[發明專利]一種煉銅白煙塵與污酸資源化協同處理回收多金屬的方法

在審

• 申請號: 202110340982.9
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113088708A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 韓海生;張滎斐;孫偉;袁佳;田佳;楊越;岳彤
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B7/02
• 分類號: C22B7/02;C22B15/00;C22B19/30;C22B19/20;C22B13/00;C22B30/04;C22B30/06;C01G28/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 張偉;魏娟

1.一種煉銅白煙塵與污酸資源化協同處理回收多金屬的方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)將煉銅白煙灰采用污酸浸出，包含銅和砷在內的元素進入浸出液中，而包含鉛和鉍在內的元素進入渣相中；所述渣相作為鉛鉍合金原料返回火法冶煉；

2)將污酸采用緩釋硫化劑進行梯級硫化沉淀，依次回收包含硫化銅在內的金屬硫化物和活性硫化砷渣，余液為多金屬溶液；

3)將所述活性硫化砷渣加入所述浸出液中，進行置換反應，得到包含硫化銅在內的金屬硫化物沉淀和富砷溶液；

4)將二氧化硫氣體通入所述富砷溶液中進行還原反應，反應完成后，冷卻結晶，得到三氧化二砷產品和結晶母液；所述結晶母液并入污酸返回梯級硫化過程；

5)將所述多金屬溶液進行金屬元素提取。

2.根據權利要求1所述的一種煉銅白煙塵與污酸資源化協同處理回收多金屬的方法，其特征在于：所述浸出的條件為：固液比為1g:3～7mL，污酸濃度為20～200g/L，浸出溫度為25℃～65℃，時間0.5～2h。

3.根據權利要求1所述的一種煉銅白煙塵與污酸資源化協同處理回收多金屬的方法，其特征在于：所述梯級硫化沉淀根據硫化物溶度積原理先硫化沉淀污酸中包括銅在內的金屬元素得到金屬硫化物，再硫化沉淀污酸中的砷元素得到活性硫化砷渣。

4.根據權利要求3所述的一種煉銅白煙塵與污酸資源化協同處理回收多金屬的方法，其特征在于：硫化沉淀污酸中包括銅在內的金屬元素過程中，緩釋硫化劑的用量為將包括銅在內的金屬元素轉化成金屬硫化物所需緩釋硫化劑理論摩爾量的1.2～2倍，反應溫度為25℃～85℃，反應時間為0.5～1h。

5.根據權利要求3所述的一種煉銅白煙塵與污酸資源化協同處理回收多金屬的方法，其特征在于：硫化沉淀污酸中砷元素過程中，緩釋硫化劑的用量為將砷元素轉化成砷硫化物所需緩釋硫化劑理論摩爾量的1.5～2.5倍，反應溫度為25℃～85℃，反應時間為0.5～1h。

6.根據權利要求1所述的一種煉銅白煙塵與污酸資源化協同處理回收多金屬的方法，其特征在于：所述置換反應的條件為：活性硫化砷渣的用量為將浸出液中包含銅在內的金屬轉化成金屬硫化物所需活性硫化砷渣理論摩爾量的1.5～2倍，反應溫度為80～90℃，反應時間為1h～2h。

7.根據權利要求1及4～6任一項所述的一種煉銅白煙塵與污酸資源化協同處理回收多金屬的方法，其特征在于：所述緩釋硫化劑由以下方法制備得到：

在含Fe²⁺、Mn²⁺和Zn²⁺中至少一種的溶液中加入硫源和表面活性劑，在25～55℃溫度下反應，即得；

或者，將過量鐵粉與硫磺在保護氣氛下進行煅燒，即得；

或者，由黃鐵礦、磁黃鐵礦或閃鋅礦中至少一種進行煅燒，即得。

8.根據權利要求1所述的一種煉銅白煙塵與污酸資源化協同處理回收多金屬的方法，其特征在于：所述還原反應的條件為：二氧化硫通入速度為0.4～1.0L/min，溶液pH1，反應溫度為40～60℃，反應時間為2h～4h。