一种微波辅助浸出铜阳极泥中硒和砷的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于湿法冶金技术领域，具体涉及一种微波辅助浸出铜阳极泥中砸和砷的方法。
【背景技术】
[0002]铜阳极泥含有大量的贵金属、稀有元素和铂族金属，是提取稀贵元素的重要原料。为了有效提取铜阳极泥的稀贵元素，并有利于其他有价元素的回收，需要对阳极泥进行预处理，预处理过程的目的是尽可能脱除铜、砸、砷等元素并使贵金属得到富集，然后再用火法或湿法的方法进行回收金、银和铂族金属。对于铜阳极泥预处理除砸和砷，目前国内外采用较多的方法是硫酸化焙烧、氧化焙烧硫酸浸出法、常压碱浸法等。火法工艺中，焙烧过程存在能耗高、操作环境差、原料适应性差和污染环境等缺点，至今仍是一个全世界的技术难题。传统湿法工艺具有环境友好等优点，但同时存在浸出率低，反应时间较长，效率低等缺点，需要8小时甚至更长时间才能达到饱和，并且砸和砷的浸出率低，两者均都低于60%。
[0003]采用微波辅助浸出时，矿物受到微波的快速加热，较大的热应力随之产生，微小的裂缝也会随之在矿物的边缘产生，致使矿物的活性进一步增强，但是也同时活化了砸和砷以外的金属元素离子，存在微波场下酸浸时金属浸出分散、浸出液复杂难处理等缺点。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的问题，本发明提供一种微波辅助浸出铜阳极泥中砸和砷的方法，目的是高效且无污染地预处理铜阳极泥中砸和砷，有利于后续工艺的顺利进行。
[0005]实现本发明目的的技术方案按照以下步骤进行:
向筛分后的铜阳极泥中加入浓度为40~160g/L的氢氧化钠进行调浆，控制铜阳极泥浆料的重量浓度在15%~45%，调浆后置于微波反应炉中，微波频率为500~4000MHz，在常压下浸出反应2~15min后出料，进行固液分尚，得到含砸和砷的浸出液。
[0006]其中，所述的铜阳极泥的主要成分按重量百分比含Cu 11.2-13.6%, Se 3.6-4.8%,As 1.5-2.2%，Ni 21.3-23.4%。
[0007]所述的微波功率为每公斤浆料50~250Wh。
[0008]所述的砸的浸出率为96~99%，砷的浸出率为95~99%。
[0009]与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是:
本发明中采用氢氧化钠溶液作为微波浸出介质，氢氧化钠溶液在微波场下具有优良的吸波性能和稳定性，并且能够发生独特的离子反应的特性，当矿物表面裂缝产生之后，能够迅速渗透，与被包裹矿物发生反应，有利于快速选择性浸出铜阳极泥中的砸和砷，克服了微波场下酸浸时金属浸出分散、浸出液复杂难处理等缺点。
[0010]此外，由于矿物与氢氧化钠溶液的吸波能力不同，产生的温度差有利于浸出反应的增强。对于本发明中复杂结构、难处理、存在大量的砸、砷等金属化合物被包裹等现象的铜阳极泥具有较好的效果，经微波处理后的矿物，其表面性质、内部结构也有可能发生改变，从而提尚其浸出性能。
[0011]本发明采用微波技术从铜阳极泥中浸出砸和砷的方法，实现了铜阳极泥中砸和砷的高效快速浸出，克服了传统工艺浸出率低、流程长、环境污染重等缺陷，具有浸出速度快、环境友好、处理时间短、综合回收效益好等优点，砸和砷的浸出率分别达到96~99%、95~99%。经过微波技术处理后的浸出液和浸出渣容易处理，使得后续的贵金属提取工艺大幅度的简化，生产成本低，处理时间短，是一种绿色环保的预处理工艺。
【附图说明】
[0012]图1是本发明实施例1中经微波处理后的铜阳极泥的SEM图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
[0014]实施例1
本实施例中铜阳极泥的主要成分按重量百分比含Cu 11.2%，Se 3.6%，As 1.8%，Ni
22.8%，向筛分后的铜阳极泥中加入浓度为70g/L的氢氧化钠进行调浆，控制铜阳极泥浆料的重量浓度在25%，调浆后置于微波反应炉中，微波频率为3000MHz，微波功率为每公斤浆料lOOWh，在常压下浸出反应5min后出料，进行固液分离，得到含砸和砷的浸出液。
[0015]其中砸的浸出率为98%，砷的浸出率为97%。
[0016]经微波辅助浸出处理后的铜阳极泥图如图1所示，从图1中可以看出铜阳极泥表面出现了明显的缝隙。
[0017]实施例2
本实施例中铜阳极泥的主要成分按重量百分比含Cu 12.4%, Se 3.9%，As 1.5%，Ni21.3%，向筛分后的铜阳极泥中加入浓度为130g/L的氢氧化钠进行调浆，控制铜阳极泥浆料的重量浓度在35%，调浆后置于微波反应炉中，微波频率为1000MHz，微波功率为每公斤浆料200Wh，在常压下浸出反应12min后出料，进行固液分离，得到含砸和砷的浸出液。
[0018]其中砸的浸出率为99%，砷的浸出率为99%。
[0019]实施例3
本实施例中铜阳极泥的主要成分按重量百分比含Cu 11.9%，Se 4.6%，As 2.2%，Ni21.9%，向筛分后的铜阳极泥中加入浓度为100g/L的氢氧化钠进行调浆，控制铜阳极泥浆料的重量浓度在30%，调浆后置于微波反应炉中，微波频率为500MHz，微波功率为每公斤浆料150Wh，在常压下浸出反应8min后出料，进行固液分离，得到含砸和砷的浸出液。
[0020]其中砸的浸出率为97%，砷的浸出率为98%。
[0021]实施例4
本实施例中铜阳极泥的主要成分按重量百分比含Cu 12.9%, Se 4.2%，As 1.9%，Ni
23.4%，向筛分后的铜阳极泥中加入浓度为40g/L的氢氧化钠进行调浆，控制铜阳极泥浆料的重量浓度在15%，调浆后置于微波反应炉中，微波频率为4000MHz，微波功率为每公斤浆料50Wh，在常压下浸出反应2min后出料，进行固液分尚，得到含砸和砷的浸出液。
[0022]其中砸的浸出率为96%，砷的浸出率为96%。
[0023]实施例5 本实施例中铜阳极泥的主要成分按重量百分比含Cu 13.6%, Se 4.8%，As 2.1%，Ni
23.1%，向筛分后的铜阳极泥中加入浓度为160g/L的氢氧化钠进行调浆，控制铜阳极泥浆料的重量浓度在45%，调浆后置于微波反应炉中，微波频率为2000MHz，微波功率为每公斤浆料250Wh，在常压下浸出反应15min后出料，进行固液分离，得到含砸和砷的浸出液。
[0024]其中砸的浸出率为98%，砷的浸出率为95%。
[0025]对比例
对比例中铜阳极泥的主要成分按重量百分比含Cu 12.6%，Se 4.5%，As 2.0%，Ni21.8% ；
采用传统方法:将筛分后的铜阳极泥用浓度为160g/L的氢氧化钠进行调浆，调浆后置于微波反应炉中，控制铜阳极泥浆料的重量浓度在15%，在常压下浸出反应480min后出料，进行固液分离，得到含砸和砷的浸出液。
[0026]砸的浸出率为53%，砷的浸出率为58%。
[0027]与传统方法相比，采用本发明的新方法反应强度较强，砸和砷浸出率相比传统方法分别提高43~46%和37~41%，并且反应时间大大缩短，砸和砷的浸出率提高显著。
【主权项】
1.一种微波辅助浸出铜阳极泥中砸和砷的方法，其特征在于按照以下步骤进行: 向筛分后的铜阳极泥中加入浓度为40~160g/L的氢氧化钠进行调浆，控制铜阳极泥浆料的重量浓度在15%~45%，调浆后置于微波反应炉中，微波频率为500~4000MHz，在常压下浸出反应2~15min后出料，进行固液分尚，得到含砸和砷的浸出液。
2.根据权利要求1所述的一种微波辅助浸出铜阳极泥中砸和砷的方法，其特征在于所述的铜阳极泥的主要成分按重量百分比含Cu 11.2-13.6%, Se 3.6-4.8%, As 1.5-2.2%, Ni21.3-23.4%。
3.根据权利要求1所述的一种微波辅助浸出铜阳极泥中砸和砷的方法，其特征在于所述的微波功率为每公斤浆料50~250Wh。
4.根据权利要求1所述的一种微波辅助浸出铜阳极泥中砸和砷的方法，其特征在于所述的砸的浸出率为96~99%，砷的浸出率为95~99%。
【专利摘要】本发明属于湿法冶金技术领域，具体涉及一种微波辅助浸出铜阳极泥中硒和砷的方法。本发明是向筛分后的铜阳极泥中加入浓度为40~160g/L的氢氧化钠进行调浆，控制铜阳极泥浆料的重量浓度在15%~45%，调浆后置于微波反应炉中，微波频率为500~4000MHz，在常压下浸出反应2~15min后出料，进行固液分离，得到含硒和砷的浸出液。经过本发明微波技术处理后的浸出液和浸出渣容易处理，使得后续的贵金属提取工艺大幅度的简化，生产成本低，处理时间短，是一种绿色环保的预处理工艺。
【IPC分类】C22B15-00, C22B7-00
【公开号】CN104818386
【申请号】CN201510191684
【发明人】杨洪英, 马致远, 金哲男, 李雪娇
【申请人】东北大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月22日