一种从高铅铜锍中回收金属铜的工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种从高铅铜锍中回收金属铜的工艺，属于有色冶金湿法冶金领域。该工艺是将破碎研磨至100以下的高铅铜锍与碳酸铵溶液进行调浆处理，加入适量氨水，在控制pH值的条件下预浸出。反应所得矿浆泵人高压釜，调整液固比6～10:1；通入氨气，高压氧气，控制氧气分压0.1～1.2MPa，总压1.0～3.7MPa；控制浸出温度为160～240℃，进行高压氨体系氧化浸出。液固分离后，溶液进过蒸氨作业回收氨气，二氧化碳；滤渣浮选回收硫酸铅。蒸氨作业所得沉淀物送溶液槽进行稀酸浸出处理回收其中的硫酸铜，进过净化除杂后送电积系统回收的产品阴极铜。

【技术实现步骤摘要】
—种从高铅铜锍中回收金属铜的工艺
本专利技术属于湿法有色冶金领域，具体涉及一种从高铅铜锍中回收金属铜的工艺。技术背景在铅火法冶炼生产过程中，底吹炉、鼓风炉熔炼和粗铅火法精炼工序会产生高铅铜锍的混合物，其主要成分为FeS、Cu2S, PbS，经火法富集脱铅处理后得到含铅仍较高的铜锍，俗称铅冰铜。高铅铜锍通常采用火法工艺处理，即通过转炉吹炼得到粗铜，再进一步电解精炼成阴极铜。该方法存在主要缺点是没有考虑铅的回收。在转炉吹炼过程中，铜锍中铅被吹炼成铅蒸汽而进入转炉烟气中，这样既在转炉吹炼消耗大量的人力物力，又使得铅的回收困难，导致回收成本增加，回收率低。高铅铜锍湿法处理通常采用焙烧一浸出一电积的工艺流程。该工艺在焙烧过程中产生大量的二氧化硫，处理二氧化硫气体设备投资较大，运行成本高，难以实现工业化
技术实现思路
针对目前高铅铜锍处理现状的问题和不足，本专利技术提供了一种从高铅铜锍中回收金属铜的工艺，该工艺铜的回收率高，对原料的适应性较强，溶液循环使用，无对外排放，环境友好。本专利技术的技术方案是一种从高铅铜锍中回收金属铜的工艺，其特征在于它是采用氨水-碳酸铵体系加压氧化浸出，将硫转化为单质锍、氨基磺酸盐及硫酸盐而脱除，将铁转化为氧化铁，进一步通过磁选回收，将铜转化为铜氨络合物实现分离；铜氨络合物溶液经过蒸氨过程，铜以氧化铜、碱式碳酸铜铜沉淀出来；该沉淀物通过稀硫酸浸出后，净化脱出砷、镍、钴杂质后送电积得到阴极铜；其具体工艺步骤如下①破碎研磨采用振动或破碎机处理后送球磨机，将块料粒度控制在100目以下；②氨水-碳酸铵体系加压氧化浸出高铅铜锍直接投料，与碳酸铵溶液在高压釜中完成调浆作业；先加入一定量的氨水或氨气，在不通氧气的情况下，常温下搅拌预浸出I 2小时；再通入氨气和氧气，加压；在氧化过程中，高铅铜锍中的硫被氧化，形成的单质硫进入渣，氨基磺酸盐和硫酸盐进入溶液； 铁先形成亚铁氨配合物进入溶液，然后被氧化成三价，最后转变为不溶于水的氧化铁而留在渣中；铅得以释放，与硫酸根形成硫酸铅转移到渣中；铜形成铜氨络合物进入溶液；氧化浸出操作条件预浸出作业，矿浆pH :7 10，液固比6 10:1，浸出温度20 40°C。高压浸出作业，氧气分压O.1 1. 2MPa，总压1. O 3. 7MPa，浸出温度160 240°C，浸出时间2 6小时；③液固分离冷却矿浆至室温，采用压滤机实现金属的初步分离，得铜氨络合物溶液；浸出渣通过浮选回收硫酸铅、单质硫返回火法炼铅系统，废铁渣堆存；④蒸氨通入蒸汽加热铜氨络合物溶液，控制温度120 150°C，溶液中的氨配合离子和碳酸铵受热分解成NH3、CO2, H2O,随蒸汽离开溶液，蒸汽通过冷凝管回收，或送吸收塔回收NH3和 CO2 ;回收或吸收后液返回氨水-碳酸铵体系预浸出循环；蒸氨后液中的铜以氧化铜，少量的以碱式碳酸铜、氢氧化铜的形式沉淀下来；⑤稀酸浸出将④步骤的蒸氨后液固分离后的铜沉淀物转入稀酸槽浸出，铜以离子态进入硫酸铜溶液；稀酸浸出作业条件硫酸浓度50 200g/L，温度50 75°C，终点pH ( 2. 5，反应2小时；⑥净化除杂在⑤步骤的硫酸铜溶液中鼓入空气氧化亚铁离子，三价砷离子；使铁以砷酸铁，氢氧化铁的形式沉淀下来，镍以氢氧化镍沉淀；离子浓度要求Fe <0.05 g/L, As ^ O. 5 g/L， Ni ^ O.1 g/L ；⑦电积沉铜净化除杂后的硫酸铜溶液作为电解液，采用Pb-Sn-Ca合金做阳极，钛板阴极电极，阴极铜纯度> 99. 96% ;电积废液返回稀酸性浸出工序，循环往复使用。上述步骤①中减小物料粒度可以缩短预浸出时间。上述步骤②中不通氧气的预浸出过程使铁以Fe (N H3)42+状态稳定的存在溶液中， 避免物料表面生成Fe (OH) 3沉淀而引起钝化，提高铜的浸出率。上述步骤②氧化加压浸出后，铅转变成硫酸铅，金银贵金属不被溶出；通常通过浮选进一步富集有价金属。上述步骤②中控制氧气分压，避免硫被过多的氧化成氨基磺酸根和硫酸根，提高铜的直收率。上述步骤④中的送吸收塔回收NH3和CO2，是采用多级逆流吸收。本专利技术具有的优点(1)采用湿法工艺，溶液循环使用，无对外排放，对环境友好；(2)铜的回收率高，对原料的适应性较强。氨浸的特点是选择性浸出铜，可以处理含铁高的物料；(3)工艺适应性强，生产规模可大可小。附图说明图1为本专利技术从高铅铜锍回收铜的流程图。具体实施方式以下结合附图用具体的实施方式和数据详细描述本专利技术实施例1某工厂高铅铜锍的化学成分如下，Pb 15. 64%，Cu 34. 38%，Fe :17. 51%，S :11. 54%， SiO2 :0. 43%, CaO :0. 54%, Ag :0. 0122%, Au :0. 0064%, Se :0. 081%, Te :0. 015%。其具体工艺步骤如下①破碎研磨从火法铅冶炼系统回收的高铅铜锍冷却后通常为大块状，粒度大小不一。为了保证较高的金属浸出率，必须进行破碎或振动研磨处理。通常采用颚式破碎机处理后送球磨机，将块料粒度控制在100目以下，取筛下物200克；②氨水-碳酸铵体系加压氧化浸出高铅铜锍直接投料，与碳酸铵溶液在高压釜中完成调浆作业；先加入一定量的氨水或氨气，配制氨水-碳酸铵浸出液1400mL，NH3 NH4+=4 :1 ;在不通氧气的情况下，常温下搅拌预浸出I小时；反应后矿浆送高压釜，补加10%的氨水200mL，再通入氨气和氧气，利用氧气作为氧化剂，通过加压的方式增加溶液中氨气的浓度；在氧化过程中，高铅铜锍中的硫被氧化，形成的单质硫进入渣，氨基磺酸盐和硫酸盐进入溶液；铁先形成亚铁氨配合物进入溶液，然后被氧化成三价，最后转变为不溶于水的氧化铁而留在渣中；铅得以释放，与硫酸根形成硫酸铅转移到渣中；铜形成铜氨络合物进入溶液；氧化浸出操作条件预浸出作业，矿浆pH 7 10，液固比6 10:1，浸出温度20 40°C。高压浸出作业，氧气分压O.1 1.2MPa，总压1. O 3. 7MPa，浸出温度160 240°C，浸出时间2 6小时；铜浸出率达 95. 44%,铅浸出率2. 56%,铁浸出率8. 95% ；③液固分离冷却矿浆至室温，采用压滤机实现金属的初步分离，得铜氨络合物溶液；浸出渣通过浮选回收硫酸铅、单质硫返回火法炼铅系统，废铁渣堆存；④蒸氨铜氨络合物的热稳定性在NH3-CO2-H2O中比较差，常压下受热时会发生分解反应。通入蒸汽加热铜氨络合物溶液，控制温度120 150°C，溶液中的氨配合离子和碳酸铵受热分解成NH3、C02、H20，随蒸汽离开溶液，蒸汽通过冷凝管回收，或送吸收塔回收NH3和CO2 ;其中NH3 收 率为58. 25%, CO2回收率87. 51%。回收或吸收后液返回氨水-碳酸铵体系预浸出循环；蒸氨后液中的铜以氧化铜，少量的以碱式碳酸铜、氢氧化铜的形式沉淀下来；⑤稀酸浸出将④步骤的蒸氨后液固分离后的铜沉淀物转入稀酸槽浸出，铜以离子态进入硫酸铜溶液；适当提高浸出温度，减少铵根离子的浓度；稀酸浸出作业条件硫酸浓度50 200g/ L，温度50 75°C，终点pH ( 2. 5，反应2小时；⑥净化除杂在⑤步骤的硫酸铜溶液中的Fe2+、Fe3+在阳极、阴极反复的氧化一还原，造本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从高铅铜锍中回收金属铜的工艺，其特征在于：它是采用氨水?碳酸铵体系加压氧化浸出，将硫转化为单质锍、氨基磺酸盐及硫酸盐而脱除，将铁转化为氧化铁，进一步通过磁选回收，将铜转化为铜氨络合物实现分离；铜氨络合物溶液经过蒸氨过程，铜以氧化铜、碱式碳酸铜铜沉淀出来；该沉淀物通过稀硫酸浸出后，净化脱出砷、镍、钴杂质后送电积得到阴极铜；其具体工艺步骤如下：①破碎研磨采用振动或破碎机处理后送球磨机，将块料粒度控制在100目以下；②氨水?碳酸铵体系加压氧化浸出高铅铜锍直接投料，与碳酸铵溶液在高压釜中完成调浆作业；先加入一定量的氨水或氨气，在不通氧气的情况下，常温下搅拌预浸出1～2小时；再通入氨气和氧气，加压；在氧化过程中，高铅铜锍中的硫被氧化，形成的单质硫进入渣，氨基磺酸盐和硫酸盐进入溶液；铁先形成亚铁氨配合物进入溶液，然后被氧化成三价，最后转变为不溶于水的氧化铁而留在渣中；铅得以释放，与硫酸根形成硫酸铅转移到渣中；铜形成铜氨络合物进入溶液；氧化浸出操作条件：预浸出作业，矿浆pH：7～10，液固比：6～10:1，浸出温度：20～40℃；高压浸出作业，氧气分压0.1～1.2MPa，总压1.0～3.7MPa，浸出温度：160～240℃，浸出时间2～6小时；③液固分离冷却矿浆至室温，采用压滤机实现金属的初步分离，得铜氨络合物溶液；浸出渣通过浮选回收硫酸铅、单质硫返回火法炼铅系统，废铁渣堆存；④蒸氨通入蒸汽加热铜氨络合物溶液，控制温度120～150℃，溶液中的氨配合离子和碳酸铵受热分解成NH3、CO2、H2O，随蒸汽离开溶液，蒸汽通过冷凝管回收，或送吸收塔回收NH3和CO2；回收或吸收后液返回氨水?碳酸铵体系预浸出循环；蒸氨后液中的铜以氧化铜，少量的以碱式碳酸铜、氢氧化铜的形式沉淀下来；?⑤稀酸浸出将④步骤的蒸氨后液固分离后的铜沉淀物转入稀酸槽浸出，铜以离子态进入硫酸铜溶液；稀酸浸出作业条件：硫酸浓度：50～200g/L，温度50～75℃，终点pH≤2.5，反应2小时；⑥净化除杂在⑤步骤的硫酸铜溶液中鼓入空气氧化亚铁离子，三价砷离子；使铁以砷酸铁，氢氧化铁的形式沉淀下来，镍以氢氧化镍沉淀；离子浓度要求：Fe≤0.05?g/L，As≤0.5?g/L，Ni≤0.1?g/L；⑦电积沉铜净化除杂后的硫酸铜溶液作为电解液，采用Pb?Sn?Ca合金做阳极，钛板阴极电极，阴极铜纯度≥99.96%；电积废液返回稀酸性浸出工序，循环往复使用。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李震曦，刘井宝，杨跃新，曹永德，
申请(专利权)人：郴州市金贵银业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：