[發明專利]一種綜合回收高鋅銅冶煉煙塵中有價金屬的方法

在審

• 申請號: 202210245273.7
• 申請日: 2022-03-14
• 公開（公告）號: CN114561547A
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 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;C22B1/11;C22B30/04;C25C1/12;C01G9/06;C22B15/00;C22B17/00;C22B19/20;C22B19/30
• 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

本發明涉及一種綜合回收高鋅銅冶煉煙塵中有價金屬的方法，屬于濕法冶金綜合回收技術領域。通過采用加壓浸出、脫銅、氧化除鐵、置換除鎘、蒸發結晶等核心工序實現銅冶煉煙塵中鋅、銅、鎘等有價金屬的高效綜合回收，鋅以國家標準化學純級七水合硫酸鋅的產品形式回收，砷與鉛、鐵、銀、鉍、錫、銻、銦一起富集于鉛渣中，鉛渣采用火法冶煉工藝處理后實現其中有價金屬的綜合回收，砷轉化為砷鐵合金產品實現穩定固化及資源化利用。

技術領域

本發明屬于濕法冶金技術領域，具體的說，涉及一種綜合回收高鋅銅冶煉煙塵中有價金屬的方法。

背景技術

火法煉銅工藝是從含銅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煉銅原料量2～8％的銅冶煉煙塵。銅冶煉煙塵是火法煉銅過程中鋅、砷、鉛等雜質開路的主要途徑，無法返回火法煉銅系統進行綜合利用，故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金屬元素的綜合回收和砷的穩定固化。

火法煉銅過程產出的高鋅銅冶煉煙塵一般含鋅6～25％，并富含銅、鉛、鉍、錫、銻、銦等多種有價金屬和有毒元素砷。浸出是高鋅銅冶煉煙塵濕法處理工藝中極為關鍵的工序，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，高鋅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。采用這兩類浸出工藝時更多關注有價金屬的浸出率并未對砷加以控制，產出的浸出液具有砷高、酸高、鋅等有價金屬離子濃度低等特點，在浸出液后續銅回收、凈化除雜過程中易產生砷化氫劇毒氣體，生產安全風險大。現有工藝存在工藝流程復雜、試劑消耗大、有價金屬綜合回收率低、產品合格率低等問題。

發明內容

為了克服背景技術中存在的問題，本發明提供了一種綜合回收高鋅銅冶煉煙塵中有價金屬的方法，以火法煉銅產出的高鋅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、鎘等有價金屬的高效浸出和煙塵中砷的高效同步脫出，得到有利于后續回收銅、鋅、鎘的低砷、低酸以及高有價金屬離子濃度的浸出液，浸出液分別經脫銅、氧化除鐵、置換除鎘、蒸發結晶等工序處理后，其中的銅、鎘、鋅分別以陰極銅、海綿銅、海綿鎘、國家標準化學純級七水合硫酸鋅的形式回收，砷與鉛、鐵、銀、鉍、錫、銻、銦一起富集于鉛渣中，鉛渣采用火法冶煉工藝處理后實現其中有價金屬的綜合回收，砷轉化為砷鐵合金產品實現穩定固化及資源化利用。

為實現上述目的，本發明是通過如下技術方案實現的：

所述的綜合回收高鋅銅冶煉煙塵中有價金屬的方法包括以下步驟：

（1）調漿：調漿：將銅冶煉煙塵、鐵渣、鐵源、分散劑與混合酸液調漿后預熱。

（2）加壓浸出：將步驟（1）的預熱礦漿送入壓力反應釜內，同時往釜內通入蒸汽、氧氣，控制反應溫度為110～160℃、氧分壓0.1～0.6MPa，反應1～3h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；

（3）脫銅：根據步驟（2）產出的加壓浸出液中銅離子濃度不同，采用鐵粉置換法，或電積法-鐵粉置換法實現浸出液中銅的回收。當步驟（2）產出的加壓浸出液含銅為4～18g/L時，將浸出液送入常壓攪拌反應槽內，往反應槽內不斷加入鐵粉，控制反應溫度50～90℃，反應時間0.5～1.5h，反應結束后進行液固分離得到脫銅后液和海綿銅，脫銅后液進入氧化除鐵工序。當步驟（2）產出的加壓浸出液含銅為19～50 g/L時，首先，將浸出液送入銅電解槽內進行電積脫銅，控制電積脫銅后液殘留銅離子濃度為1～5g/L，反應結束得到陰極銅和電積脫銅后液；然后，電積脫銅后液采用鐵粉置換法進一步脫銅得到海綿銅和脫銅后液，脫銅后液進入氧化除鐵工序；