一种从铅冰铜中高效分离回收粗铜的工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种从铅冰铜中高效分离回收粗铜的工艺，包括如下步骤：1)将铅冰铜与硫酸钠混合均匀，得到混合料；2)将步骤1)所得混合料加热熔化成熔融体，然后进行保温搅拌；3)保温搅拌结束后，再进行静置保温使熔体分层，上层为高砷高铅物料，下层为粗铜。该工艺采用火法处理铅冰铜，将铅冰铜与硫酸钠混合均匀后高温反应，反应后物料分两层，上层为高砷高铅物料，下层为粗铜。粗铜可直接进行电解精炼提铜或者进入阳极炉。该工艺可实现铜的高效选择性回收，流程短，生产成本低，金属回收率高。

A Process for High Efficiency Separation and Recovery of Crude Copper from Lead Matte

【技术实现步骤摘要】
一种从铅冰铜中高效分离回收粗铜的工艺
本专利技术涉及一种从铅冰铜中高效分离回收粗铜的工艺，属于有色金属火法冶金领域。
技术介绍
在铅的鼓风炉熔炼和粗铅火法精炼过程中会产出铅冰铜，其中含有PbS、Cu2S、FeS及ZnS等硫化物。根据炼铅原料的差异及炼铅工艺的不同，通常含铜8～45％，含硫5～20％，含铅5～50％，含铁3.0～18％，含砷1～8％。据统计，我国每年产出的铅冰铜中含铜量为50～60万吨，具有极高的回收价值。大型冶炼企业通常采用火法工艺来处理铅冰铜，将铅冰铜在转炉中进行吹炼得到粗铜，但该法存在金属收率低、工艺流程长、成本高、操作环境恶劣等问题，同时铅、砷均进入烟尘、烟气中，环境污染严重。而中小型企业无法用上述方法处理，通常将铅冰铜当作铜废渣出售给铜冶炼厂，与铜精矿配料使用，最终以阴极电铜形式产出。其中的金、银、铅等金属计价系数较低，导致企业的经济损失较大。也有部分小型企业尝试采用湿法工艺来处理铅冰铜，但由于铅冰铜的化学成分非常复杂，湿法工艺存在流程复杂、有价金属易分散、生产成本高、环境污染严重等问题。长期以来，铅冰铜的处理一直是；炼铅企业综合回收的瓶颈。因此，开发处理铅冰铜的高效清洁冶金技术具有重要意义。
技术实现思路
针对现有铅冰铜处理工艺中存在的问题与不足，本专利技术的目的在于提供一种从铅冰铜中高效分离回收粗铜的工艺，该方法采用火法工艺处理铅冰铜，将铅冰铜与硫酸钠混合均匀后高温熔融反应，反应后的物料冷却分层，上层为高砷高铅物料，下层为粗铜。粗铜可进入阳极炉精炼，或者直接进行电解精炼提铜。该工艺可实现铜的高效选择性回收，流程短，生产成本低，金属回收率高。为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种从铅冰铜中高效分离回收粗铜的工艺，包括如下步骤：1)将铅冰铜与硫酸钠混合均匀，得到混合料；2)将步骤1)所得混合料加热熔化成熔融体，再进行保温搅拌；3)保温搅拌结束后，再进行静置保温使熔融体分层，上层为高砷高铅物料，下层得到粗铜。所述的一种从铅冰铜中高效分离回收粗铜的工艺，步骤1)中，所述硫酸钠与铅冰铜的质量比为1～10:1。所述的一种从铅冰铜中高效分离回收粗铜的工艺，步骤1)中，所述铅冰铜研磨破碎至粒径≤200目后再与硫酸钠混合。所述的一种从铅冰铜中高效分离回收粗铜的工艺，步骤2)中，所述加热温度为1000～1300℃。所述的一种从铅冰铜中高效分离回收粗铜的工艺，步骤2)中，所述保温搅拌操作为间歇搅拌。所述的一种从铅冰铜中高效分离回收粗铜的工艺，所述间歇搅拌的搅拌次数为2～6次，每次搅拌的间隔为30～60min，每次搅拌的持续时间为1～10min。所述的一种从铅冰铜中高效分离回收粗铜的工艺，步骤3)中，所述静置保温温度为1000～1300℃，静置保温时间为60～300min。所述的一种从铅冰铜中高效分离回收粗铜的工艺，铅冰铜为火法炼铅的副产品，其主要化学元素为：铅、铜、铁、锌和硫。典型铅冰铜的成份为：Cu：8～45％；S：5～20％；Pb：5～50％；Fe：3～18％、As：1～8％。所述的一种从铅冰铜中高效分离回收粗铜的工艺，经所述步骤1)、步骤2)、步骤3)处理后，粗铜的回收率≥90％；所述粗铜中铜的含量≥99％。本专利技术与现有技术对比的有益效果：在高温熔炼过程中，铅冰铜中的铜以粗铜形式高效回收铜。熔炼完成后，熔体出现分层，上层为高砷高铅物料，下层为粗铜，高效实现了铜的分离。本专利技术避免了传统工艺处理铅冰铜时存在的流程复杂、金属回收率低等问题，为铅冰铜的资源化利用提供了新的途径。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不限定于本专利技术。实施例1：将50g铅冰铜(Pb21.05％；Cu27.95％；S6.85％；Fe9.82％；As7.51％)破碎、球磨至粒度100目后，与硫酸钠在坩埚中混匀，置入电阻炉，控制条件：铅冰铜与硫酸钠质量比1:2，升温速度10℃/min，保温温度1300℃，常压。保温阶段，每隔30min用刚玉管对熔体进行搅拌1min，搅拌次数为2次。保温搅拌结束后继续进行静置保温120min使熔融体分离，反应后物料分两层，上层为富集砷、铅的硫酸钠，下层为带黄色金属光泽的粗铜。经化验分析得粗铜的回收率为92.0％，所述粗铜中铜的含量为99.2％。实施例2：将50g铅冰铜(Pb21.05％；Cu27.95％；S6.85％；Fe9.82％；As7.51％)破碎、球磨至粒度60目后，与硫酸钠在坩埚中混匀，置入电阻炉，控制条件：铅冰铜与硫酸钠质量比1:1，升温速度10℃/min，保温温度1200℃，常压。保温阶段，每隔30min用刚玉管对熔体进行搅拌1min，搅拌次数为5次。保温搅拌结束后继续进行静置保温180min使熔融体分离，反应后物料分两层，上层为富集砷、铅的硫酸钠，下层为带黄色金属光泽的粗铜。经化验分析得粗铜的回收率为95.2％，所述粗铜中铜的含量为99.4％。实施例3：将50g铅冰铜(Pb21.05％；Cu27.95％；S6.85％；Fe9.82％；As7.51％)破碎、球磨至粒度100目后，与硫酸钠在坩埚中混匀，置入电阻炉，控制条件：铅冰铜与硫酸钠质量比1:5，升温速度10℃/min，保温温度1000℃，常压。保温阶段，每隔60min用刚玉管对熔体进行搅拌1min，搅拌次数为5次。保温搅拌结束后继续进行静置保温240min使熔融体分离，反应后物料分两层，上层为富集砷、铅的硫酸钠，下层为带黄色金属光泽的粗铜。经化验分析得粗铜的回收率为91.8％，所述粗铜中铜的含量为99.2％。实施例4：将50g铅冰铜(Pb21.05％；Cu27.95％；S6.85％；Fe9.82％；As7.51％)破碎、球磨至粒度200目后，与硫酸钠在坩埚中混匀，置入电阻炉，控制条件：铅冰铜与硫酸钠质量比1:2，升温速度10℃/min，保温温度1100℃，常压。保温阶段，每隔30min用刚玉管对熔体进行搅拌1min，搅拌次数为4次。保温搅拌结束后继续进行静置保温180min使熔融体分离，反应后物料分两层，上层为富集砷、铅的硫酸钠，下层为带黄色金属光泽的粗铜。经化验分析得粗铜的回收率为92.5％，所述粗铜中铜的含量为99.3％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从铅冰铜中高效分离回收粗铜的工艺，其特征在于，包括如下步骤：1)将铅冰铜与硫酸钠混合均匀，得到混合料；2)将步骤1)所得混合料加热熔化成熔融体，再进行保温搅拌；3)保温搅拌结束后，再进行静置保温使熔融体分层，上层为高砷高铅物料，下层得到粗铜。

【技术特征摘要】
1.一种从铅冰铜中高效分离回收粗铜的工艺，其特征在于，包括如下步骤：1)将铅冰铜与硫酸钠混合均匀，得到混合料；2)将步骤1)所得混合料加热熔化成熔融体，再进行保温搅拌；3)保温搅拌结束后，再进行静置保温使熔融体分层，上层为高砷高铅物料，下层得到粗铜。2.根据权利要求1所述的一种从铅冰铜中高效分离回收粗铜的工艺，其特征在于：步骤1)中，所述硫酸钠与铅冰铜的质量比为1～10:1。3.根据权利要求1所述的一种从铅冰铜中高效分离回收粗铜的工艺，其特征在于：步骤1)中，所述铅冰铜研磨破碎至粒径≤200目后再与硫酸钠混合。4.根据权利要求1所述的一种从铅冰铜中高效分离回收粗铜的工艺，其特征在于：步骤2)中，所述加热温度为1000～1300℃。5.根据权利要求1所述的一种从铅冰铜中高效分离回收粗铜的工艺，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘旭恒，赵中伟，刘旭，黄家豪，陈星宇，李江涛，何利华，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43