一种以含砷铜电解液制备砷酸铜的方法技术

本发明专利技术属于湿法冶金技术领域，具体涉及一种以含砷铜电解液制备砷酸铜的方法，本发明专利技术采用吸附剂吸附交换‑萃取‑氧化等工艺手段，主要针对含砷较高、且同时伴有少（微）量的镍、铁、锌、锑、铋等元素的铜电解残液中铜和砷的无害化回收利用，制备具有高附加值的砷酸铜产品。砷酸铜化合物是木材防腐剂的主要原料。用该物料生产砷酸铜，可实现砷的无害化和资源综合利用，并且具有较高的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于湿法冶金
，具体涉及一种以含砷铜电解液制备砷酸铜的方法。
技术介绍
某公司电解铜生产系统年产中间含铜物料—黑铜渣3000-4000吨，黑铜渣主要含铜及砷锑铋。采用先进的旋流电解技术实现了对黑铜渣中有价金属铜的回收，但该电解残液含砷、铜仍然高，均在10g/l左右,同时伴有少（微）量的铁、锌、锑、铋等元素。针对该电解残液，分离杂质元素并实现对铜和砷的同时变现是无害化处理的经济、合理思路。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种针对含砷较高、且同时伴有少（微）量的镍、铁、锌、锑、铋等元素的铜电解残液中铜和砷的无害化回收利用，制备具有高附加值的砷酸铜产品的方法。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种以含砷铜电解液制备砷酸铜的方法，该方法按照下述步骤进行：第一：使用吸附剂A对高含砷铜电解残液进行吸附，含砷的铜电解残液以50L/h的流速流经吸附剂A，得到交换吸附后溶液C，然后使用5mol/l的盐酸溶液对吸附溶液进行解析后得到盐酸解析液B；第二：使用萃取剂D对交换吸附后溶液C中进行萃取，得到萃余液E，然后使用6mol/l的盐酸溶液对负载萃取剂进行洗涤后得到盐酸洗脱液F；第三：将萃余液E进行过滤后，向过滤后的萃余液E中添加H2O2将其中的砷氧化为As（Ⅴ）并得到氧化后溶液G，添加NaOH调整氧化后溶液G的溶液pH至4，过滤氧化后溶液G得砷酸铜沉淀H和过滤后液I；第四：配制稀硫酸溶液溶解得到的砷酸铜沉淀H后，向该溶液中添加Cu2+，使得溶液中满足Cu:As的物质量比为2：1，调整该溶液pH至4.5，并对该溶液搅拌、过滤、洗涤和烘干后得到砷酸铜产品。优选的，第一步骤中的吸附剂A为氨基烷基磷酸基螯合性阳离子交换树脂。优选的，第一步骤中的盐酸解析液B为Sb和Bi的盐酸解析液。优选的，第二步骤中的萃取剂D为P204和磺化煤油的混合溶剂。优选的，第二步骤中的盐酸洗脱液F为Fe和Zn的盐酸洗脱液。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术是综合回收含砷的铜电解残液中有价金属的工艺。主要针对含砷较高、且同时伴有少（微）量的镍、铁、锌、锑、铋等元素的铜电解残液中铜和砷进行无害化回收利用，制备具有高附加值的砷酸铜产品。砷酸铜化合物是木材防腐剂的主要原料。用该物料生产砷酸铜，可实现砷的无害化和资源综合利用，并且具有较高的经济效益和社会效益。附图说明图1为本专利技术的工艺流程示意图。具体实施方式本专利技术是综合回收含砷的铜电解残液中有价金属的工艺。主要针对含砷较高、且同时伴有少（微）量的镍、铁、锌、锑、铋等元素的铜电解残液中铜和砷进行无害化回收利用，制备具有高附加值的砷酸铜产品。含砷铜电解残液的典型成分如表1所示，本专利技术是以含砷铜电解残液制备砷酸铜产品的方法，该方法是先使用氨基烷基磷酸基螯合性阳离子交换树脂为吸附剂直接对该铜电解残液进行吸附，分离去除其中的Sb和Bi，以50L/h的流速进行吸附，过滤溶液体积控制在1倍柱体体积内对Sb和Bi的吸附率均在90%以上，然后使用5mol/l的盐酸溶液对交换树脂进行解析。该树脂对Fe、Zn的吸附能力很差，对Cu基本不吸附。反应的机理为：R-Na+MeX+→R-Me+xNa+吸附后的铜电解残液使用液碱对酸度进行调节至pH为0.5，使用P204和磺化煤油的混合溶剂对该溶液进行萃取。O:A为1:1，经过两级萃取Fe和Zn的萃取率分别为99.98%和99.92%，Cu和As的萃取率分别为0.049%和0.001%。使用盐酸对P204负载有机中的Fe、Zn进行洗脱。反应的机理为：HR+NaOH=NaR+H2O3NaR+Fe3+=MeR2+3Na+2NaR+Zn2+=MeR2+2Na+萃取后的溶液主要含铜和砷，同时含有少量镍,使用1.5倍砷含量的双氧水将砷氧化为As（Ⅴ），使用液碱调节溶液pH至4.0得砷酸铜沉淀，过滤后采用1.6倍水量的水进行洗涤。配制酸度为30g/l的硫酸溶液，以液固比为1.5:1的比例将上述所得砷酸铜沉淀溶解纯化，向纯化溶液中添加纯净硫酸铜溶液,调整溶液铜砷的物质量比为2:1，然后提高纯化溶液pH值至4.5，用以沉淀出降低了镍含量的砷酸铜。过滤后采用1.4至1.6倍水量的纯水进行洗涤后，烘干得合格的砷酸铜产品。实施例1将成分为表2中的1#溶液以50L/h的流速进行吸附,使用液碱对酸度进行调节至pH为0.5，然后使用P204和磺化煤油的混合溶剂对该溶液以O:A为1:1进行萃取。使用1.5倍砷含量的双氧水对溶液进行氧化，使用液碱调节溶液pH至4.0得砷酸铜沉淀。过滤后采用1.6倍水量的水进行洗涤，使用稀硫酸以液固比为1.5:1溶解粗砷酸铜沉淀进行纯化，向纯化溶液中添加纯净硫酸铜溶液,调整溶液铜砷的物质量比为2:1，保持溶液温度50℃，然后提高纯化溶液pH值至4.5，用以沉淀出降低了镍含量的砷酸铜。过滤后采用1.4至1.6倍水量的纯水进行洗涤，烘干得表3中的1#砷酸铜产品。实施例2将成分为表2中的2#溶液以50L/h的流速进行吸附,使用液碱对酸度进行调节至pH为0.5，然后使用P204和磺化煤油的混合溶剂对该溶液以O:A为1:1进行萃取。使用1.5倍砷含量的双氧水对溶液进行氧化，使用液碱调节溶液pH至4.0得砷酸铜沉淀。过滤后采用1.6倍水量的水进行洗涤，使用稀硫酸以液固比为1.5:1溶解粗砷酸铜沉淀进行纯化，向纯化溶液中添加纯净硫酸铜溶液,调整溶液铜砷比例为2:1，保持溶液温度50℃，然后提高纯化溶液pH值至4.5，用以沉淀出降低了镍含量的砷酸铜。过滤后采用1.4至1.6倍水量的纯水进行洗涤，烘干得表3中的2#砷酸铜产品。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以含砷铜电解液制备砷酸铜的方法，其特征在于：该方法按照下述步骤进行：第一：使用吸附剂A对高含砷铜电解残液进行吸附，含砷的铜电解残液以50L/h的流速流经吸附剂A，得到交换吸附后溶液C，然后使用5mol/l的盐酸溶液对吸附溶液进行解析后得到盐酸解析液B；第二：使用萃取剂D对交换吸附后溶液C中进行萃取，得到萃余液E，然后使用6mol/l的盐酸溶液对负载萃取剂进行洗涤后得到盐酸洗脱液F；第三：将萃余液E进行过滤后，向过滤后的萃余液E中添加H2O2将萃余液E中的砷氧化为As（Ⅴ）并得到氧化后溶液G，添加NaOH调整氧化后溶液G的pH至4，过滤氧化后溶液G得砷酸铜沉淀H和过滤后液I；第四：配制稀硫酸溶液溶解得到的砷酸铜沉淀H后，向该溶液中添加Cu2+，使得溶液中Cu:As的物质量比为2：1，调整该溶液pH至4.5，并对该溶液搅拌、过滤、洗涤和烘干后得到砷酸铜产品。

【技术特征摘要】
1.一种以含砷铜电解液制备砷酸铜的方法，其特征在于：该方法按照下述步骤进行：
第一：使用吸附剂A对高含砷铜电解残液进行吸附，含砷的铜电解残液以50L/h的流速
流经吸附剂A，得到交换吸附后溶液C，然后使用5mol/l的盐酸溶液对吸附溶液进行解析后
得到盐酸解析液B；
第二：使用萃取剂D对交换吸附后溶液C中进行萃取，得到萃余液E，然后使用6mol/l的
盐酸溶液对负载萃取剂进行洗涤后得到盐酸洗脱液F；
第三：将萃余液E进行过滤后，向过滤后的萃余液E中添加H2O2将萃余液E中的砷氧化为
As（Ⅴ）并得到氧化后溶液G，添加NaOH调整氧化后溶液G的pH至4，过滤氧化后溶液G得砷酸
铜沉淀H和过滤后液I；
第四：配制稀硫酸溶液溶解得到的砷酸铜沉淀H后，向该溶液中添加Cu2+...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓文，杨晓霞，李朝勇，叶先英，任浩，吴晓沛，解雁冰，
申请(专利权)人：金川集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62