[發明專利]一種采用微波處理從銅陽極泥中提取回收銅和硒的方法

有效

• 申請號: 201310405331.9
• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN103451438A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 楊洪英;馬致遠;陳國寶;呂陽
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B3/08;C22B15/00;C01B19/00
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術領域

?本發明屬于濕法冶金領域，特別涉及一種采用微波處理從銅陽極泥中提取回收銅和硒的方法。

背景技術

銅在電解精煉時，在直流電作用下陽極上的銅和電位較負的賤金屬溶解進入溶液，而正電性金屬，如金、銀和鉑族金屬它們在陽極上不進行電化學溶解，而以極細的分散狀態落入槽底成為銅陽極泥。銅陽極泥含有大量的貴金屬和稀有元素，是提取貴金屬的重要原料。為了更好地富集稀貴金屬元素，并有利于其他有價元素的回收，需要對陽極泥進行預處理，即將陽極泥中影響后續分離工藝顯著的非貴金屬元素先行解離出來。銅在銅陽極泥中占有極大的比例，而且它的存在對后續的貴金屬分離有重大的影響，因此需要對其進行預處理回收，以降低后續工作的試劑耗量和縮短生產周期。硒在銅陽極泥中往往與金屬等形成穩定的硒化物合金，各種硒化物由于性質十分穩定，使脫硒過程十分困難。

對于銅陽極泥預處理脫銅和收硒，目前國內外采用較多的方法是硫酸鹽化焙燒硫酸浸出法、氧化焙燒硫酸浸出法、常壓空氣攪拌硫酸直接浸出法等。火法工藝中，焙燒過程存在高能耗、操作環境差以及產生的環境污染等問題，至今仍是一個技術難題；而常壓酸浸除銅過程可以不產生二氧化硫，但由于空氣氧化法的反應溫度不能很高（最高不超過90℃），因此反應強度較弱、反應時間較長，需要24小時甚至更長時間完成脫銅任務，并且脫銅率和脫硒率低，脫銅率只有60~70%左右而脫硒率更是小于30%。

為了解決常壓酸浸除銅和脫硒過程中反應速度慢，效率低，耗時長的問題，高溫加壓酸浸工藝逐漸受到關注。高溫加壓法具有處理時間短，處理量大，浸出速度快等優點，但也存在著能耗高、設備要求高等缺點。而目的元素浸出率提高的同時，各種伴生元素的浸出率也同時提高，不利于其他元素的回收。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本申請提供一種采用微波處理從銅陽極泥中提取回收銅和硒的方法，目的是縮短銅陽極泥的處理時間，加大處理量，提高銅和硒的脫除率，使銅陽極泥中其他有價金屬走向合理且集中，有利于綜合回收，既降低了能耗，又不需要特殊的高壓裝備，同時具有較快的浸出速度。

實現本發明目的的技術方案按照以下步驟進行：

（1）向銅陽極泥中加水進行粗調漿，篩去顆粒直徑大于5mm的沙粒類雜質，瀝干水分，向瀝干水分后的銅陽極泥中加入濃度為20?~500g/L的硫酸調漿，控制銅陽極泥漿料中銅陽極泥的重量濃度在1~30%；

（2）將所得的銅陽極泥漿料置于微波爐中，向銅陽極泥漿料中通入或加入氧化劑，調節微波頻率為1500~3500MHz，微波加熱功率為120~700w，在常壓下浸出反應1~30min，銅陽極泥中的銅以CuSO₄形式浸出，硒以H₂SeO₃、SeSO₃等形式浸出。

所加入的氧化劑為壓縮空氣、工業純氧、富氧空氣或H₂O₂中的一種或兩種；采用H₂O₂時，H₂O₂的用量為0.05~5molH₂O₂/L漿料。

與現有技術相比，本發明的特點和有益效果是：

本發明的原理是由于帶電粒子的傳導和介電質極化，微波場中物質分子偶極化響應速率與微波頻率相當，然而在微波作用下導致的電介質偶極極化往往又滯后于微波頻率，使微波場能量損耗并轉化為熱能。在一般條件下，微波可方便地穿透如玻璃、陶瓷、某些塑料等材料。傳統浸取方法中礦物加熱浸出一定時間后，浸出反應產生的較致密物質會包裹未反應礦核，使浸出反應受阻。而采用微波強化浸取配有相應添加物的礦石，使礦粒間產生熱應力裂紋和孔隙或與添加物反應，不斷更新反應界面，將有助于改善浸出效果，由于微波的特性以及微波的熱效應和非熱效應，使得微波加熱相對于傳統加熱具有很多無可比擬的優點。以硫酸和雙氧水為介質，對銅陽極泥進行酸浸除銅實驗，該法具有反應速度快，浸出率高等特點。

本方法可能涉及到的主要化學反應方程式如下：

CuSO₄=Cu²⁺+SO₄^2-

CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O