一种高氯铜烟灰脱氯预处理方法技术

技术编号:39412959 阅读:9 留言:0更新日期:2023-11-19 16:04
本发明专利技术属于湿法脱氯脱硫预处理领域技术领域,具体涉及一种高氯铜烟灰脱氯预处理方法,其包括步骤:

【技术实现步骤摘要】
一种高氯铜烟灰脱氯预处理方法


[0001]本专利技术属于湿法脱氯脱硫预处理领域
,具体涉及一种高氯铜烟灰脱氯预处理方法


技术介绍

[0002]目前我国有色金属行业每年产生的固体废物包括冶炼烟灰约3亿吨,堆存量累计达
25
化吨,而综合利用量少于1亿吨,利用率仅为
22
%-
35


冶金工业会产生大量含有铜





锡等多种金属的烟灰,若处理不当,将会造成严重的环境污染甚至危及人类健康

同时,这些含有价金属的烟灰也是宝贵的资源,若能加以回收利用将会创造经济价值,并缓解资源危机,减少对环境的破坏

[0003]由于铜冶炼过程中所产出的烟灰成份复杂,物相组成波动明显,从铜冶炼烟灰中综合回收各有价金属并对其进行资源化,目前很难有统一规范的处理工艺

总体而言,铜冶炼烟灰资源综回利用处理可以分为火法

半湿法及全湿法三类

[0004]火法处理
[0005]早期铜冶炼烟灰处理主要采用火法工艺

日本和苏联通过回转窑处理炼铜烟灰从而使其中的锌优先挥发进而得以回收

除回转窑外,炼铜烟灰火法处理还可以在反射炉和电弧炉中进行,此外,火法炼铜厂为综合回收烟灰中的各有价金属,也会将炼铜烟灰直接返回熔炼系统

这样,不仅降低了铜冶炼系统处理原料的能力,同时还增加了入炉原料的杂质含量,降低炉子的处理能力,且
As、Zn
等杂质的循环累积将直接影响最终产品质量

[0006]半湿法处理
[0007]铜冶炼烟灰“半湿法”处理是指火法与湿法相结合工艺,这也是目前炼铜烟灰处理的主要工艺之一

[0008](1)
回转窑还原焙烧

浸出工艺炼铜烟灰经回转窑还原焙烧,在温度
1150

1200℃、
焦粉配比
40
%~
50


炉料停留时间
4.3

4.6h
等条件下,烟灰中
96

97
%的
Zn、82

85
%的
Pb

90

100
%的
Cd
得以挥发并富集于二次烟灰中,而且
Pb、Zn
富集倍数可达原含量的3~
3.5
倍,
Cd
为原含量的
3.5
~4倍,而窑渣则可送铜系统以进一步回收铜

[0009]二次烟灰经稀酸浸出即可获得良好的效果

在终酸
5g/lH2SO4,浸出温度
70℃
,固液比为
1/5(g/ml)
,浸出1~
2h
等条件下,经二段浸出,各有价元素浸出率为
:Zn88
%~
90

、Cd80
%~
82
%,
Cu30
%~
32

。As、Fe
浸出率分别为
47
%~
50
%和
12
%~
14


浸出渣经还原熔炼可制取粗铅合金以进一步回收
Pb/Bi。
[0010](2)
硫酸化焙烧

浸出工艺
[0011]炼铜烟灰与浓硫酸混合并在
350

450℃
温度条件下进行硫酸化焙烧,
As
得以
As2O3形式挥发脱除进而由回转窑烟气捕集回收

焙砂经水浸,使其中的
Cu、Cd
等金属转入水溶液
,
进而通过溶剂萃取提
Cu、
氧化中和除
Fe、Zn
粉置换沉
Cd
等工序以分步回收
Cu、Cd。
最终,溶液经净化后通过蒸发结晶方法制取七水硫酸锌产品以回收
Zn。
[0012](3)
浸出

鼓风炉还原熔炼工艺
[0013]鉴于铜冶炼烟灰中的各有价金属,如
Cu、Zn、Pb、Bi
等主要是以氧化物或硫酸盐形态存在,而
Cu、Zn
的硫酸盐易溶于水,氧化物又易溶于稀硫酸,
Pb、Bi
的硫酸盐或氧化物则难溶于水或稀硫酸,因此,通过水浸或稀硫酸浸出可实现
Cu、Zn

Pb、Bi
的初步分离

上述即浸出

鼓风炉熔炼工艺的理论基础

[0014]在铜冶炼烟灰稀硫酸浸出过程中,发生的化学反应主要有
:
[0015]CuO+H2SO4=
CuSO4+H2O
[0016]CdO+H2SO4=
CdSO4+H2O
[0017]PbO+H2SO4=
PbSO4↓
+H2O
[0018]FeO+H2SO4=
FeSO4+H2O
[0019]Bi2O3+2H2SO4=
2Bi(OH)SO4↓
+H2O
[0020]浸出液经净化可分离提取
Cu、Zn
并制取海绵
Cd。
浸出渣经水洗并干燥后经鼓风炉还原熔炼生产
Pb/Bi
合金,可进一步精炼得到电
Pb
和精
Bi。
该工艺流程短,各有价金属综合回收率较高,适用于
Pb、Zn
含量较高的铜冶炼烟灰

[0021]全湿法处理
[0022]由铜冶炼烟灰中回收有价金属
Pb
,多采用火法工艺,如密闭鼓风炉还原熔炼制取
Pb/Bi
合金等

此外,也可以采用湿法工艺回收
Pb。
[0023]在浸出

碳酸按转化工艺中,铜冶炼烟灰先浸出,进而由浸出液制取七水硫酸锌产品

而富
Pb
浸出渣则经碳酸转化

硝酸或硅氟酸溶解

硫酸沉铅等系列工序,最终产出三盐基硫酸铅一级产品

在上述工序中,碳酸转化是关键

经碳酸钱转化,富
Pb
渣中的
Pb
从硫酸铅形态转变成碳酸铅

各工序发生的化学反应主要如下
:
[0024]PbSO4+(NH4)CO3本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高氯铜烟灰脱氯预处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)
将铜烟灰依次经过筛分和磨细后,与第一添加剂混合搅拌,然后加水在浸出槽中浸出,然后过滤洗涤,得到第一滤液和第一滤渣;
2)
向步骤
1)
得到的第一滤液中添加纯碱,并在第一反应槽内反应,然后过滤洗涤,得到含锌渣和第二滤液;向步骤
1)
得到的第一滤渣中添加稀硫酸和第二添加剂,并在第二反应槽内反应,然后过滤洗涤,得到第三滤液和铅锡渣,向所述第三滤液中添加纯碱,并在第三反应槽内反应,然后洗涤过滤,得到第四滤液和含铜渣;
3)
将所述第二滤液蒸发结晶,得到冷凝水,以及氯化钠和硫酸钠的混合产品;将所述第四滤液蒸发结晶,得到冷凝水,以及氯化钠和硫酸钠的混合产品;所述第一添加剂的添加比例为
0.05

0.15wt
%,所述第一添加剂包括以下重量百分含量的各组分:焦磷酸钠
20

55


六偏磷酸钠
15

45


聚丙烯酸钠盐
15

35


聚乙烯醇5~
18
%;所述第二添加剂的添加比例为
0.02

0.1wt
%,所述第二添加剂包括以下重量百分含量的各组分:高碳脂肪醇
20

55


环氧乙烷的高聚物
12

45


十二烷基硫酸钠
10

35


甲基戊醇
10

25


纤维素衍生物2~
10


聚丙烯酰胺3~8%
。2.
根据权利要求1所述的高氯铜烟灰脱氯预处理方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:周莲军申献江杨导利裘成军潘伟伟
申请(专利权)人:宣城市富旺金属材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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