一种黑铜泥浸出工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种黑铜泥浸出工艺，该工艺包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种黑铜泥浸出工艺


[0001]本专利技术涉及冶金化工
，尤其涉及一种黑铜泥浸出工艺。

技术介绍

[0002]铜电解精炼过程中，随着电解的进行，电解液中的杂质砷、锑、铋等不断累积，当达到一定浓度后在阴极析出，生成黑色的泥状物即为黑铜泥。
[0003]现有黑铜泥的处理工艺有火法和湿法两种。其中：黑铜泥湿法处理工艺主要包括酸浸法、碱浸法、焙烧浸出法等，砷以砷酸盐、亚砷酸盐的形式进入溶液，经过还原或固化工艺制备三氧化二砷、砷酸钙、砷酸铁等化合物。专利CN103290221A将黑铜泥用硫酸做浸出剂，在温度为80～90℃通入空气，搅拌4～6小时，得到浸出液蒸发结晶得到硫酸铜晶体，然后将结晶后溶液用碱液调整PH值，在40～80℃制备砷酸铜；将浸出渣在硫化钠的碱性溶液中浸出，得到浸出液二用氧化剂氧化,蒸发、结晶得到砷酸钠产品，沉淀物经酸溶、中和工序得到焦锑酸钠产品。该工艺复杂，产出砷酸铜和砷酸钠两种砷化物，产出量大，性质不稳定，不易处理，并且铜作为砷酸铜开路处理，降低了金属有效利用价值。文献《氧压浸出处理黑铜泥》采用硫酸加压浸出2h，反应温度在120℃，该工艺采用加压高温反应，增加了反应设备腐蚀强度，对设备投资要求高，燃料动力费用大。文献《氧化碱浸分离黑铜泥中砷的研究》以氢氧化钠为浸出剂，双氧水和空气为氧化剂，分段浸出，铜、锑和铋留在浸渣中。该工艺繁琐，试剂消耗量大，金属回收率低。
[0004]目前白银有色集团铜业公司采用火法工艺，将黑铜泥返回熔炼系统进行配料，这种方法造成砷在冶炼系统中循环累积，严重影响金属的回收和质量，并且给工作环境和人身健康带来危害。因此，亟需一种节能环保的处理方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种工艺简洁、能耗低、有色金属回收率高的黑铜泥浸出工艺。
[0006]为解决上述问题，本专利技术所述的一种黑铜泥浸出工艺，包括以下步骤：
⑴
将黑铜泥粉末于常温常压条件下，以双氧水或氯酸钠作为氧化剂，以浓度为1~2mol/L的硫酸作为酸性浸出剂，进行氧化浸出，分别得到浸出渣和浸出液；所述浸出渣送至冶炼厂多金属车间处理；所述浸出液经浓缩结晶、降温至30℃过滤分别得到硫酸铜晶体和滤液Ⅰ；
⑵
所述滤液Ⅰ通入二氧化硫气体反应使As
5+
被还原为As
3+
，并经蒸发浓缩、冷却至20℃过滤分别得到As2O3和滤液Ⅱ；所述滤液Ⅱ返回所述步骤
⑴
中循环利用。
[0007]所述步骤
⑴
中黑铜泥粉末含Cu 50.6~62.5%，As 18.3~23.1%，Bi 0.98~1.26%，Sb 1.35~1.78%，Ni 0.85~1.20%。
[0008]所述步骤
⑴
中常温常压氧化浸出的条件是指酸性浸出剂与黑铜泥粉末的液固比为8~15ml：1g，双氧水的用量按1 g黑铜泥粉末添加1ml ~2 ml或氯酸钠的用量按1 g黑铜泥
粉末添加0.5g ~2 g；搅拌速度为300~600r/min，在自然升温的条件下浸出1~3h。
[0009]所述步骤
⑴
中浸出液浓缩结晶条件是指初始溶液比重ρ=1.18~1.30g/cm3，浓缩温度96~100℃，浓缩后溶液比重ρ=1.43~1.45g/cm3。
[0010]所述步骤
⑵
中反应条件是指二氧化硫气体流量为2~7L/min，反应温度为20~50℃，搅拌速度为200~400r/min，反应时间为1.5~3.0h。
[0011]所述步骤
⑵
中蒸发浓缩的温度为96℃，浓缩液比重ρ=1.50g/cm3。
[0012]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术采用两步法闭环工艺技术，工艺过程含铜、锑、铋有价金属不损失，第一步在酸性条件下进行常温常压氧化酸浸黑铜泥中的铜、砷使其进入溶液，锑、铋留在浸渣中进一步回收利用，通过蒸发结晶得到纯度较高的硫酸铜晶体，其纯度达到98.0%以上，可作为产品销售；第二步二氧化硫还原工艺制备高纯度三氧化二砷，减少了废水排放，实现了黑铜泥中砷与金属离子的高效分离和利用，有效解决了铜、锑、铋有价金属的高效回收利用及砷的无害化处理方法。
[0013]2、本专利技术工艺过程简洁，不引入其它杂质，能源消耗低，闭路循环三废排放少，符合环保要求，有效解决了砷在冶炼系统中循环累积以及给工作环境和人身健康带来的危害，实现了金属的回收利用，从资源回收和环境保护方面具有重要意义。
[0014]3、采用本专利技术方法，铜浸出率达到98%以上，铜的总回收率99%以上；砷的浸出率达到98%以上，砷的总回收率达到98%以上，适用于含铜砷物料的节能环保处理。
附图说明
[0015]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0016]图1为本专利技术的工艺流程示意图。
[0017]图2为本专利技术黑铜泥XRD图。
具体实施方式
[0018]一种黑铜泥浸出工艺，包括以下步骤：
⑴
将黑铜泥粉末于常温常压条件下，以双氧水或氯酸钠作为氧化剂，以浓度为1~2mol/L的硫酸作为酸性浸出剂，进行氧化浸出，常温常压氧化浸出的条件是指酸性浸出剂与黑铜泥粉末的液固比为8~15ml：1g，双氧水的用量按1 g黑铜泥粉末添加1ml ~2 ml或氯酸钠的用量按1 g黑铜泥粉末添加0.5g ~2 g；搅拌速度为300~600r/min，在自然升温的条件下浸出1~3h。浸出结束分别得到（含有锑铋等元素）浸出渣和浸出液。
[0019]浸出渣送至冶炼厂多金属车间处理。
[0020]浸出液进行浓缩结晶，初始溶液比重ρ=1.18~1.30g/cm3，浓缩温度96~100℃，浓缩后溶液比重ρ=1.43~1.45g/cm3。然后浓缩液降温至30℃过滤分别得到硫酸铜晶体和滤液Ⅰ。
[0021]其中：黑铜泥粉末含Cu 50.6~62.5%，As 18.3~23.1%，Bi 0.98~1.26%，Sb 1.35~1.78%，Ni 0.85~1.20%。
[0022]对黑铜泥进行XRD分析（见图2），其主要物相为砷铜矿（Cu3As，对应1），其次为氧化亚铜（赤铜矿Cu2O，对应2）、金属铜（Cu，对应3）、褐铜矾（Cu2O(SO4)，对应4）及氯铜矾（Cu6Al(SO4)(OH)
12
Cl(H2O)3，对应5）。
[0023]⑵
滤液Ⅰ通入流量为2~7L/min的二氧化硫气体进行反应，反应温度为20~50℃，搅拌速度为200~400r/min，反应时间为1.5~3.0h，使As
5+
被还原为As
3+
。然后反应液于96℃蒸发浓缩至浓缩液比重ρ=1.50g/cm3。该浓缩液冷却至20℃过滤分别得到As2O3和滤液Ⅱ；滤液Ⅱ返回步骤
⑴
中循环利用。
[0024]实施例1一种黑铜泥浸出工艺，包括以下步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种黑铜泥浸出工艺，包括以下步骤：
⑴
将黑铜泥粉末于常温常压条件下，以双氧水或氯酸钠作为氧化剂，以浓度为1~2mol/L的硫酸作为酸性浸出剂，进行氧化浸出，分别得到浸出渣和浸出液；所述浸出渣送至冶炼厂多金属车间处理；所述浸出液经浓缩结晶、降温至30℃过滤分别得到硫酸铜晶体和滤液Ⅰ；
⑵
所述滤液Ⅰ通入二氧化硫气体反应使As
5+
被还原为As
3+
，并经蒸发浓缩、冷却至20℃过滤分别得到As2O3和滤液Ⅱ；所述滤液Ⅱ返回所述步骤
⑴
中循环利用。2.如权利要求1所述的一种黑铜泥浸出工艺，其特征在于：所述步骤
⑴
中黑铜泥粉末含Cu 50.6~62.5%，As 18.3~23.1%，Bi 0.98~1.26%，Sb 1.35~1.78%，Ni 0.85~1.20%。3.如权利要求1所述的一种黑铜泥浸出工艺，其特征在于：所述步骤
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张析，王进龙，李瓛，骆文佳，周涛，黄国贤，庞振业，姚应锋，李金明，方彦霞，
申请(专利权)人：西北矿冶研究院，
类型：发明
国别省市：