[發(fā)明專利]一種含錫銅渣選擇性浸出免蒸發(fā)制備硫酸銅的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210136134.7
• 申請(qǐng)日: 2012-05-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102701263A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張旭;徐勝利;施哲;宋興誠(chéng);沈慶峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué);云南錫業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): C01G3/10
• 分類號(hào): C01G3/10;C22B15/00;C22B7/04
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種從錫精煉所產(chǎn)焙燒銅渣中選擇性浸出銅，免蒸發(fā)濃縮制備硫酸銅晶體的方法，屬于濕法冶金和化工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

錫火法精煉過(guò)程中產(chǎn)出含有較高的錫、銅以及一定量鉛、砷和鐵的高銅渣，經(jīng)電解提取一部分錫后，再經(jīng)過(guò)焙燒脫硫，最后得到焙燒銅渣，該渣如果返回錫冶煉系統(tǒng)會(huì)造成雜質(zhì)惡性循環(huán)，降低產(chǎn)品質(zhì)量。通常該渣用于生產(chǎn)硫酸銅，經(jīng)氧化后的銅用硫酸浸出得硫酸銅溶液，最后把硫酸銅溶液加熱至沸騰，蒸發(fā)濃縮，使硫酸銅達(dá)到高溫飽和狀態(tài)，再通過(guò)冷卻使過(guò)飽和的硫酸銅結(jié)晶析出。但由于雜質(zhì)種類多，且含量高，為了獲得合格的硫酸銅產(chǎn)品，硫酸銅溶液在蒸發(fā)濃縮前往往進(jìn)行凈化脫雜處理，如中國(guó)專利ZL200710303807.2和ZL02110138.8采用萃取技術(shù)凈化，ZL99114627.1和ZL95106987.X采用加氫氧化鈉的方式分離銅，ZL200710164398.2加入黃鈉鐵礬渣用于除砷。ZL200510010906.2公開(kāi)了一種采用二段浸出處理錫銅渣的方法，第一段直接用稀硫酸浸出，得到硫酸亞錫溶液和浸出渣，該溶液經(jīng)過(guò)凈化脫雜、蒸發(fā)濃縮結(jié)晶產(chǎn)出硫酸亞錫；浸出渣經(jīng)焙燒后再用硫酸浸出，得到硫酸銅溶液，最后再通過(guò)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶產(chǎn)出硫酸銅。

以上方法浸出液基本都需要進(jìn)行凈化脫雜處理，以避免溶液中雜質(zhì)含量高影響析出的硫酸銅質(zhì)量，流程復(fù)雜，操作繁瑣。另外常規(guī)方法中浸出時(shí)為了避免硫酸銅飽和析出結(jié)晶堵塞管道，常控制浸出液含銅濃度在較低范圍內(nèi)，使其溶液在室溫下不易結(jié)晶。為此要獲得硫酸銅產(chǎn)品，必須對(duì)浸出液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，蒸發(fā)濃縮后為高溫下的飽和硫酸銅溶液，由于濃度較高，過(guò)濾無(wú)法正常進(jìn)行；蒸發(fā)濃縮工序能耗較大且速度慢，設(shè)備較多，致使硫酸銅生產(chǎn)成本高。工業(yè)上蒸發(fā)濃縮常采用蒸汽進(jìn)行間接加熱，其實(shí)質(zhì)從原理分析是高溫高壓蒸汽通過(guò)換熱器將溶液中的水加熱蒸發(fā)為常壓水蒸氣。從溶液蒸發(fā)的角度看，由于水的相變熱較大，此過(guò)程需要吸收的能耗較大；由蒸汽利用的角度看，為保證溶液的蒸發(fā)速度，需將溶液保持在沸騰狀態(tài)，這就必然導(dǎo)致高溫高壓蒸汽需保持一定的殘壓，產(chǎn)生大量乏氣，最終使得蒸汽消耗量大，無(wú)論是采用減壓蒸發(fā)或多效蒸發(fā)這些傳統(tǒng)降低蒸汽消耗的方法及設(shè)備，均無(wú)法避免這一核心問(wèn)題，這也是蒸發(fā)濃縮過(guò)程能耗高的根本原因。同時(shí)蒸發(fā)濃縮過(guò)程中一些雜質(zhì)在濃縮母液中會(huì)達(dá)到過(guò)飽和而析出，影響硫酸銅產(chǎn)品質(zhì)量，為保證硫酸銅產(chǎn)品質(zhì)量，常需采用含雜質(zhì)較少的銅原料，導(dǎo)致原料成本上升，經(jīng)濟(jì)效益下降；采用溶液凈化除去砷、鐵等雜質(zhì)的方法雖然有一定作用，但同時(shí)也使操作復(fù)雜，生產(chǎn)成本增加，還會(huì)引入新的雜質(zhì)，產(chǎn)生的凈化渣也會(huì)降低銅回收率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在克服上述傳統(tǒng)工藝的缺陷，提供一種錫精煉過(guò)程中所產(chǎn)焙燒銅渣抑制浸出錫、砷、鐵，選擇性浸出銅，且免蒸發(fā)生產(chǎn)硫酸銅產(chǎn)品的方法。

本發(fā)明通過(guò)下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種含錫銅渣選擇性浸出免蒸發(fā)制備硫酸銅的方法，經(jīng)過(guò)下列各步驟：

（1）將濃度為70～250g/L的硫酸溶液作為浸出劑，在80～98℃下按固液比為1︰3～6對(duì)錫冶煉過(guò)程中產(chǎn)出的焙燒銅渣進(jìn)行浸出0.5～2小時(shí)，得到料漿；

（2）將步驟（1）所得浸出后的料漿在80～98℃下進(jìn)行過(guò)濾，分別得到浸出液和浸出渣；浸出過(guò)程使錫、砷、鐵等雜質(zhì)被抑制在渣中，銅被選擇性浸出進(jìn)入浸出液中；且浸出液中含銅（總銅）為70～200g/L，硫酸濃度為50～180g/L；

（3）將步驟（2）所得浸出液采用常規(guī)冷卻結(jié)晶，再經(jīng)離心分離，即得到硫酸銅和結(jié)晶母液。

所述步驟（1）的焙燒銅渣為錫冶煉過(guò)程中所產(chǎn)出的銅渣再經(jīng)焙燒后所得，其金屬的物相為金屬氧化物，含銅（總銅）10～40wt%，含錫（總錫）30～60wt%。

所述步驟（2）所得浸出渣（洗滌后）返回錫冶煉主流程，用于回收其他有價(jià)金屬（如錫、鉛、銅）；洗滌所得洗液作為浸出劑使用。

所述步驟（3）的冷卻結(jié)晶終點(diǎn)溫度為5～35℃。

所述步驟（3）所得結(jié)晶母液經(jīng)補(bǔ)加硫酸和水后，使其硫酸濃度為70～250g/L，且補(bǔ)加水的水量為結(jié)晶失水、自然蒸發(fā)失水以及浸出渣夾帶失水的總合，以維持溶液體積平衡，再將結(jié)晶母液返回步驟（1）作為浸出劑循環(huán)使用。