从铜冶炼废酸中综合回收铼和铜的方法技术

本发明专利技术公开了一种从铜冶炼废酸中综合回收铼和铜的方法，它是将铜冶炼废酸经过滤除铅后靶向沉铼得到富铼渣，富铼渣再经热压氧化浸出得到富铼浸出液，蒸发浓缩后铼的浓度10g/L‑20g/L，经KCl沉铼和重结晶制得高铼酸钾，沉铼后液进行硫化沉铜。本发明专利技术从铜冶炼废酸中综合回收铼和铜的方法旨在解决当前从富铼铜渣中浸出铼和铜的工艺复杂、处理时间长、回收率低等缺点，形成一个投资小、操作简单、回收率高、成本低、污染小、便于工业化推广应用的工艺，实现冶炼废酸铼资源高值化利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从铜冶炼废酸中综合回收铼和铜的方法，特别涉及一种从铜冶炼废酸中靶向沉铼铜-富铼渣高压浸出-浸出富铼液中沉铼制备高铼酸钾的方法。
技术介绍
铼为铀族金属以外最致密的金属，具有硬度非常大、耐磨、耐腐蚀等性能，被广泛用用在石油催化剂、航空航天高温超耐热合金、核反应堆的铼系合金、军事工业的铼涂层等领域。铼是一种稀缺、分散的金属元素，在自然界无独立的矿物，通常与其他金属伴生。冶炼过程的副产品如某些铜矿、铂族矿、铌矿、钼矿等的冶炼烟尘和渣中以及处理低品位钼、铜矿的废液，都可以作为提铼的原料。铜精矿中通常含有一定量的铼、铋、铅、锌等有价金属，铼主要以铜铼矿(CuReS4)与辉铼矿(ReS2)形式存在。在铜冶炼过程中，铋、铅、锌主要富集在白烟尘中，铼绝大多数以Re207形式挥发进入烟气，在制取硫酸的烟气淋洗时，铼以HReO4形式存在于废酸原液中。据统计，铜冶炼过程中废酸含铼在2-50 mg/L。由于废酸的酸度较高，成分复杂，含有铜(约20-5000mg/L)、镍、锌、镉、锌、铅、铼、铋、砷等，其有害杂质砷含量高，铼(约10mg/L)、铋等有价金属离子的含量较低，铜含量随着熔炼电收尘效果影响不断波动，导致有价金属回收困难。目前，铜冶炼废酸中铼的回收有溶剂萃取、离子交换、液膜法、硫化沉淀和硫代硫酸盐沉淀等方法。其中溶剂萃取被广泛应用于制备铼酸铵产品，但存在步骤繁琐、药剂多、操作环境差、铼回收率低等问题；离子交换操作简单、选择性好，但是存在饱和吸附容量小，再生难等问题一直未能实现大规模应用；液膜法尚处于研发阶段，没有具体的工业生产实践；硫化沉淀是处理铜冶炼废酸的传统工艺，硫化盐活性强不能选择性提取铼，重金属尤其是铜、砷、锑、铋等与铼同时析出，90%以上的铼进入砷滤饼中，少部分随废水排放而损失，砷滤饼渣量大，该方法铼回收工序复杂、铼回收率低。侯福祖等（CN 103773963 A）、周松林等(CN 102628110B) 等提出利用硫代硫酸钠从废酸中选择性沉淀铼和铜方法，该方法选择性强，能够将废酸中的铼和铜优先沉淀，沉淀率高达98%，富铼渣中砷量低，故渣量小，有利于富铼渣中铼和铜综合回收，但不足之处是沉淀过程是优先沉铜再沉铼，如果冶炼收尘系统不佳，铜含量高时，就极易出现铼沉淀不完全现象，严重影响铼沉淀率，若要铜铼沉淀完全，则耗药剂量极大，此外，该法工业化生产经验少，药剂制度和沉铼效果存在改进空间，并且所制得富铼渣的处理也未有成熟工艺见诸报道，后续铼、铜的回收仍较困难。根据现有对废酸中铼的富集方法不同得到的富铼物料可分为富铼渣和砷滤饼两种，含铼渣浸出方法主要为常压浸出和高压浸出。张邦琪等（CN 104404277 A）提出利用一种强化浸出富铼渣中铼的方法，它采用“富铼渣与一定量的固硫剂润磨-管式炉中通氧气加热氧化焙烧-加压加热碱浸”的方法制备含铼贵液，该方法虽然具有铼浸出率高等优点，但由于该法涉及焙烧和浸出多段工艺，存在氧化焙烧能耗高、对环境污染大、高压碱浸碱耗大、反应时间长和处理能力小的缺陷。吴海国等（CN 102433439 A）提出从砷滤饼中回收铼的方法，它采用“一段碱浸-二段氧化浸出-二氧化硫法或石灰法除砷-萃取分离铼-氯化钾沉淀法-重结晶法”制备高纯高铼酸钾工艺，该法主要目的是制备涉及两段浸出，存在流程复杂、浸出后液中含铼低、含砷高无法直接沉铼、铼回收率低等缺点。江西铜业集团贵溪冶炼厂采用“酸性体系高压浸出砷滤饼-萃取富集铼-制备铼酸铵”工艺回收铼，砷滤饼中含砷高约35%，铼低600g/t-800g/t，采用高压浸出砷滤饼主要目的是氧化砷，回收砷，铼仅是作为高附价值产物回收，故在浸出条件、工艺设备方面主要是根据氧化砷的目的进行研究设计，且该方法存在工艺流程长，酸性体系浸出，对设备要求高，成本高，铼回收率低等缺点；而本专利技术涉及的富铼渣砷低4%-5%，铼高2%-5%，高压浸出目的在于氧化硫化铼，砷作为废弃物返回污酸废水除砷系统，二者浸出条件存在很大区别。关于从铜冶炼废酸中提铼并制备成铼产品并综合回收铜完整的具有工业应用价值的工艺方法目前尚未发现相关专利或者文献报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种从铜冶炼废酸中综合回收铼和铜的方法，旨在解决当前从富铼铜渣中浸出铼和铜的工艺复杂、处理时间长、回收率低等缺点，形成一个投资小、操作简单、回收率高、成本低、污染小、便于工业化推广的工艺，实现冶炼废酸铼资源高值化利用。为实现以上目的，本专利技术从铜冶炼废酸中综合回收铼和铜的方法是将铜冶炼废酸经过滤除铅后靶向沉铼得到富铼渣，富铼渣再经热压氧化浸出得到富铼浸出液，蒸发浓缩后铼的浓度10g/L-20g/L，经KCl沉铼和重结晶制得高铼酸钾，沉铼后液进行硫化沉铜；其操作步骤及工艺参数如下：A、靶向沉铼：铜冶炼废酸含铼5mg/L-50mg/L，经添加硫化钠和硫代硫酸盐等靶向沉铼后，所得富铼渣中铼的含量为2%-5%；沉铼条件：温度50-70℃，时间5-15分钟，硫代硫酸盐加入量2-5g/L，硫化钠加入量10-20mg/L，药剂配制成15%-35%的溶液添加；B、富铼渣热压氧化浸出铼：采用水溶液介质，以氧气为氧化剂，控制液固比4-8:1，浸出温度控制在150℃-200℃，氧分压0.3MPa-1.5MPa，浸出1h-5h，所得富铼液铼含量为3g/L-10g/L；C、将上述富铼浸出液浓缩沉铼--重结晶制备纯高铼酸钾：控制浓缩后富铼液铼浓度10g/L-20g/L，KCl添加量为15g/L-35g/L，结晶温度5℃-15℃，沉淀时间0.5h-3h，铼沉淀率大于90%，沉铼后液待进一步回收铜；重溶水温50℃-100℃，液固比3-6:1，氧化剂加入量1g/L-15g/L；溶解后，控制冷却温度在-5℃--5℃；D、将上一操作步骤中的沉铼后液进行硫化沉铜：控制硫化钠添加量为铜含量的1.2-1.5倍，温度30℃-70℃，反应1h-5h，过滤可得含铜60%-65%的硫化铜沉淀。本专利技术从铜冶炼废酸中综合回收铼和铜的方法具有以下技术特点：（1）、靶向沉铼过程中根据废酸铜含量添加适量硫化钠，使沉铼工艺不受铜冶炼收尘效果引起的铜含量波动的影响，大幅减少硫代硫酸盐的用量，提高反应速率，并提高了铼的沉淀率；（2）采用热压氧化工艺处理富铼渣，以水溶液介质，氧气为氧化剂，无酸碱消耗，是富铼渣处理技术的创新；（3）本专利技术首次提出一种从铜冶炼废酸中选择性沉淀富集铼和铜-高温高压浸出富铼铜渣-制备高纯高铼酸钾的工艺方法，解决了现有提铼并制备铼产品技术中流程长、介质复杂、操作繁琐、回收率低等问题，形成一个完整的具有工业化推广应用价值的工艺。本专利技术从铜冶炼废酸中综合回收铼和铜的方法的有益效果如下：1. 靶向沉铼过程中添加适量硫化钠，使沉铼工艺不受铜冶炼收尘效果引起的铜含量波动的影响，大幅减少硫代硫酸盐的用量，提高反应速率，并将铼的沉淀率提高至99%以上；2. 采用热压氧化方法强化浸出富铼渣中的铼，过程未引入任何杂质，铼铜浸出率大于99%；3. 对高铼酸钾常规制备工艺进行细化和参数优化，所得高铼酸钾纯度达99.99%以上，同时获得纯度为60-65%的硫化铜副产物，实现铼和铜高价值回收；4. 将本专利技术关键技术与优化后常规方法结合，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从铜冶炼废酸中综合回收铼和铜的方法，其特征是：将铜冶炼废酸经过滤除铅后靶向沉铼得到富铼渣，富铼渣再经热压氧化浸出得到富铼浸出液，蒸发浓缩后铼的浓度10g/L‑20g/L，经KCl沉铼和重结晶制得高铼酸钾，沉铼后液进行硫化沉铜；其操作步骤及工艺参数如下：A、靶向沉铼：铜冶炼废酸含铼5mg/L‑50mg/L，经添加硫化钠和硫代硫酸盐等靶向沉铼后，所得富铼渣中铼的含量为2%‑5%；沉铼条件：温度50‑70℃，时间5‑15分钟，硫代硫酸盐加入量2‑5g/L，硫化钠加入量10‑20mg/L，药剂配制成15%‑35%的溶液添加；B、富铼渣热压氧化浸出铼：采用水溶液介质，以氧气为氧化剂，控制液固比4‑8:1，浸出温度控制在150℃‑200℃，氧分压0.3MPa‑1.5MPa，浸出1h‑5h，所得富铼液铼含量为3g/L‑10g/L；C、将上述富铼浸出液浓缩沉铼‑‑重结晶制备纯高铼酸钾：控制浓缩后富铼液铼浓度10g/L‑20g/L，KCl添加量为15g/L‑35g/L，结晶温度5℃‑15℃，沉淀时间0.5h‑3h，铼沉淀率大于90%，沉铼后液待进一步回收铜；重溶水温50℃‑100℃，液固比3‑6:1，氧化剂加入量1g/L‑15g/L；溶解后，控制冷却温度在‑5℃‑‑5℃；D、将上一操作步骤中的沉铼后液进行硫化沉铜：控制硫化钠添加量为铜含量的1.2‑1.5倍，温度30℃‑70℃，反应1h‑5h，过滤可得含铜60%‑65%的硫化铜沉淀。...

【技术特征摘要】
1.一种从铜冶炼废酸中综合回收铼和铜的方法，其特征是：将铜冶炼废酸经过滤除铅后靶向沉铼得到富铼渣，富铼渣再经热压氧化浸出得到富铼浸出液，蒸发浓缩后铼的浓度10g/L-20g/L，经KCl沉铼和重结晶制得高铼酸钾，沉铼后液进行硫化沉铜；其操作步骤及工艺参数如下：A、靶向沉铼：铜冶炼废酸含铼5mg/L-50mg/L，经添加硫化钠和硫代硫酸盐等靶向沉铼后，所得富铼渣中铼的含量为2%-5%；沉铼条件：温度50-70℃，时间5-15分钟，硫代硫酸盐加入量2-5g/L，硫化钠加入量10-20mg/L，药剂配制成15%-35%的溶液添加；B、富铼渣热压氧化浸出铼：采用水溶液介质，以氧气为氧化剂，控制液固比4-8:1，浸出温度控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：林泓富，苏秀珠，王俊娥，衷水平，张焕然，刘招平，吴健辉，刘长东，林锦富，张衍训，熊家春，刘晓英，
申请(专利权)人：紫金矿业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35