一種黃金冶煉廢水綜合處理工藝的製作方法

2023-06-10 19:06:01

專利名稱：一種黃金冶煉廢水綜合處理工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於冶金技術領域，具體涉及一種通過綜合回收有價金屬等處理實現廢水零排放的黃金冶煉廢水處理工藝。
背景技術：
黃金冶煉所產生的酸性廢水，pH值在I. 5左右，含有銅、鐵、鋅、鈣、鎂、矽、銦、鈷等元素。有價金屬含量高、酸性強、汙染大、治理難，其中銦、鈷、銅、鋅的經濟價值比較高。銦屬於稀有金屬，在地殼中的含量約O. lug / g，且分散程度大，通常伴生於其它金屬礦石中。純銦的市場價格在每噸350 — 400萬元，具有很高的經濟價值。鈷是一種重要的戰略資源，我國的鈷資源非常貧乏，在已探明的鈷礦產中，單獨形成的鈷礦床極少，絕大多數伴生在其它礦床中，而且品位也比較低。因此，鈷資源的再生利用是鈷冶金的重要組 成部分。銅和鋅更是國民經濟、日常生活、國防工業和科學技術發展必不可少的基礎材料。鋅的用途也遍布各個行業，合理回收含鋅廢水，可以減輕對環境的汙染，使鋅的生產成本大大降低。隨著礦產資源的日益緊缺，人們對環境意識的逐步增強，以及可持續發展的要求，對企業所排出的廢水進行綜合回收利用，使其變廢為寶，不但可以降低排汙費用，而且實現了生產汙水的零排放，其經濟效益和社會效益都十分明顯。

發明內容
本發明目的在於提供一種黃金冶煉廢水綜合回收處理工藝，該工藝針對黃金冶煉產生的酸性廢水進行綜合回收利用，將廢水循環運用到生產之中，為企業的可持續發展開闢新途徑。為實現上述目的，本發明採取的技術方案如下
一種黃金冶煉廢水綜合處理工藝，其包括如下步驟
1)沉澱銦鐵銅先向廢水中加入氧化鋅調至PH值為2—3並升溫至50— 70°C，以沉澱大部分的銦；再加入雙氧水以使廢水中的二價鐵離子氧化成三價鐵離子，然後加入氫氧化鈉使PH值調至4一5，沉澱全部的銦、鐵和銅；
2)沉鋅渣用氫氧化鈉將步驟I)所得廢液的pH值調整為5.5—6. 5，使大部分的鋅離子形成氫氧化鋅沉澱，然後繼續加氫氧化鈉調至PH值為8— 9，使大部分鋅和少量鈷沉澱；
3)沉鈷渣在步驟2)所得的溶液中繼續添加氫氧化鈉調至pH值為8—9，使大部分鈷和少量鋅沉澱；固液分離，濾液備用；所得固體沉澱可進入鈷鋅分離工序；
4)除鈣鎂在步驟3)所得濾液中加入碳酸鈉調至pH值為11一 12，用以除去溶液中的大部分鎂離子和全部的鈣離子；再向溶液中加入氫氧化鈉調整PH至13 —14，以除去溶液裡所剩的鎂離子；最後用制酸工序排出來的稀酸水回調溶液的PH值至6. 5-7. 0，靜置，析出沉澱，濾去沉渣，即得到處理後的可循環用水。具體的，步驟I)所得沉澱中的銅、銦和鐵按下述方法進行分離將沉澱用pH值I一CN 102923882 A書明說2/4頁3的硫酸於50— 70°C加熱溶解，然後加入鐵粉或鐵絲置換銅離子，使溶液裡的銅離子濃度降至O. 17mg / I以下，得到粗銅；用亞硫酸鈉將溶液裡的三價鐵離子還原為二價鐵離子(用以屏蔽鐵)，然後用由磺化煤油和P204組成的混合萃取劑萃取銦離子，實現銦離子的分離；對萃取銦之後的溶液用雙氧水將溶液裡的二價鐵離子氧化為三價鐵離子，然後用P204 萃取劑萃取鐵，實現鐵離子的分離。
步驟2)所得沉鋅渣按下述方法進行分離將沉澱用硫酸溶解(如可調至pH值至 1—3,然後於70— 95°C加熱以促溶解)，濾去雜質，調整pH值至3— 5，用P204萃取劑萃取鋅，富鋅萃取液用硫酸進行反萃(即用硫酸調整pH值至3 — 4)，同時加熱至45— 60°C，加入過量鋅粉以沉澱雜質金屬，過濾(濾液為硫酸鋅溶液)，濾液加鹼調整PH值至8— 9，放置，析出氫氧化鋅；用P204萃取劑萃取鋅之後所得的貧鋅萃取液加鹼調整pH值至8 —11，沉澱鈷，得到鈷精粉。
所述混合萃取劑中磺化煤油與P204萃取劑的體積比為1:2— 3。
用由磺化煤油和P204組成的混合萃取劑萃取銦離子，對富銦萃取液用鹽酸進行反萃，得到含銦30. 5mg / I以上的富銦水溶液，調整pH值至I一3，在45— 70°C條件下用鋅絲置換得到銦精粉。
用鹽酸進行反萃得到的貧銦水相加水稀釋至體積8 —10倍，加入質量濃度25 -35%的雙氧 水將溶液裡的二價鐵離子轉化為三價鐵離子，升溫至50—70°C，調整pH值至8— 9，放置後沉澱析出，過濾，濾渣烘乾後經焙燒得到氧化鐵產品。
對萃取銦之後的溶液用雙氧水將溶液裡的二價鐵離子轉化為三價鐵離子,然後用 P204萃取劑萃取鐵，對富鐵萃取液用硫酸進行反萃(即用硫酸調整pH值至I左右)，得到富鐵水溶液，加鹼調整PH至8— 9，放置後沉澱析出，過濾，濾渣烘乾後經焙燒得到氧化鐵產品O
本發明通過回收有價金屬，廢水實現零排放。該工藝採用逐級沉澱、反溶除雜、溶劑萃取等方法，氧化鋅沉銦，氧化還原分離鐵，氧化鈣沉銦鈷，初步分離銦、鐵、銅、鈷、鋅。置換除銅，P204—磺化煤油體系萃取銦、鋅、鐵，硫酸和鹽酸溶液分別洗脫負載有機相中的銦、 鐵、鋅，製備粗銅，氧化鐵，氫氧化鋅，銦精粉，鈷精粉。本工藝特徵在於對酸性很強的黃金冶煉廢水進行分步水解、沉澱，首先得到含銦、銅、鐵的沉澱，其次得到含有大量鋅和少量鈷沉澱的「沉鋅渣」，最後得到含大量鈷和少量鋅沉澱的「沉鈷渣」。當除去了酸水中所含的有價金屬之後，利用碳酸鈉沉澱廢水中的鈣離子，使其生成碳酸鈣沉澱；利用氫氧化鈉沉澱廢水中的鎂離子，使其生成氫氧化鎂沉澱，將廢水中的鈣鎂離子含量降到國家排放標準上限的十分之一左右，達到循環使用之目的。


圖I為本發明處理工藝的流程示意圖。
具體實施方式
以下通過優選實施例對本發明作進一步詳細說明，但本發明的保護範圍並不局限於此。4
實施例I
一種黃金冶煉廢水綜合處理工藝(工藝流程參見圖1)，其包括如下步驟
I)沉澱銦鐵銅先向廢水中加入氧化鋅調至pH值為3並升溫至60°C，以沉澱大部分的銦；再加入質量濃度30%的雙氧水(添加量1%左右)以使廢水中的二價鐵離子氧化成三價鐵離子，然後加入氫氧化鈉使PH值調至4，沉澱全部的銦、鐵銅。經沉澱銦鐵銅後的各項數據如下表I。
權利要求
1.一種黃金冶煉廢水綜合處理工藝，其特徵在於，包括如下步驟 1)沉澱銦鐵銅先向廢水中加入氧化鋅調至PH值為2—3並升溫至50— 70°C，沉澱大部分的銦；再加入雙氧水，然後加入氫氧化鈉使pH值調至4一5，沉澱全部的銦、鐵和銅； 2)沉鋅渣用氫氧化鈉將步驟I)所得廢液的pH值調整為5.5—6. 5，使大部分的鋅離子形成氫氧化鋅沉澱，然後繼續加氫氧化鈉調至PH值為8— 9，使大部分鋅和少量鈷沉澱； 3)沉鈷渣在步驟2)所得的溶液中繼續添加氫氧化鈉調至pH值為8—9，使大部分鈷和少量鋅沉澱；固液分離，濾液備用； 4)除鈣鎂在步驟3)所得濾液中加入碳酸鈉調至pH值為11一 12，除去溶液中的大部分鎂離子和全部的鈣離子；再向溶液中加入氫氧化鈉調整PH至13 —14，除去溶液裡所剩的鎂離子；最後用制酸工序排出來的稀酸水回調溶液的PH值至6. 5-7. 0，靜置，析出沉澱，濾去沉渣，即得到處理後的可循環用水。
2.如權利要求I所述黃金冶煉廢水綜合處理工藝，其特徵在於，步驟I)所得沉澱中的銦、鐵和銅按下述方法進行分離將沉澱用PH值I一3的硫酸於50—70°C加熱溶解，然後加入鐵粉或鐵絲置換銅離子，使溶液裡的銅離子濃度降至O. 17mg / I以下，得到粗銅； 用亞硫酸鈉將溶液裡的三價鐵離子還原為二價鐵離子，然後用由磺化煤油和P204組成的混合萃取劑萃取銦離子，實現銦離子的分離； 對萃取銦之後的溶液用雙氧水將溶液裡的二價鐵離子氧化為三價鐵離子，然後用P204萃取劑萃取鐵，實現鐵離子的分離。
3.如權利要求I所述黃金冶煉廢水綜合處理工藝，其特徵在於，步驟2)所得沉鋅渣按下述方法進行分離鋅和鈷將沉澱用硫酸溶解，濾去雜質，調整PH值至3—5，用P204萃取劑萃取鋅，富鋅萃取液用硫酸進行反萃，同時加熱至45—60°C，加入過量鋅粉以沉澱雜質金屬，過濾，濾液加鹼調整PH值至8— 9，放置，析出氫氧化鋅； 用P204萃取劑萃取鋅之後所得的貧鋅萃取液加鹼調整pH值至8—11，沉澱鈷，得到鈷精粉。
4.如權利要求2所述黃金冶煉廢水綜合處理工藝，其特徵在於，所述混合萃取劑中磺化煤油與P204萃取劑的體積比為1:2— 3。
5.如權利要求I所述黃金冶煉廢水綜合處理工藝，其特徵在於，用由磺化煤油和P204組成的混合萃取劑萃取銦離子，對富銦萃取液用鹽酸進行反萃，得到含銦30. 5mg / I以上的富銦水溶液，調整PH值至I一3，在45—70°C條件下用鋅絲置換得到銦精粉。
6.如權利要求5所述黃金冶煉廢水綜合處理工藝，其特徵在於，用鹽酸進行反萃得到的貧銦水相加水稀釋至體積8 —10倍，加入質量濃度25 - 35%的雙氧水將溶液裡的二價鐵離子轉化為三價鐵離子，升溫至50— 70°C，調整pH值至8— 9，放置後沉澱析出，過濾，濾渣烘乾後經焙燒得到氧化鐵產品。
7.如權利要求2所述黃金冶煉廢水綜合處理工藝，其特徵在於，對萃取銦之後的溶液用雙氧水將溶液裡的二價鐵離子轉化為三價鐵離子，然後用P204萃取劑萃取鐵，對富鐵萃取液用硫酸進行反萃，得到富鐵水溶液，加鹼調整pH至8— 9，放置後沉澱析出，過濾，濾渣烘乾後經焙燒得到氧化鐵產品。
全文摘要
本發明屬於冶金技術領域，具體涉及一種黃金冶煉酸性廢水的綜合回收和廢水零排放工藝。它包括廢水的逐步水解沉澱，除雜後中和，達到生產使用要求後返回生產工序；水解沉澱產物反溶，銅置換，鐵、鈷沉澱，銦、鋅萃取，得到銅、鐵、鋅化合物、銦精粉、鈷精粉等產品；水中的鈣鎂離子形成碳酸鈣、氫氧化鎂沉澱，從而實現廢水中有價元素的分別回收和廢水的重複使用。所得產品銅、鐵、鋅含量高，貴重稀散元素銦、鈷製成精粉，符合精煉提純要求，處理後的廢水鈣、鎂含量很低，徹底解決了廢水循環使用容易導致管道堵塞的難題。
文檔編號C02F9/04GK102923882SQ201210423448
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月30日 優先權日2012年10月30日
發明者王安理, 王青麗, 李建政, 呂周本, 張曉麗, 薛偉 申請人:靈寶金源礦業股份有限公司