[發明專利]一種含銅廢鎂磚的處理方法

在審

• 申請號: 201510778010.2
• 申請日: 2015-11-12
• 公開（公告）號: CN105385853A
• 公開（公告）日: 2016-03-09
• 發明（設計）人: 汪秋雨;肖琿;何強;胡意文
• 申請（專利權）人: 江西銅業技術研究院有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B15/00;C22B11/00;C22B26/22
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

技術領域

本發明屬于有色金屬冶金技術領域，特別涉及一種含銅廢鎂磚的處理方法。

背景技術

目前國內大型銅冶煉企業多采用“銅锍熔煉-冰銅吹煉-精煉”的火法工藝，火法煉銅的過程中需要消耗大量的鎂質耐火磚，銅冶金爐體內襯在使用過程中直接與冰銅和粗銅熔體接觸，不可避免地發生物理化學反應。耐火材料在使用過程中約有50％被侵蝕進入冶金渣中，殘余部分在冶金爐修理時以廢鎂磚予以處理，這些廢耐火磚中含有大量的銅、金、銀、鉛、砷、鉻、鎂等有價金屬元素。由于廢鎂磚中氧化鎂含量太高(30～80％)，如果直接加入熔煉爐熔煉，MgO容易形成MgO·SiO₂(或2MgO·SiO₂)等高熔點的化合物，使爐渣的熔點升高、粘度增加、渣含銅量增大，從而導致銅的直收率降低；同時高熔點的爐渣容易形成爐瘤，嚴重影響冶金爐體的使用壽命，因此廢鎂磚不適于通過火法熔煉的方式回收其中的有價金屬元素。又由于廢鎂磚中含有As、Cd、Cr等有毒性元素，根據國家環保法屬于“國家危險廢物”范疇，規定企業不能擅自轉移、堆放、傾倒，必須由具有危廢品處理資質企業集中處理，目前全國危廢品的處理價格普遍在4000元/噸以上，給企業帶來了極大的環保壓力和經濟壓力。因此，從二次資源利用、環境治理，以及效益最大化出發，開展廢鎂磚的綜合利用技術研究意義重大。

目前處理廢鎂磚的工藝主要包括重選、浮選、重選浮選聯用和硫酸浸出的方法。這些方法存在以下問題：(1)采用重選和浮選的方法很難同時獲得高品位的銅精礦和高的有價金屬回收率，銅的回收率普遍低于90％；分選出的精礦中氧化鎂的含量仍然較高，難以直接入爐冶煉；設備一次性投入大、工藝流程長；浮選過程需要加入多種有機浮選劑和捕收劑，浮選過程中會產生大量含有機物浮選廢水，增加了廢水處理量。(2)采用硫酸浸出脫除廢鎂磚的氧化鎂，由于廢鎂磚中氧化鎂的含量非常高，所以需要耗費大量的酸；(3)硫酸浸出廢鎂磚時，部分的氧化銅會被浸出進入液相，目前的硫酸浸出工藝都沒有對此部分銅回收處理。

銅冶煉過程中會產生大量的硫酸、鹽酸等酸性廢液，這些酸性廢液的凈化處理工藝中需要消耗大量的堿，其中的廢酸并未得到有效的利用，而且造成資源浪費、環境污染。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出一種低沉本、短流程、清潔環保、資源高效回收的含銅廢鎂磚的處理方法，

本發明的技術方案是：一種含銅廢鎂磚的處理方法，該處理方法先將含銅廢鎂磚與廢酸液混合浸出廢鎂磚，然后過濾分離浸出液和浸出渣；向含銅浸出液中加入沉淀劑或還原劑，將銅以難溶化合物或單質的形式沉淀，過濾收集沉銅渣；將步驟1得到的浸出渣和沉銅渣清洗、烘干返銅冶煉系統處理，回收Cu、Au、Ag等有價金屬；將沉銅后液作為原料，制備硫酸鎂或者含鎂石膏渣，回收利用沉銅后液中的鎂。

上述一種含銅廢鎂磚的處理方法，具體包括以下步驟：

步驟1：將廢鎂磚粉料和酸度(H⁺離子溶度)為0.5mol～5.0mol的廢酸液導入濕法反應槽，控制液固比(L/kg)范圍5:1～20:1、反應溫度范圍為20℃～85℃、攪拌反應0.5～4.5小時，反應結束后過濾分離浸出液和浸出渣；

步驟2：將步驟1得到浸出液導入濕法反應槽，加入沉淀劑，控制加入沉淀劑后的浸出液PH為3.0～9.0，持續攪拌，將浸出液中的銅以難溶化合物形式完全沉淀，過濾收集獲得沉銅渣；

步驟3：將步驟1得到的浸出渣和步驟2得到的沉銅渣經水洗、烘干后返銅冶煉系統處理，其中，所述浸出渣和沉銅渣中銅的含量范圍為≥13.0％，鎂的含量范圍為≤3.0％；

步驟4：以步驟2得到沉銅后液作為原料，加入Mg(OH)₂或MgO控制沉銅后液的PH至5.0～9.0之間，將沉銅后液中的雜質Fe²⁺、Fe³⁺、Al³⁺以沉淀的形式脫除，將凈化后的沉銅后液濃縮結晶制備硫酸銅；或者向沉銅后液直接加入CaCO₃和Ca(OH)₂控制沉銅后液PH至9.0～12.0制備含鎂石膏渣，其中，所述沉銅后液中鎂的含量＜3.5％。

進一步，所述沉淀劑包括Na₂S、NaOH、Mg(OH)₂、MgO、Ca(OH)₂等其中的一種或幾種。

進一步，所述步驟2還可以為：