一種銅陽極泥的全溼法預處理方法
2023-12-01 01:50:01 1
一種銅陽極泥的全溼法預處理方法
【專利摘要】本發明涉及冶金領域中溼法冶金技術，特別是一種銅陽極泥的全溼法預處理方法。本發明先將銅陽極泥進行熱酸浸出，將銅、硒、銀、鋇等金屬浸出入液，金、碲、錫、鉑及鉑族金屬留在浸出渣；熱酸浸出渣通過鹼性浸出，將碲、鉛和砷等金屬浸出富集於液，得到的分碲渣再進行氯化分金，將金、鉑及鉑族金屬富集於液，錫、銻富集於渣；熱酸浸出液用水稀釋，銅、硒富集於稀釋液，得到的沉澱再經硝酸溶解，過濾得硫酸鋇溶渣和硝酸銀溶液。本發明取消了傳統銅陽極泥處理方法中能耗高、汙染大的硫酸化焙燒工序，通過熱酸浸出將鋇在提取金、銀前脫除並開路回收，減少銅陽極泥處理量，提高金、銀回收率。
【專利說明】一種銅陽極泥的全溼法預處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及冶金領域中溼法冶金技術，特別是一種銅陽極泥的全溼法預處理方法。
【背景技術】
[0002]銅陽極泥是粗銅電解精煉過程的產物，主要含有金、銀、鉬族金屬、銅、硒、碲、銻、鉛、錫、砷、鋇等金屬，是提取貴金屬的重要原料。
[0003]為了提取銅陽極泥中的貴金屬，往往先將含量比貴金屬高的賤金屬預先脫除並回收，然後再用火法或溼法提取金和銀。有關銅陽極泥中雜質脫除的預處理方法研究很多，主要有空氣氧化脫銅法、氧化焙燒法、硫酸化焙燒法、蘇打焙燒法、加壓氧化浸出法、選礦富集法等方法，其中硫酸化焙燒法是廣泛應用的銅陽極泥預處理方法。該方法是將銅陽極泥用濃硫酸配漿後在迴轉窯中焙燒，使硒氧化成揮發性的SeO2並以粗硒的形式回收，銅轉化成可溶性的硫酸銅，再用稀酸溶解銅。該方法具有硒、銅脫除率高等優點，但存在的缺點是輔助工序長、環境汙染嚴重，而且碲、銻、錫等金屬的回收及富集度均不高。
[0004]另外，銅陽極泥含有15%左右的鋇，幾乎全部以BaSO4B成存在，即銅陽極泥中BaSO4含量約為25%。在當前銅陽極泥溼法或半溼法處理過程中，硫酸鋇一直未與金、銀等貴金屬分離，直到進入最後的殘渣。這些大量存在的鋇，一方面造成銅陽極泥全程處理量大，產能低，另一方面大量的金、銀、錫等有價金屬被鋇包裹，降低了貴金屬回收率。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種銅陽極泥的全溼法預處理方法，取消硫酸化焙燒工序，並消除鋇對金、銀等貴金屬回收的影響。
[0006]為達到上述目的，本發明先將銅陽極泥進行熱酸浸出，將銅、硒、銀、鋇等金屬浸出入液，金、碲、錫、鉬及鉬族金屬留在浸出渣；熱酸浸出渣通過鹼性浸出，將碲、鉛和砷等金屬浸出富集於液，得到的分碲渣再進行氯化分金，將金、鉬及鉬族金屬富集於液，錫、銻富集於渣；熱酸浸出液用水稀釋，銅、硒富集於稀釋液，得到的沉澱再經硝酸溶解，過濾得硫酸鋇溶渣和硝酸銀溶液。
[0007]具體的工藝過程和工藝參數如下:
[0008]1.熱酸浸出
[0009]將銅陽極泥用濃硫酸浸出，使銅、硒、銀、鋇等金屬浸出入液，金、碲、錫、鉬及鉬族金屬留在浸出渣，過濾得熱酸浸出液和熱酸浸出渣。熱酸浸出工藝條件為:液固比(硫酸:銅陽極泥)為2:1~10:1，浸出溫度為200~500°C，浸出時間為5~60分鐘。
[0010]2.鹼性浸出
[0011] 將熱酸浸出渣用氫氧化鈉溶液進行浸出，過濾得分碲液和分碲渣，分碲液用於回收碲、鉛、砷等金屬，分碲渣進入氯化分金工序。鹼性浸出工藝條件為:氫氧化鈉濃度為120~160g/L，液固比(氫氧化鈉:熱酸浸出渣)為1:1~5:1，溫度為60~90°C，時間2~6小時。
[0012]3.氯化分金
[0013]將分碲渣在HCl-NaCl溶液中溶解金，經過濾得分金液和分金渣，分金液用於回收金、鉬及鉬族金屬，分金渣用於回收錫和銻。氯化分金工藝條件為:採用氯氣、氯酸鈉、氯酸鉀、雙氧水或次氯酸鈉作為氧化劑，其用量為溶金理論量的3~5倍，HCl濃度為I~4mol/L，NaCl濃度為30~50g/L，液固質量比為2:1~6:1，溫度為60~90°C，時間為2~5小時。
[0014]4.稀釋過濾
[0015]將熱酸浸出液用水稀釋，經過濾得稀釋液和沉澱，稀釋液用於回收銅和硒，沉澱為硫酸銀和硫酸鋇混合物，進入硝酸溶解工序。用水量為熱酸浸出液體積的10%~50%。
[0016]5.硝酸溶解
[0017]將稀釋過濾得到的沉澱放入攪拌槽中，加入16mol/L硝酸進行溶解，過濾得硝酸銀溶液和硫酸鋇溶渣，硝酸銀溶液用於回收銀，硫酸鋇溶渣用於回收鋇。硝酸溶解工藝條件為:液固質量比為2:1~5:1，溫度為25~60°C，時間為2~5小時。
[0018]所述各種試劑均為工業級試劑。
[0019]與現有的銅陽極泥預處理方法比較，本發明有以下優點:取消了傳統銅陽極泥處理方法中能耗高、汙染大的硫酸化焙燒工序，通過熱酸浸出將銅陽極泥中含量高的鋇在提取金、銀前脫除並開路回收，減少銅陽極泥處理量，提高金、銀回收率，並將錫、銻、碲等金屬有效富集，利於後續工序處理，具有工藝流程短、設備簡單、能耗低、汙染小、金屬富集率高等特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]附圖為本發明工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0021]如附圖所示，本發明能廣泛應用於各類銅陽極泥的全溼法預處理，尤其適應處理硫化銅礦或雜銅冶煉過程得到的陽極泥，其主要成分範圍以重量百分比計為(％):Au0.01 ~2.0,Agl.0 ~20、Cu5.0 ~20.0,Sel.0 ~15、Te0.5 ~10、Pb5.0 ~30.0,As0.5 ~10.0、Sb0.5 ~10、Ba5.0 ~25.0、Sn0.3 ~5.0。
[0022]實施例1:
[0023]銅陽極泥在80°C下烘乾備用，其主要成分以重量百分比計為(％) =Au0.335,Ag8.64、Cu9.73、Se4.85、Te4.53、Pbl2.36、As3.51、Sb3.52、Bal2.33、Sn0.65。
[0024]將500g銅陽極泥加入濃硫酸1.0L，200°C下攪拌50分鐘，過濾得到熱酸浸出液1.1L和熱酸浸出渣298.5g。
[0025]將熱酸浸出渣用濃度為150g/L的氫氧化鈉溶液浸出，液固比(氫氧化鈉:熱酸浸出渣)為2:1，60°C下攪拌2小 時，過濾得到4.0L分碲液和85.6g分碲渣，分碲液主要成分為(g/L):Te5.04，Pbl4.21，As4.30，碲、鉛、砷的浸出率分別為 89%、92%和 98%。
[0026]將分碲渣用HCl-NaCl溶液溶解，HCl濃度為2mol/L，NaCl濃度為30g/L，液固質量比為2:1，按每小時5L/(t分碲渣)速度不斷通入氯氣，在60°C下攪拌3小時，過濾得分金液1.2L和分金渣45g，分金液中金含量為1.4g/L，金的浸出率為98%，分金渣主要成分以重量百分比計為(% ):Sn7.15、Sb35.2，錫和銻的富集率為99%和90%。
[0027]將熱酸浸出液用0.3L水稀釋，經過濾得到稀釋液1.4L和沉澱198g，稀釋液中銅和硒含量分別為34.lg/L和16.5g/L，銅和硒的富集率為98%和95% ;沉澱用16mol/L硝酸0.4L在常溫下溶解5小時，過濾得含銀105g/L的硝酸銀溶液和104g硫酸鋇溶渣，銀和鋇的富集率分別為98%和99%。
[0028]實施例2:
[0029]銅陽極泥在80°C下烘乾備用，其主要成分以重量百分比計為(％) =Au0.476,Agl0.85、Cu 12.75、Se6.54、Te8.35、Pbl6.76、As5.53、Sb5.27、Bal5.45、Sn0.78。
[0030]將500g銅陽極泥加入濃硫酸1.2L，350°C下攪拌20分鐘，過濾得到熱酸浸出液1.25L和熱酸浸出渣492.3g。
[0031]將熱酸浸出渣用濃度為160g/L的氫氧化鈉溶液浸出，液固比(氫氧化鈉:熱酸浸出渣)為2:1，70°C下攪拌3小時，過濾得到6.2L分碲液和127.4g分碲渣，分碲液主要成分為(g/L):Te6.06，Pbl2.57，As4.37，碲、鉛、砷的浸出率分別為 90%、93%和 98%。
[0032]將分碲渣用HCl-NaCl溶液溶解，HCl濃度為3mol/L，NaCl濃度為40g/L，液固質量比為2: 1，按每小時0.5L/ (t分碲渣)速度不斷加入2mol/L的次氯酸鈉，在60°C下攪拌2小時，過濾得分金液1.8L和分金渣55g，分金液中金含量為1.3g/L，金的浸出率為98.5%，分金渣主要成分以重量百分比計為(％):Sn7.02、Sb44.1，錫和銻的富集率為99%和92%。
[0033]將熱酸浸出液用0.4L水稀釋，經過濾得到稀釋液1.65L和沉澱253g，稀釋液中銅和硒含量分別為37.9g/L和18.8g/L，銅和硒的富集率為98%和95% ;沉澱用16mol/L硝酸0.5L在35°C下溶解3小時，過濾得含銀106g/L的硝酸銀溶液和130g硫酸鋇溶渣，銀和鋇的富集率分別為98%和99%。
[0034]實施例3:
[0035]銅陽極泥在80°C下烘乾備用，其主要成分以重量百分比計為(％) =Au0.585,Agll.34、Cu 12.45、Se7.38、Te8.95、Pbl2.53、As5.74、Sb5.77、Bal9.36、Sn0.92。
[0036]將500g銅陽極泥加入濃硫酸0.9L，500°C下攪拌10分鐘，過濾得到熱酸浸出液
0.95L和熱酸浸出渣487.4g。
[0037]將熱酸浸出渣用濃度為140g/L的氫氧化鈉溶液浸出，液固比(氫氧化鈉:熱酸浸出渣)為2:1，90°C下攪拌3小時，過濾得到6.9L分碲液和143.5g分碲渣，分碲液主要成分為(g/L):Te6.03，Pb8.44，As4.08，碲、鉛、砷的浸出率分別為 93%、93%和 98%。
[0038] 將分碲渣用HCl-NaCl溶液溶解，HCl濃度為4mol/L，NaCl濃度為30g/L，液固質量比為3: 1，按每小時0.05L/ (t分碲渣)速度不斷加入30%的雙氧水，在70°C下攪拌3小時，過濾得分金液1.95L和分金渣60.5g，分金液中金含量為1.5g/L，金的浸出率為98.9%，分金渣主要成分以重量百分比計為(％):Sn7.53、Sb44.8，錫和銻的富集率為99%和94%。
[0039]將熱酸浸出液用0.2L水稀釋，經過濾得到稀釋液1.15L和沉澱287g，稀釋液中銅和硒含量分別為51.9g/L和29.8g/L，銅和硒的富集率為96%和93% ;沉澱用16mol/L硝酸0.6L在60°C下溶解2小時，過濾得含銀92.6g/L的硝酸銀溶液和163g硫酸鋇溶渣，銀和鋇的富集率分別為98%和99%。
【權利要求】
1.一種銅陽極泥的全溼法預處理方法，其特徵在於:包括以下步驟: A、、熱酸浸出 將銅陽極泥用濃硫酸浸出，使銅、硒、銀、鋇等金屬浸出入液，金、碲、錫、鉬及鉬族金屬留在浸出渣，過濾得熱酸浸出液和熱酸浸出渣；熱酸浸出工藝條件為:硫酸:銅陽極泥液固比為2:1~10:1，浸出溫度為200~500°C，浸出時間為5~60分鐘； B、鹼性浸出 將熱酸浸出洛用氫氧化鈉溶液進行浸出，過濾得分碲液和分碲洛，分碲液用於回收碲、鉛、砷等金屬，分碲渣進入氯化分金工序；鹼性浸出工藝條件為:氫氧化鈉濃度為120~160g/L，氫氧化鈉:熱酸浸出渣液固比為1:1~5:1，溫度為60~90°C，時間2~6小時； C、氯化分金 將分碲渣在HCl-NaCl溶液中溶解金，經過濾得分金液和分金渣，分金液用於回收金、鉬及鉬族金屬，分金渣用於回收錫和銻；氯化分金工藝條件為:採用氯氣、氯酸鈉、氯酸鉀、雙氧水或次氯酸鈉作為氧化劑，其用量為溶金理論量的3~5倍，HCl濃度為I~4mol/L，NaCl濃度為30~50g/L，液固質量比為2:1~6:1，溫度為60~90°C，時間為2~5小時； D、稀釋過濾 將熱酸浸出液用水稀釋，經過濾得稀釋液和沉澱，稀釋液用於回收銅和硒，沉澱為硫酸銀和硫酸鋇混合物，進入硝酸溶解工序；用水量為熱酸浸出液體積的10%~50% ； E、硝酸溶解 將稀釋過濾得到的沉澱放入攪拌槽中，加入16mol/L硝酸進行溶解，過濾得硝酸銀溶液和硫酸鋇溶渣，硝酸銀溶液用於回收銀，硫酸鋇溶渣用於回收鋇；硝酸溶解工藝條件為:液固質量比為2:1~5:1，溫度為25~60°C，時間為2~5小時。
2.根據權利要求1所述的一種銅陽極泥的全溼法預處理方法，其特徵在於:最佳實施條件:銅陽極泥在80°C下烘乾備用，按500g銅陽極泥加入濃硫酸1.2L，350°C下攪拌20分鐘，過濾得到熱酸浸出液1.25L和熱酸浸出渣492.3g ； 將熱酸浸出洛用濃度為160g/L的氫氧化鈉溶液浸出，氫氧化鈉:熱酸浸出洛液固比為2:1，70°C下攪拌3小時，過濾得到6.2L分碲液和127.4g分碲渣，分碲液主要成分為g/L:Te6.06，Pbl2.57，As4.37，碲、鉛、砷的浸出率分別為 90%、93%和 98% ； 將分碲渣用HCl-NaCl溶液溶解，HCl濃度為3mol/L，NaCl濃度為40g/L，液固質量比為2: 1，按每小時0.5L/t分碲渣的速度不斷加入2mol/L的次氯酸鈉，在60°C下攪拌2小時，過濾得分金液1.8L和分金渣55g，分金液中金含量為1.3g/L，金的浸出率為98.5%，分金渣主要成分以重量百分比計為％:Sn7.02、Sb44.1，錫和銻的富集率為99%和92% ； 將熱酸浸出液用0.4L水稀釋，經過濾得到稀釋液1.65L和沉澱253g，稀釋液中銅和硒含量分別為37.9g/L和18.8g/L，銅和硒的富集率為98%和95%;沉澱用16mol/L硝酸0.5L在35°C下溶解3小時，過濾得含銀106g/L的硝酸銀溶液和130g硫酸鋇溶渣，銀和鋇的富集率分別為98%和99%。
【文檔編號】C22B30/02GK103966450SQ201410221865
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月23日 優先權日:2014年5月23日
【發明者】汪金良, 盧宏 申請人:江西理工大學