[發明專利]一種浸出含砷銅冶煉煙塵及同步除砷的方法

在審

• 申請號: 202210245148.6
• 申請日: 2022-03-14
• 公開（公告）號: CN114606388A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 李存兄;張耀陽
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C22B7/02
• 分類號: C22B7/02;C22B15/00;C22B19/20;C22B58/00;C22B17/00;C22B30/04;C22B13/02;C22B11/02;C22B25/02;C22B25/06;C22B30/06;C22B30/02
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 程相桂;陳左

本發明涉及一種浸出含砷銅冶煉煙塵及同步除砷的方法，屬于濕法冶金技術領域，本發明包括以下步驟：1）調漿；2）加壓浸出及同步除砷；3）一級漿化洗渣；4）二級漿化洗渣。本發明可同時實現含砷銅冶煉煙塵中銅、鋅、銦、鎘等有價金屬高效浸出和砷的同步脫出，銅、鋅、銦、鎘浸出率分別達97%、98%、85%、98%以上，砷的脫出率達99%以上；獲得的低砷、低酸、高有價金屬離子濃度的浸出液，浸出渣進入火法冶煉系統進一步回收其中的鉛、銀、鉍、錫、銻等有價金屬，其中的砷與鐵以砷鐵合金產品形式穩定固化。

技術領域

本發明屬于濕法冶金技術領域，具體的說，涉及一種浸出含砷銅冶煉煙塵及同步除砷的方法。

背景技術

銅是國民經濟發展和國防建設的重要戰略資源。當前，火法煉銅是礦石和二次資源中提取銅的主要方法。在火法煉銅過程中約產出物料量２％～８％的銅冶煉煙塵。銅冶煉煙塵中除含有數量可觀的銅、鋅、鉛、銀、鎘、銦、鉍、錫、銻等有價金屬外，還含有有害元素砷，砷的有效脫出與控制是綜合高效回收銅冶煉煙塵中有價金屬的關鍵。通常，采用以濕法冶煉工藝為主的方法實現銅冶煉煙塵中有價元素的綜合回收。

浸出是銅冶煉煙塵濕法處理工藝中的第一個環節也是最為關鍵的一步，直接決定了煙塵中有價金屬的后續回收方法和生產成本。目前，銅冶煉煙塵的浸出分為常壓酸性浸出和加壓酸性浸出兩大類。由于煙塵中的低價金屬硫化物在常壓酸性浸出過程溶解能力有限，導致銅、鋅、銦、鎘等有價金屬浸出率低。采用氧壓酸浸工藝時更多關注有價金屬的浸出率并未對砷加以控制，從而導致以下問題：（1）大部分砷或部分砷被浸出進入浸出液，對浸出液中銅、鋅、銦、鎘的進一步分離與回收影響嚴重。當浸出液含有一定數量的砷時，采用鐵粉置換法或電積法-鐵粉置換法回收銅的過程產生致命的砷化氫氣體，或者溶液中的砷與銅一起在陰極上析出，導致陰極銅砷含量高，嚴重時引起燒板并產生砷化氫氣體；而且浸出液中鋅回收困難；采用金屬置換法回收浸出液中的鎘時，亦存在砷化氫氣體毒害問題。（2）加壓浸出條件控制不合理，導致加壓浸出液中終酸濃度高，銅、鋅、銦、鎘濃度低，直接影響其回收的經濟性。在采用鐵粉置換法或電積法-鐵粉置換法回收銅時，由于浸出液酸度高、銅含量低，鐵粉會與酸發生反應，造成鐵粉耗量增加并加重后續凈化除鐵的負擔，以及大量危廢鐵渣的產生；在電積法回收銅過程中因溶液銅濃度低，增大電能消耗并影響其生產效率和陰極銅品質。溶液中鋅離子濃度越低，蒸發結晶法或中和水解法生產七水合硫酸鋅或堿式碳酸鋅的成本越高，其工業化可實施性越低。浸出液酸度過高時，將增加中和沉淀法回收銦時的中和劑消耗量和中和成本；同時，金屬置換法回收鎘時，大量金屬單質與酸發生反應，導致金屬單質耗量增大。

發明內容

為了克服背景技術中存在的問題，本發明提供了一種浸出含砷銅冶煉煙塵及同步除砷的方法，以火法煉銅企業產出的含砷銅冶煉煙塵為處理對象，在加壓反應釜內同時實現煙塵中銅、鋅、銦、鎘等有價金屬的高效浸出和砷的高效同步脫出，銅、鋅、銦、鎘浸出率分別達97%、98%、85%、98%以上，砷的脫出率達99%以上，得到有利于后續分離銅、鋅、銦、鎘的低砷、低酸以及高有價金屬離子濃度的浸出液，砷幾乎完全沉淀于浸出渣中。

為實現上述目的，本發明是通過如下技術方案實現的：

所述的浸出含砷銅冶煉煙塵及同步除砷的方法包括以下步驟：

（1）調漿：將含砷銅冶煉煙塵、分散劑、鐵源與濃硫酸和洗水的混合酸液按比例調漿后預熱。

（2）加壓浸出及同步除砷：將步驟（1）的預熱礦漿由加料泵送入壓力反應釜內，同時往釜內通入蒸汽、氧氣，控制一定的條件進行加壓浸出及同步除砷反應，反應技術后將反應礦漿進行液固分離，得到加壓浸出液和加壓浸出渣。

進一步的，所述的浸出含砷銅冶煉煙塵及同步除砷的方法還包括步驟（3）和步驟（4）：

（3）一級漿化洗渣：將步驟（2）產出的加壓浸出渣與弱酸性溶液按固液比1:1～3混合，在常壓攪拌反應槽內進行漿化洗滌，漿化洗滌后進行液固分離，得到一級洗水與一級洗渣，一級洗水返回步驟（1）。