[發明專利]一種含砷銅冶煉煙塵酸浸液砷、銅、鋅高效分離與回收的方法

在審

• 申請號: 201910272836.X
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN109913658A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 金炳界;張玉慧;孫保華;王成彥
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C22B7/02
• 分類號: C22B7/02;C22B3/38;C22B3/40;C22B3/30;C22B15/00;C22B19/20;C22B19/30;C22B30/04
• 代理公司: 昆明潤勤同創知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 53205
• 代理人: 付石健

本發明涉及一種含砷銅冶煉煙塵酸浸液砷、銅、鋅高效分離與回收的方法，屬于濕法冶金與環保技術領域。向含砷銅冶煉煙塵酸浸液中通入SO₂還原沉淀砷，過濾得到晶體和結晶母液；將結晶母液采用有機溶劑萃取?反萃回收銅，得到銅產品和萃銅余液；將得到的萃銅余液采用有機溶劑萃取?反萃回收鋅，得到鋅產品和萃鋅余液，萃鋅余液用于浸出含砷銅冶煉煙塵。本發明采用氣體還原與溶劑萃取有機結合的方式分離與回收含砷銅冶煉煙塵酸浸液中的砷、銅和鋅，其分離、回收效率高，不產生含砷劇毒氣體和含砷危廢渣污染生態環境，銅和鋅產品不含砷、附加值高。

技術領域

本發明涉及一種含砷銅冶煉煙塵酸浸液砷、銅、鋅高效分離與回收的方法，屬于濕法冶金與環保技術領域。

背景技術

銅具有優良的物理和化學性質，是社會發展的重要物質基礎。世界上85%以上的銅采用火法冶煉生產，在其生產過程中，會產生大約精銅產量10%的煙塵，該煙塵含有銅、鋅、鉛、錫、鉍、銦、鎘、砷等金屬，具有重要的綜合回收利用價值。

濕法冶金工藝是銅冶煉煙塵處理的主要方法之一，該方法普遍采用硫酸溶液浸出其中的銅、鋅、鎘、銦等有價金屬，與此同時，砷也隨之溶出，從而形成富含砷、銅、鋅、鎘、銦等金屬的復雜溶液。目前，此類溶液仍無好的處理方法，常規技術不但不能有效提取有價金屬，而且還造成了嚴重的環境污染。如“鐵屑置換/電積提銅——氧化中和除砷——濃縮硫酸鋅”工藝，采用鐵屑置換或電積生產海綿銅均會產生劇毒AsH₃氣體，環境污染嚴重并危及職員生命和身體健康；提銅后液加鐵鹽或鈣鹽氧化中和除砷，試劑耗量大、成本高，含砷危廢渣量大、渣中夾帶大量有色金屬離子和自由酸、環境污染嚴重；除砷后液生產硫酸鋅能耗高、硫酸鋅中砷等雜質含量高、品級低。如采用硫化沉淀工藝，過程中會產生H₂S氣體，存在安全隱患且同樣會污染環境和危及職員生命和身體健康，同時，硫化砷沉淀渣很容易受空氣中的氧和環境中細菌的侵蝕溶解，造成二次污染，因此，硫化砷渣不適合長期堆存，此外，此過程不利于銅、鋅等有價金屬的綜合回收。

專利申請“一種從冶煉煙灰中回收生產電解銅和電解鋅的工藝”（CN102851693B）報道了采用N902萃取銅、萃銅余液加15-20倍含鐵質量的硫酸鐵在30-80℃下除砷銻、鋅粉置換鎘、pH=5.0-5.2萃取鋅、鋅萃余液萃取氯和氟，此過程的主要缺點是萃銅余液除砷銻時需消耗大量硫酸鐵和熱能、產生大量的砷銻鐵危廢渣污染環境、且除砷銻后又需降低溫度萃取鋅，能耗巨大、生產成本高。

專利申請“一種銅煙灰直接萃取銅、鋅工藝”（CN103643044B）報道了采用N902萃取銅、萃銅余液不斷調節pH至4.6～5.5逐步除去鐵鉻鋁，之后萃取鋅，此工藝所用原料特殊，雜質主要為鐵鉻鋁而未見砷，中和除雜過程同樣產生大量含鉻等金屬鹽和自由酸的危廢渣污染環境，此工藝對面廣量大的含砷銅冶煉煙塵酸浸液的處理并不適用。

因此，革新含砷銅冶煉煙塵酸浸液處理的現有技術，研發砷、銅、鋅高效分離和回收的新工藝具有重要環保效益和資源循環效益等現實意義。

發明內容

本發明針對現有技術含砷銅冶煉煙塵酸浸液砷、銅、鋅分離困難，在回收銅、鋅等有色金屬時，砷嚴重污染銅、鋅產品致附加值極低、產生劇毒AsH₃氣體和大量含砷危廢渣污染生態環境等的問題，提供一種含砷銅冶煉煙塵酸浸液砷、銅、鋅高效分離與回收的方法。本發明采用氣體還原與溶劑萃取有機結合的方式分離與回收含砷銅冶煉煙塵酸浸液中的砷、銅和鋅，其分離、回收效率高，不產生含砷劇毒氣體和含砷危廢渣污染生態環境，銅和鋅產品不含砷、附加值高。本發明通過以下技術方案實現。

一種含砷銅冶煉煙塵酸浸液砷、銅、鋅高效分離與回收的方法，其主要包括以下步驟：

步驟1、向含砷銅冶煉煙塵酸浸液中通入SO₂還原沉淀砷，過濾得到晶體和結晶母液；

步驟2、將步驟1得到的結晶母液采用有機溶劑萃取-反萃回收銅，得到銅產品和萃銅余液；