一种铜冶炼电尘灰的处理方法技术

本发明专利技术提供了一种铜冶炼电尘灰的处理方法，处理对象为铜冶炼电尘灰，同时利用有色冶金废水经硫化沉淀法处理后产生的含砷废渣，经过酸浸、沉铜、硫化、除铁、提锌过程，分别实现了铅、铜、砷、铁、锌的多级综合回收，使有价金属充分利用。本发明专利技术工艺简单易控，生产成本低，有效解决了铜冶炼行业中电尘灰与硫化砷渣处理与资源化利用困难的技术问题；变废为宝，创造经济效益并避免了废渣堆砌造成的环境污染问题，经济价值与环境价值大。

【技术实现步骤摘要】
一种铜冶炼电尘灰的处理方法
本专利技术涉及铜冶炼电尘灰的处理与环境保护领域，具体的讲是一种铜冶炼电尘灰的处理方法。
技术介绍
在火法炼铜生产中，熔炼炉造锍和转炉吹炼过程会产生大量烟尘，通过电除尘技术可收集到大量电尘灰。电尘灰若长期堆放，不仅浪费资源、占用大面积场地，还会造成环境问题。电尘灰成份复杂，是多种金属的氧化物与盐类的混合物，其中含大量有价金属，有较高的提炼价值；但电尘灰若直接返回火法冶炼系统，会增加入炉物料的杂质含量，降低冶炼炉的处理能力，同时影响金属产量与质量；因此需要研究一种铜冶炼电尘灰的处理方法，能够实现多种有价金属的多级分离与综合回收，使资源得到充分有效利用，创造经济价值并且解决铜冶炼行业中的资源浪费与废渣堆砌造成的环境污染问题，变废为宝，实现经济、环保的多重效益。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服铜冶炼电尘灰的处理技术不足，提供一种将铜冶炼电尘灰中铅、铜、砷、铁、锌多级分离与回收的方法，同时解决有色冶金废水处理产生的硫化砷渣处理难的问题，实现了铜冶炼电尘灰资源化利用和有色冶金工业联动发展。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种铜冶炼电尘灰的处理方法，包括以下步骤：（1）、酸浸：电尘灰加水浆化，加入硫酸，电尘灰与硫酸固液比是1:（3~4），浆液酸度为50g/L~80g/L，加入SO42-/FexOy固体酸催化剂，用量比为电尘灰重量的1‰~2‰，加热温度为60oC~85oC，酸浸时间为2~4小时，反应后固液分离，浸出渣含铅量为30%~40%，用于火法炼铅配矿，酸浸液备用；（2）、沉铜：酸浸液按比例投入硫化砷渣，投入比例为砷铜比为1：（1~1.3），铜砷置换温度为60oC~85oC，酸浸时间为2~4小时，反应后固液分离，沉铜渣含铜量为40%~60%，沉铜渣用于火法炼铜配矿，液体为沉铜液备用；（3）、硫化：沉铜液中缓慢通入硫化氢气体，搅拌使液体中砷沉淀，反应后固液分离，固体为硫化砷，固体含砷量为50%~60%，经两段焙烧系统制备高纯度三氧化二砷，液体为沉砷液备用；（4）、除铁：沉砷液通入氧气，加入石灰搅拌调节pH值至3.0~4.0，使液体中铁沉淀，反应后固液分离，沉铁渣含铁量为40%~50%，沉铁渣可用作钢铁冶炼原料或建筑材料，液体为沉铁液备用；（5）、提锌：沉铁液加入碳酸钠搅拌调节pH值至5.5~8.0，使液体中锌生沉淀，反应后固液分离，固体为高纯度碳酸锌，碳酸锌纯度≥99.9%，提锌后液可返回酸浸循环利用；优选的，所述的固体酸催化剂采用多次浸渍法制备，其Hammett函数H0<-11.93，具体制备方法：硝酸亚铁和硝酸铁与水按1:1的摩尔比分别配成溶液，将硝酸亚铁溶液和硝酸铁溶液混合，再滴加30%氨水溶液至pH=10；在室温下充分搅拌4小时，过滤﹑洗涤多次至中性，烘干，400℃焙烧4小时，研碎，粒度<-200目；加入30%硫酸溶液没过研碎粉末，放入超声波清洗机中浸渍6小时，过滤、烘干，400℃焙烧4小时，研碎，粒度<-200目；加入60%硫酸溶液没过研碎粉末，浸渍6小时，过滤、烘干，400℃焙烧4小时，研碎，粒度<-200目；加入90%硫酸溶液没过研碎粉末，浸渍6小时，过滤、烘干，400℃焙烧4小时，研碎，粒度<-200目；制得催化剂标记为SO42-/FexOy固体酸催化剂。本专利技术所涉及的主要反应机理：PbO+H2SO4=PbSO4+H2OCuO+H2SO4=CuSO4+H2OAs2O3+3H2O=2H3AsO3FeO+H2SO4=FeSO4+H2OZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O3CuSO4+As2S3+6H2O=3CuS+3H2SO4+2H3AsO32H3AsO3+3H2S=As2S3+6H2O4FeSO4+4CaO+O2+6H2O=4Fe(OH)3+4CaSO4ZnSO4+Na2CO3=ZnCO3+Na2SO4本专利技术的有益效果是：1.工艺简单，生产成本低；2.各有价金属综合利用率高，废酸液可以循环使用；3.同时解决硫化砷渣处理与有价金属回收，实现铜冶炼电尘灰资源化利用和有色冶金工业联动发展。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施方法实施例1：电尘灰（一）主要组成成分如表1所示：表1.电尘灰（一）的主要成分实例1：先制备SO42-/FexOy固体酸催化剂，具体制备方法：硝酸亚铁和硝酸铁与水按1:1的摩尔比分别配成溶液，将硝酸亚铁溶液和硝酸铁溶液混合，再滴加30%氨水溶液至pH=10；在室温下充分搅拌4小时，过滤﹑洗涤多次至中性，烘干，400℃焙烧4小时，研碎，粒度<-200目；加入30%硫酸溶液没过研碎粉末，放入超声波清洗机中浸渍6小时，过滤、烘干，400℃焙烧4小时，研碎，粒度<-200目；加入60%硫酸溶液没过研碎粉末，浸渍6小时，过滤、烘干，400℃焙烧4小时，研碎，粒度<-200目；加入90%硫酸溶液没过研碎粉末，浸渍6小时，过滤、烘干，400℃焙烧4小时，研碎，粒度<-200目；制得催化剂标记为SO42-/FexOy固体酸催化剂。将电尘灰、稀硫酸和SO42-/FexOy固体酸催化剂加入调浆槽制成固液比为1:3的矿浆，酸度为50g/L，80oC恒温搅拌反应2小时，浸出完打入压滤机固液分离，浸出渣含铅量40%，回炉炼铅；滤液按砷铜比1：1投入硫化砷渣搅拌反应2小时，压滤，沉铜渣含铜量60%，回炉炼铜；沉铜液在常温搅拌下通入硫化氢气体充分反应，压滤，固体含砷量60%，经两段焙烧制取高纯度三氧化二砷；沉砷液搅拌下通入氧气氧化Fe2+，并加入石灰调节pH值在3.0～4.0之间沉淀Fe3+，压滤，沉铁渣含铁量50%，用于作冶钢原料或建筑材料等；沉铁液加入碳酸钠调节pH在5.5～8.0之间，充分反应后压滤，固体经洗涤、烘干得到高纯度碳酸锌（纯度≥99.9%），沉锌后液返回调浆槽中循环使用。实例1铜冶炼电尘灰中金属回收率：铅＞95%，铜>95%，砷>95%，锌>90%。本专利技术硫化过程中加入的硫化砷渣为有色冶金废水经硫化沉淀法处理后产生的含砷废渣，本专利技术的方法在将铜冶炼电尘灰中的铅、铜、砷、铁、锌实现多级分离与回收的同时，还解决了有色冶金废水处理产生的硫化砷渣处理难的问题，实现了铜冶炼电尘灰资源化利用和有色冶金工业联动发展。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铜冶炼电尘灰的处理方法，其特征在于包括以下步骤：（1）、酸浸：电尘灰加水浆化，加入硫酸，电尘灰与硫酸固液比是1:（3~4），浆液酸度为50 g/L~80 g/L，加入SO4

【技术特征摘要】
1.一种铜冶炼电尘灰的处理方法，其特征在于包括以下步骤：（1）、酸浸：电尘灰加水浆化，加入硫酸，电尘灰与硫酸固液比是1:（3~4），浆液酸度为50g/L~80g/L，加入SO42-/FexOy固体酸催化剂，用量比为电尘灰重量的1‰~2‰，加热温度为60oC~85oC，酸浸时间为2~4小时，反应后固液分离，浸出渣含铅量为30%~40%，用于火法炼铅配矿，酸浸液备用；（2）、沉铜：酸浸液按比例投入硫化砷渣，投入比例为砷铜比为1：（1~1.3），铜砷置换温度为60oC~85oC，酸浸时间为2~4小时，反应后固液分离，沉铜渣含铜量为40%~60%，沉铜渣用于火法炼铜配矿，液体为沉铜液备用；（3）、硫化：沉铜液中缓慢通入硫化氢气体，搅拌使液体中砷沉淀，反应后固液分离，固体为硫化砷，固体含砷量为50%~60%，经两段焙烧系统制备高纯度三氧化二砷，液体为沉砷液备用；（4）、除铁：沉砷液通入氧气，加入石灰搅拌调节pH值至3.0~4.0，使液体中铁沉淀，反应后固液分离，沉铁渣含铁量为40%~50%，沉铁渣可用作钢铁冶炼原料或建筑材料，液体为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊峰，王元，于莉丽，初长青，解维平，于明飞，
申请(专利权)人：山东恒邦冶炼股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37