[發(fā)明專利]一種濕法處理高硫銅煙灰回收銅的方法

無效

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• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN103882236A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設計）人: 王德全
• 申請（專利權）人: 沈陽有色金屬研究院
• 主分類號: C22B7/02
• 分類號: C22B7/02;C22B15/00
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 韓輝

技術領域

本發(fā)明涉及一種高硫銅煙灰濕法處理回收銅等有價金屬的工藝，特別是涉及一種在硫酸介質(zhì)中氧化浸出高硫銅轉(zhuǎn)爐煙灰回收銅的方法，即在通空氣條件下硫酸浸出銅煙灰，浸出液通過萃取-電解得到電銅，從浸出渣中回收鉛、鉍和銀，從萃余液中回收鋅和鎘，屬濕法冶金技術領域。

背景技術

對銅煙灰的處理，早期以火法為主，近期的發(fā)展趨勢以濕法或濕法-火法聯(lián)合工藝為主。目前,國內(nèi)外銅煙灰主要有以下幾種處理方法:

鼓風爐熔煉法

鼓風爐熔煉法是將銅煙灰加入粘合劑，制成球團。再將球團與熔劑、焦炭一起裝入熔煉爐中熔煉，鉛熔煉成粗鉛，銅熔煉成冰銅，鋅形成粗氧化鋅煙塵回收，砷以砷冰銅的形式固定。此法存在的問題是粘合劑一般不含有價金屬，增加爐子的處理量；銅煙灰中鐵的含量低，為得到熔點低、流動性好的爐渣，必須添加大量含鐵物料，以調(diào)節(jié)爐渣組成；同時鼓風爐熔煉不可避免產(chǎn)生二次污染，回收產(chǎn)物的純度不高，而且銅、鉛、鋅的回收率不高（40%-70%）。

選冶聯(lián)合法

選冶聯(lián)合法的基本流程：銅煙灰經(jīng)過浸出、固液分離后，浸出液置換沉銅，氧化中和除鐵砷，濃縮結晶制備七水硫酸鋅；浸出渣通過選礦得到銅精礦、次精礦、中礦，這三種物料直接返回轉(zhuǎn)爐熔煉，砷富集于尾礦，堆存。該法鉛和鉍被分散，回收率低。

濕法-火法聯(lián)合工藝

濕法-火法聯(lián)合工藝基本流程：稀酸處理銅轉(zhuǎn)爐煙灰-置換沉銅-除鐵-濃縮結晶生產(chǎn)硫酸鋅。浸出渣經(jīng)火法還原熔煉生產(chǎn)粗鉛以進一步回收鉛等金屬。此法不足之處是燃料率高達30%，環(huán)境污染比較嚴重，有價元素綜合回收率偏低，產(chǎn)品結構不盡合理等。

全濕法處理工藝

全濕法處理工藝與濕法-火法聯(lián)合法的相同點在于對銅和鋅的回收都采用相同工藝流程，而對酸浸渣采用碳酸鹽轉(zhuǎn)化-硝酸浸出-硫酸沉鉛的工藝。該方法使資源得到了充分利用，減少了環(huán)境污染，技術成熟。缺點是操作流程長，除鐵負擔重，不適合處理含硫高的銅煙灰。

處理銅冶煉煙灰其他方法還有加壓浸出法、硫化鈉-強堿體系氧化浸出法和氯鹽浸出法等。

除了上述工藝外，人們也研究和開發(fā)了各種各樣處理銅煙灰的工藝。例如

1.公開號為CN1493707的中國發(fā)明專利給出了《一種銅轉(zhuǎn)爐煙灰礦渣成團的新工藝及其成團配方》，其特征是：首先在銅轉(zhuǎn)爐煙灰礦渣中加入添加劑后經(jīng)混輾、壓制成團塊，再投入冶煉爐中冶煉回收鉛；其成團配方是：在每100公斤礦渣中加入2-10公斤石灰、2-10公斤水泥、5-15公斤煙煤。該工藝解決了原冶煉技術中爐料透氣性差的問題，可提高冶煉爐的生產(chǎn)能力，提高金屬回收率，降低能耗。

2.公開號為CN101519728的中國發(fā)明專利給出了《一種銅轉(zhuǎn)爐煙灰制備氧化鉍的方法》，首先將銅轉(zhuǎn)爐煙灰用稀硫酸浸出，硫酸浸出液回收銅、鋅；然后將浸出渣加入氯化鈉用濃硫酸浸出，浸出液用鐵置換，得到海綿鉍；再將海綿鉍再經(jīng)過洗滌、硝酸溶解、轉(zhuǎn)型、煅燒制備氧化鉍。該工藝過程較簡單，采用濕法流程，操作環(huán)境好。

3.公開號為CN101519729的中國發(fā)明專利給出了《一種用銅轉(zhuǎn)爐煙灰制備三鹽基硫酸鉛的方法》，其步驟包括：(1)將銅轉(zhuǎn)爐煙灰用稀硫酸浸出，得到含銅、鋅的浸出液和含鉛、鉍浸出渣；其特征在于其步驟還包括：(2)將含鉛、鉍浸出渣加入氯化鈉用濃硫酸浸出，得到含鉍浸出液和氯鹽浸出渣；(3)將氯鹽浸出渣用碳酸銨進行轉(zhuǎn)化得到碳酸銨轉(zhuǎn)化渣；(4)將碳酸銨轉(zhuǎn)化渣用硝酸溶解；(5)將硝酸溶解后的碳酸銨轉(zhuǎn)化渣溶解液用硫酸沉淀；(6)將沉淀得到的硫酸鉛沉淀用氫氧化鈉合成三鹽基硫酸鉛。該工藝的方法全部采用濕法流程，通過分段浸出將煙灰中的鉛轉(zhuǎn)化成碳酸鉛，然后用銷酸溶解，硫酸沉淀，再加入氫氧化鈉合成三鹽基硫酸鉛，該工藝過程較簡單，采用濕法流程，操作環(huán)境好。

以上專利申請1提到的方法以回收金屬鉛為主，不能有效回收銅，熔煉過程不可避免污染環(huán)境。專利申請2和專利申請3的方法均常規(guī)濕法冶金工藝處理銅煙灰，但不適合處理含硫高的銅煙灰。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術存在的上述不足，針對現(xiàn)有從銅煙灰特別是從高硫銅煙灰中回收銅等有價金屬存在的問題，提出了一種新的濕法處理高硫銅煙灰回收銅的方法，該方法采用兩段浸出工藝處理銅冶煉煙灰：一段浸出為低酸浸出，二段浸出是在硫酸體系中通空氣氧化浸出；從浸出液中回收銅、鋅和鎘，從浸出渣中回收鉛、鉍和銀。

本發(fā)明給出的技術解決方案：這種濕法處理高硫銅煙灰回收銅的方法，其特點有以下步驟構成：