一种铜冶炼中含铜砷物料协同处理及回收有价金属的方法技术

本发明专利技术公开了一种铜冶炼中含铜砷物料协同处理及回收有价金属的方法，该方法是以铜冶炼过程中产生的白烟尘、污酸、铜电解废液等多种含铜砷物料为原料，通过浸出反应，使物料中的铼、砷、铜、镉、锌等有价金属溶解到溶液中，回收铅铋金银，进而通过依次对浸出液进行铼吸附回收、两段置换、还原结晶、三段硫化和中和沉积，将铼、砷、铜、镉、锌等元素分别从浸出液中分离出来。本发明专利技术方法，通过各工艺有序的组合，以及各条件的控制，不仅能够实现多个有价金属元素的有效分离，并能得到高品位的产品，而且能实现废物的资源化利用，避免危废渣的产生以及资源浪费，具有操作方便、危害物质产量小且综合回收效益高等优点，使用价值高，应用前景好。应用前景好。应用前景好。

【技术实现步骤摘要】
一种铜冶炼中含铜砷物料协同处理及回收有价金属的方法


[0001]本专利技术属于铜冶金
，具体涉及一种铜冶炼中含铜砷物料协同处理及回收有价金属的方法。

技术介绍

[0002]在铜冶炼过程中，会产生白烟尘、污酸、铜电解废液等含铜砷的废料，因该类废料中含砷、铅、铋、锌等杂质会影响阴极铜的品质，需要进行处理。该类废料中含大量有价金属且毒性大，处理不当不仅会造成资源浪费，且会产生大量污染。而现在含铜砷的废料都是单独处理，不仅无法实现最大化的资源综合利用，而且产生了大量危废。
[0003]传统工艺中，针对污酸，多采用硫化+石灰铁盐法，得到硫化砷滤饼进行危废处置。铜电解废液，多采用诱导电积法，得到黑铜泥进行危废处置。白烟尘，则直接进行危废处置，或者通过浸出再分离后，进行部分资源回收。常见的白烟尘综合处理，砷通过火法焙烧或者湿法浸出后还原结晶得到三氧化二砷，该产品含有大量的镉、锌等杂质，对产品的品质影响很大；铜通过硫化沉淀得到硫化铜渣，但需要解决硫化铜渣中含砷较高的问题；锌通过浓缩结晶得到硫酸锌，因原料杂质多，所得硫酸锌达不到产品要求。
[0004]因此，如何合理利用现在铜冶炼过程中产生的白烟尘等含铜砷废料，以获得一种操作方便、危害物质产量小且综合回收效益高的方法，对于实现铜冶炼中含铜砷物料的有效处理处置以及有价金属的资源化回收具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是，提供一种操作方便、危害物质产量小且综合回收效益高的铜冶炼中含铜砷物料协同处理及回收有价金属的方法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案。
[0007]一种铜冶炼中含铜砷物料协同处理及回收有价金属的方法，包括以下步骤：
[0008]S1、浸出：将白烟尘、污酸和铜电解废液混合进行反应，过滤，得到浸出液和浸出渣；
[0009]S2、铼吸附回收：采用装有铼吸附树脂的吸附柱对浸出液进行铼吸附回收，得到铼吸附后液；
[0010]S3、一段置换：将铼吸附后液、铜砷渣和硫化砷渣混合进行置换反应，过滤，得到一段置换后液和硫化铜渣；所述硫化砷渣的加入量为置换铼吸附后液中铜理论量的0.8～1.2倍；
[0011]S4、二段置换：将一段置换后液、硫化砷渣混合进行置换反应，过滤，得到二段置换后液和铜砷渣；所述硫化砷渣的加入量为一段置换后液中铜理论量的2.0～5.0倍；所述铜砷渣返回至S3步骤中；
[0012]S5、还原结晶：在二段置换后液中通入二氧化硫气体进行还原反应，冷却结晶，过滤，得到三氧化二砷和结晶后液；将结晶后液分成两部分，一部分返回至S1步骤中；
[0013]S6、一段硫化：在另一部分的结晶后液中加入硫化剂进行硫化反应，过滤，得到硫化除砷液和硫化砷渣；所述硫化砷渣返回S3和S4步骤中；
[0014]S7、二段硫化：在硫化除砷液中加入硫化剂进行硫化反应，过滤，得到硫化除镉液和硫化镉渣；硫化镉渣，进行后续镉回收；
[0015]S8、中和沉淀：在硫化除镉液中加入中和剂进行中和沉淀反应，过滤，得到中和后液和中和渣；
[0016]S9、三段硫化：在中和后液中加入硫化剂进行硫化反应，过滤，得到硫化除锌液和硫化锌渣。
[0017]上述的铜冶炼中含铜砷物料协同处理及回收有价金属的方法，进一步改进的，所述方法，还包括以下处理：调节结晶后液的返回用量和铜电解废液的用量，调控二段置换后液中控制砷浓度≥40g/L、镉浓度≤20g/L。
[0018]上述的铜冶炼中含铜砷物料协同处理及回收有价金属的方法，进一步改进的，所述S1中，所述白烟尘为铜火法冶炼过程中产生的含铜、砷、铅、铋、镉的烟尘；所述污酸为铜火法冶炼烟气洗涤过程中产生含铜、砷的稀硫酸；所述铜电解废液为铜电解液净化过程中产生含铜、砷的稀硫酸；所述反应过程中，控制砷与铜的摩尔比为1.2～1.6，液固比≥3∶1；所述反应在搅拌条件下进行；所述反应的温度为30℃～80℃；所述反应的时间为1h～6h；所述反应过程中控制反应终点硫酸浓度为0.5％～10％；所述浸出渣为铅铋金银渣。
[0019]上述的铜冶炼中含铜砷物料协同处理及回收有价金属的方法，进一步改进的，所述S2中，所述铼吸附树脂为混合胺型树脂；当吸附柱中的铼吸附树脂达到吸附饱和后，采用洗脱液进行洗脱，得到再生铼吸附树脂和洗脱后液；所述洗脱液为氨水；所述再生铼吸附树脂，可继续用于对浸出液进行铼吸附回收。
[0020]上述的铜冶炼中含铜砷物料协同处理及回收有价金属的方法，进一步改进的，所述浸出液在进行铼吸附回收之前，还包括以下处理：采用孔径为1μm的过滤膜对浸出液进行过滤，去除溶液中的悬浮物。
[0021]上述的铜冶炼中含铜砷物料协同处理及回收有价金属的方法，进一步改进的，所述S3中，所述置换反应在搅拌条件下进行；所述置换反应的温度为50℃～90℃；所述置换反应的时间为2h～6h；所述置换反应过程中还包括加入铜电解废液；所述置换反应过程中还包括：通入空气进行曝气氧化。
[0022]上述的铜冶炼中含铜砷物料协同处理及回收有价金属的方法，进一步改进的，所述S4中，所述置换反应在搅拌条件下进行；所述置换反应的温度为50℃～90℃；所述置换反应的时间为2h～6h；所述置换反应过程中还包括：通入空气进行曝气氧化。
[0023]上述的铜冶炼中含铜砷物料协同处理及回收有价金属的方法，进一步改进的，所述S5中，所述二氧化硫气体的通入量为将五价砷还原成三价砷理论量的1.5～3倍；所述还原反应在搅拌条件下进行；所述还原反应的温度为0℃～30℃；所述还原反应的时间为0.5h～3h。
[0024]上述的铜冶炼中含铜砷物料协同处理及回收有价金属的方法，进一步改进的，所述S6中，所述硫化剂的用量为硫化沉淀砷理论量的1.1～1.5倍；所述硫化剂为硫化氢、硫化钠和硫氢化钠中的至少一种；所述硫化反应过程中控制体系pH值＜2。
[0025]上述的铜冶炼中含铜砷物料协同处理及回收有价金属的方法，进一步改进的，所
述S7中，所述硫化剂的用量为硫化沉淀镉理论量的1.05～1.2倍；所述硫化剂为硫化氢、硫化钠和硫氢化钠中的至少一种；所述硫化反应过程中控制体系pH值＜2，氧化还原电位为
‑
100至0mV。
[0026]上述的铜冶炼中含铜砷物料协同处理及回收有价金属的方法，进一步改进的，所述S8中，所述中和剂为石灰和液碱中的至少一种；所述中和沉淀反应的重点pH值为3～4。
[0027]上述的铜冶炼中含铜砷物料协同处理及回收有价金属的方法，进一步改进的，所述S9中，所述硫化剂的用量为硫化沉淀锌理论量的1.0～1.2倍；所述硫化剂为硫化氢、硫化钠和硫氢化钠中的至少一种；所述硫化反应过程中控制体系pH值为3～4，氧化还原电位＜
‑
400mV。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0029]针对现有回收工艺中存在的操作复杂、回收成本高、回收率不高、产品品位低、经济效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜冶炼中含铜砷物料协同处理及回收有价金属的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、浸出：将白烟尘、污酸和铜电解废液混合进行反应，过滤，得到浸出液和浸出渣；S2、铼吸附回收：采用装有铼吸附树脂的吸附柱对浸出液进行铼吸附回收，得到铼吸附后液；S3、一段置换：将铼吸附后液、铜砷渣和硫化砷渣混合进行置换反应，过滤，得到一段置换后液和硫化铜渣；所述硫化砷渣的加入量为置换铼吸附后液中铜理论量的0.8～1.2倍；S4、二段置换：将一段置换后液、硫化砷渣混合进行置换反应，过滤，得到二段置换后液和铜砷渣；所述硫化砷渣的加入量为一段置换后液中铜理论量的2.0～5.0倍；所述铜砷渣返回至S3步骤中；S5、还原结晶：在二段置换后液中通入二氧化硫气体进行还原反应，冷却结晶，过滤，得到三氧化二砷和结晶后液；将结晶后液分成两部分，一部分返回至S1步骤中；S6、一段硫化：在另一部分的结晶后液中加入硫化剂进行硫化反应，过滤，得到硫化除砷液和硫化砷渣；所述硫化砷渣返回S3和S4步骤中；S7、二段硫化：在硫化除砷液中加入硫化剂进行硫化反应，过滤，得到硫化除镉液和硫化镉渣；硫化镉渣，进行后续镉回收；S8、中和沉淀：在硫化除镉液中加入中和剂进行中和沉淀反应，过滤，得到中和后液和中和渣；S9、三段硫化：在中和后液中加入硫化剂进行硫化反应，过滤，得到硫化除锌液和硫化锌渣。2.根据权利要求1所述的铜冶炼中含铜砷物料协同处理及回收有价金属的方法，其特征在于，所述方法，还包括以下处理：调节结晶后液的返回用量和铜电解废液的用量，调控二段置换后液中控制砷浓度≥40g/L、镉浓度≤20g/L。3.根据权利要求1或2所述的铜冶炼中含铜砷物料协同处理及回收有价金属的方法，其特征在于，所述S1中，所述白烟尘为铜火法冶炼过程中产生的含铜、砷、铅、铋、镉的烟尘；所述污酸为铜火法冶炼烟气洗涤过程中产生含铜、砷的稀硫酸；所述铜电解废液为铜电解液净化过程中产生含铜、砷的稀硫酸；所述反应过程中，控制砷与铜的摩尔比为1.2～1.6，液固比≥3∶1；所述反应在搅拌条件下进行；所述反应的温度为30℃～80℃；所述反应的时间为1h～6h；所述反应过程中控制反应终点硫酸浓度为0.5％～10％；所述浸出渣为铅铋金银渣。4.根据权利要求1或2所述的铜冶炼中含铜砷物料协同处理及回收有价金属的方法，其特征在于，所述S2中，所述铼吸附树脂为混合胺型树脂；当吸附柱中的铼吸...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋晓云，闫友，夏栋，王锦鸿，曾平，童昭，班双，凌晗，何飞舟，陈环生，刘繁，曹小环，邵戈，
申请(专利权)人：五矿铜业湖南有限公司，
类型：发明
国别省市：