一种黑铜泥中铜及稀散金属回收的方法技术

本发明专利技术提供了一种黑铜泥中铜及稀散金属回收的方法，具体地，是从黑铜泥中经济地回收铜、碲，稳定地固化砷，有效地富集锑、铋等稀散金属的方法。本发明专利技术采用焙烧

【技术实现步骤摘要】
和浸出液I，浸出液I处理得铜；
[0010](3)硫酸浸出：将步骤(2)所得浸出渣I与硫酸溶液反应一段时间后进行液固分离，得到浸出液II和浸出渣II；
[0011](4)沉砷实验：取浸出液II，用碱调节pH值至1
‑
3，根据预设Fe/As摩尔比为1
‑
3：1 的比例添加硫酸亚铁溶液进行反应，利用碳酸钠溶液维持pH值稳定，持续通氧，反应完成后进行固液分离，沉淀经洗涤、烘干后得到臭葱石，沉砷后液可用于回收碲。
[0012]所述浸出液I处理得铜的方法是浸出液I返电积工序处理得铜。
[0013]所述具体步骤如下：
[0014](1)硫酸化焙烧：将黑铜泥与浓硫酸按照一定的酸矿质量比均匀混合，置于马弗炉中，设定温度、时间进行焙烧，得到焙烧产物。焙烧结束后，将焙烧产物研磨至70％以上粒度小于0.1mm；
[0015](2)焙砂水浸：按照固定液固比，将纯水加入三口烧瓶中，加入步骤(1)焙烧产物，调节温度反应一段时间后进行固液分离，得到浸出渣I和浸出液I，浸出液I返电积工序得到 4N级铜单质；
[0016](3)硫酸浸出：按照固定液固比，将一定浓度的硫酸溶液加入三口烧瓶中，预热至指定温度后，加入浸出渣I，反应一段时间后进行液固分离，得到浸出液II和浸出渣II；
[0017](4)沉砷实验：取浸出液II，用碱调节pH值，升至预设温度，根据预设Fe/As摩尔比向溶液中添加硫酸亚铁溶液，利用碳酸钠溶液维持pH值稳定，反应过程中持续通氧，反应完成后进行固液分离，沉淀经洗涤、烘干后得到臭葱石，沉砷后液可用于回收碲。
[0018]进一步地，步骤(1)中，所述浓硫酸与黑铜泥的酸矿质量比为0.6
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0.8:1；所述焙烧温度为160
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200℃；所述焙烧时间为30
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150min。
[0019]进一步地，步骤(2)中，所述所加水与焙烧产物的液固比为5
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15:1(mL/g)；所述浸出温度为30
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50℃；所述浸出时间为30
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80min。浸出液为铜的富集相，浸出渣为砷的富集相。
[0020]进一步地，步骤(3)中，所述硫酸溶液与浸出渣I的液固比为9
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12:1(mL/g)；所述浸出温度高于75
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90℃；所述浸出时间为4
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5h；所述硫酸浓度为1
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2.5mol/L。
[0021]进一步地，步骤(4)中所述pH值为1
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3；所述碱为NaOH或碳酸的钠盐；所述反应温度为80～95℃；所述铁砷摩尔比为1
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3:1中砷或As是指浸出液II中的As，铁或Fe是指加入的硫酸亚铁中的铁或Fe；所述硫酸亚铁溶液的加入速率为5
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15g/min；所述碳酸钠的加入速率为0.1
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0.5g/min；所述氧气的通入速率为1
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5L/min。
[0022]根据本专利技术实施例，所述黑铜泥原料主要成分为：As 20
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30％，Cu 35
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45％，Te 3
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4％，Sb 0.4
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0.8％，Bi 0.4
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0.8％。
[0023]本专利技术的技术方案是采用焙烧
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水浸
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酸浸
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固化沉砷工艺，实现铜、碲的回收，砷的固化及锑、铋等稀散金属的富集。本专利技术的技术方案相比以往的技术所具有的优势：
[0024](1)本专利技术采用低温硫酸化焙烧
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水浸
‑
酸浸
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固化沉砷工艺，水浸工艺中铜浸出率可达91.42％，酸浸工艺中砷和碲浸出率可达99.79％、97.00％，固化沉砷工艺中固化物稳定性符合 GB5085.3
‑
2007要求，实现了铜、碲的回收，砷的固化及锑、铋等稀散金属的富集；
[0025](2)本专利技术的硫酸化焙烧方案属于低温酸性焙烧，不同于以往专利报道的焙烧过程，有效避免了砷以气态氧化砷的形式损失。另外，焙烧过程产生的SO2直接用于高价态砷氧化物的还原，避免了有害气体的污染；
[0026](3)本专利技术的沉砷实验利用氧气作氧化剂，与以往专利中使用过氧化氢相比成本更低；
具体实施方式
[0027]以下实施例用于说明本专利技术，但是不用来限制本专利技术的范围。没有特别说明，“黑铜泥原料主要成分为(按质量分数计)：As20
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30％，Cu35
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45％，Te3
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4％，Sb0.4
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0.8％，Bi0.4
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0.8％，但是本专利技术的技术方案不被限定在只使用于该物质含量的黑铜泥。
[0028]实施例1
[0029]以国内某铜冶炼厂黑铜泥为例，原料主要成分为：As22.5％，Cu42.7％，Te3.69％，Sb0.62％，Bi0.64％，采用如下步骤进行处理：
[0030](1)硫酸化焙烧：将30g黑铜泥与浓硫酸按照酸矿质量比0.77:1均匀混合后置于马弗炉中，在温度为160℃的条件下焙烧30min，焙烧结束后，将焙烧产物研磨至70％以上粒度小于0.1mm；
[0031](2)焙砂水浸：将步骤(1)所得焙烧产物与水按照液固比5:1(mL/g)进行均匀混合，在温度为30℃的条件下浸出60min，趁热进行固液分离，得到浸出渣I和浸出液I。浸出渣为As2O3，浸出液返电积工序得到4N级铜单质。
[0032](3)硫酸浸出：按照液固比9:1(mL/g)将1mol/L的硫酸溶液加入三口烧瓶中，预热至80℃，加入浸出渣I，反应4h后进行液固分离，得到浸出液II和浸出渣II；
[0033](4)沉砷实验：取步骤(3)中浸出液II，用NaOH调节pH值为1.5，调节温度为80℃，根据Fe/As摩尔比1：1和速率5g/min向溶液中添加硫酸亚铁溶液，以0.1g/min的速率加入碳酸钠溶液维持pH稳定，以1L/min的速率通入氧气，反应完成后进行固液分离，沉淀经洗涤、烘干后得到臭葱石；
[0034](5)分析检测：步骤(1)中铜浸出率91.42％，砷浸出率11.79％，碲浸出率1.29％；步骤(3)中砷浸出率96.67％，碲浸出率93.41％；按照GB5085.3
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2007对步骤(4)所得臭葱石进行稳定性分析，砷的浸出浓度小于该标准的限值，臭葱石可堆存处理。
[0035]实施例2
[0036]以国内某铜冶炼厂黑铜泥为例，原料主要成分为：As22.5％，Cu42.7％，Te3.69％，Sb0.62％，Bi0.64％，采用如下步骤进行处理：
[0037](1)硫酸化焙烧：将30g黑铜泥与浓硫酸按照酸矿质量比0.60:1均匀混合后置于马弗炉中，在温度为200℃的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种黑铜泥中铜及稀散金属回收的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)硫酸化焙烧：将黑铜泥与浓硫酸均匀混合，置于马弗炉中，焙烧，得到焙烧产物；(2)焙砂水浸：将步骤(1)所得焙烧产物，加水反应后进行固液分离，得到浸出渣I和浸出液I，浸出液I处理得铜；(3)硫酸浸出：将步骤(2)所得浸出渣I与硫酸溶液反应一段时间后进行液固分离，得到浸出液II和浸出渣II；(4)沉砷实验：取浸出液II，用碱调节pH值至1
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3，根据预设Fe/As摩尔比为1
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3：1的比例，添加硫酸亚铁溶液，利用碳酸钠溶液维持pH值稳定，持续通氧，反应完成后进行固液分离，沉淀经洗涤、烘干后得到臭葱石，沉砷后液可用于回收碲。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中浓硫酸与黑铜泥的质量比为0.6
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0.8:1。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中焙烧温度为160
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200℃；和/或步骤(2)中浸出温度为30
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50℃。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中焙烧时间为30
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150min；和/或所述步骤(2)中浸出时间为30
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80min。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中所加水与焙烧产物的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘智勇，刘志宏，周蓬勃，张家润，教光辉，王鹏程，李启厚，王红军，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：