,原料中的cu和as的浸出率仅有56.32%和72.39%。

对比例2:

一种白冰铜综合回收的方法,采用某工厂白冰铜作为原料,原料干基的化学成分为:cu62.35%,pb8.57%,as15.34%,fe6.21%,sb3.22%,ag0.14%和au8.3g/t。取100kg该物料在颚式破碎机初步破碎处理后,经球磨机研磨至物料粒度-100目;与硫酸一起调浆后在高压釜进行加压酸浸,浸出过程中不断通入纯氧,浸出过程控制硫酸的浓度为60g/l,搅拌速度为300pm,温度150℃,浸出时间3h,氧化浸出完成后,进行液固分离,原料中的cu和as的浸出率仅有37.17%和46.39%。

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