[發(fā)明專利]一種銅電解黑銅泥資源化利用的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710581803.4
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107385215B
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設計）人: 胡建輝;劉永平;吳新明;趙海濤;蔣震清;周宇飛;鄭春到;吳曉莉;張玲玲;黃冰
• 申請（專利權）人: 江西銅業(yè)股份有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B30/04;C22B15/00;C22B23/00;C22B30/02;C22B30/06
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 喻莎

本發(fā)明公開了一種銅電解黑銅泥資源化利用的方法，包括以下步驟：1)黑銅泥一次加壓浸出；2)黑銅泥二次加壓浸出；3)濃縮結(jié)晶；4)堿浸脫砷；5)砷還原。本發(fā)明采用“一次加壓浸出→二次加壓浸出→二次浸出渣堿浸脫砷→一次浸出液濃縮結(jié)晶→濃縮后液與二次浸出砷堿浸液合并還原脫砷”作為主干工藝流程處理黑銅泥，較好地實現(xiàn)了銅、砷、銻、鉍的有效分離，解決了黑銅泥開路處理難題。黑銅泥富含的有價元素銅、銻、鉍、鎳、砷高效綜合回收，砷害治理實現(xiàn)了資源化利用，杜絕了固體危廢嚴重二次污染問題。

技術領域

本發(fā)明屬于元素回收利用技術領域，特別涉及一種銅電解黑銅泥資源化利用的方法。

背景技術

黑銅泥是銅電解精煉過程中電解液凈化工序產(chǎn)出的副產(chǎn)物，其中不僅含銅(50～55％)、砷(20～30％)等雜質(zhì)，還含有少量的銻、鉍等元素，被國家列為危險固體廢物。

現(xiàn)有的電解黑銅泥處理方法主要有：返回火法系統(tǒng)熔煉法、氧化焙燒浸出法、浸出電解法等。返回火法系統(tǒng)熔煉使得砷、銻、鉍等雜質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)富集，無法形成開路；氧化焙燒處理過程中砷容易進入大氣，嚴重污染環(huán)境和危害操作人員健康；浸出電解法采用硫化固砷方案未解決砷的利用問題。

更為重要的是，目前的黑銅泥處理方法中黑銅泥富含的有價元素未充分回收，砷害治理未實現(xiàn)資源化利用，導致成本高昂，二次污染嚴重。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術的缺點和不足，本發(fā)明的目的是借助強化浸出手段，以硫酸溶液為介質(zhì)，用空氣中的氧作為氧化劑進行銅、砷浸出反應，實現(xiàn)黑銅泥中銅、砷與銻、鉍分離，達到富集銻、鉍，實現(xiàn)銅、銻、鉍、鎳、砷等多元素綜合回收的目的。砷以三氧化二砷形式回收，避免了砷的二次污染，解決黑銅泥浸出渣開路難問題，經(jīng)濟效益可觀。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是：一種銅電解黑銅泥資源化利用的方法，包括以下步驟：

1)黑銅泥一次加壓浸出：將黑銅泥：銅砷渣：硫酸按質(zhì)量比為1:0.1～0.3:1.4～1.8的比例混合，混合液進行一次加壓浸出，浸出后獲得黑銅泥一次浸出液和黑銅泥一次浸出渣；

2)黑銅泥二次加壓浸出：所述黑銅泥一次浸出渣和蒸發(fā)水、硫酸混合，混合后進行二次加壓浸出，獲得黑銅泥二次浸出液和黑銅泥二次浸出渣；

3)濃縮結(jié)晶：所述黑銅泥一次浸出液進行結(jié)晶濃縮獲得黑銅泥粗結(jié)晶物和濃縮后液；

4)堿浸脫砷：將所述黑銅泥二次浸出渣加入亞硫酸鈉溶液中脫砷，脫砷后固液分離獲得黑銅泥堿浸液和黑銅泥堿浸渣；

5)砷還原：將所述黑銅泥堿浸液與所述濃縮后液混合，向混合液中通入二氧化硫獲得三氧化二砷和還原終液。

進一步地，將所述還原終液和所述黑銅泥二次浸出液通入黑銅泥一次加壓浸出前的混合液中，再對混合液進行加壓浸出。

進一步地，所述黑銅泥一次加壓浸出的參數(shù)為：浸出壓強0.8～1.5Mpa，浸出溫度為100～130℃，浸出時間≥8h，硫酸濃度≤130g/L，加壓浸出前混合液中的Cu²⁺、As³⁺濃度之和為14～16g/L。

進一步地，所述黑銅泥二次加壓浸出的參數(shù)為：浸出壓強0.8～1.5Mpa，浸出溫度為100～130℃，浸出時間≥8h，硫酸濃度≤200g/L，液固比為4～8:1。

進一步地，所述堿浸脫砷的參數(shù)為：反應溫度85～90℃，亞硫酸鈉的濃度為10～20g/L，液固比為2～7:1，反應終點的氫氧根離子濃度為33～36g/L，反應時間≥3h。

進一步地，所述濃縮結(jié)晶的濃縮比重為1.40～1.45，蒸發(fā)后液為初始液體積的0.25～0.30倍。