CN103468959B - 一种氧压处理高砷高硒碲阳极泥的方法 - Google Patents

一种氧压处理高砷高硒碲阳极泥的方法 Download PDF

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Abstract

本发明是一种氧压处理高砷高硒碲阳极泥的方法，高砷高硒碲阳极泥在高温高压碱性条件下通入氧气选择性浸出砷、硒、碲，经过调节pH值使硒碲贵价金属得到富集，溶液加入硫酸亚铁及絮凝剂制成臭砷石，使得此类阳极泥在脱除有毒物砷并对砷进行无害化处理的基础上，回收其中重贵金属硒、碲且直收率分别达到94%与95%以上。本发明适用从各种富含砷、硒、碲的铜、铅、镍阳极泥中选择性脱除有毒物砷，富集贵价金属硒、碲，直收率高且分离彻底，更加利于国内日益严重的砷污染及富集了贵金属硒碲。

Description

一种氧压处理高砷高硒碲阳极泥的方法
技术领域
本发明涉及一种氧压处理高砷高硒碲阳极泥的方法，属有色金属湿法冶金及二级资源回收领域。
技术背景
目前，国内外阳极泥处理仍以传统的火法工艺为主，因其操作环境差、污染严重、生产周期长、有价金属得不到综合利用等诸多问题而面临挑战。此外，火法工艺对中小企业来说，投资大、设备利用率低、铅害难解决。另外由于高砷矿石的大量采用，使得阳极泥中砷的含量越来越高，由于砷在冶炼体系中属于循环有毒害物质，使得冶炼行业砷污染现象越来越紧迫。因此采用湿法冶金选择性回收阳极泥中贵重金属并且抑制砷污染是阳极泥处理过程中的重要课题。
2011年01月05日中国发明专利公开号CN101935761A ，公开了中南大学杨天足等人发明的“一种从铅铜锍中分离铜和硒碲的方法” 提出了将破碎后的铅铜锍粉末、氢氧化钠、碳酸钠、水按一定的配比混合投入高压釜,往高压釜中通入氧气并控制釜内氧气的压力进行氧化反应,硒被氧化进入碱性浸出液,铜、铅和碲被氧化进入碱性浸出渣,碱性浸出渣再用硫酸溶液浸出铜和碲,铅富集在酸性浸出渣中。 此发明专利由于高温高压时氧化条件不充分，只选择性浸出了硒，使得碲依然保留在渣中需重复用酸浸碲，使得工艺更加复杂，没有一次到位的分离硒碲并进行富集。
2012年08月15 日 中国发明专利公开号CN102634666A，公开了葫芦岛锌业股份有限公司杨尚锋等人提出的一种从新鲜高砷铅阳极泥中氧压脱砷的方法。铅阳极泥经过预处理，然后加入碱并通入氧气，在氧气压力下进行碱浸，碱浸后进行热滤，形成滤液和脱砷阳极泥，脱砷阳极泥分离金属后，进入银冶炼获取银。滤液冷却结晶，分离出砷酸钠结晶和结晶母液，结晶母液经过固砷形成固砷渣进行存放，而固砷后滤液进行环保排放。该工艺只选择性浸出了砷，碲硒依然保留在渣中，同样要用其他工艺分离碲硒，工艺复杂。
发明内容
本发明目的在于提供一种氧压处理高砷高硒碲阳极泥的方法，高砷高硒碲阳极泥在高温高压碱性条件下通入氧气选择性浸出砷、硒、碲，经过调节pH值使硒碲贵价金属得到富集，溶液加入硫酸亚铁及絮凝剂制成臭砷石，使得此类阳极泥在脱出有毒物砷并对砷进行无害化处理的基础上，重贵金属硒、碲直收率分别达到94%与95%以上。
本发明解决问题的技术方案为：一种氧压处理高砷高硒碲阳极泥的方法，其原料是按质量百分比计含铅5%-15%，含铜5%-20%，含砷5%-10%，含硒1%-10%，含碲1%-15%的高砷高硒碲阳极泥，在高温高压碱性条件下通入氧气，使得高砷高硒碲阳极泥中的砷、硒、碲选择性浸出，逐步经过中和沉硒、碲，砷无害化处理，得到无污染的臭砷石和硒碲富集渣；具体工艺过程如下：
①把原料球磨至粒度300目以下；
②选择性浸出条件：液固体积质量比为4-8:1,单位L /kg，选择性浸出剂为氢氧化钠，浓度为70-120 g/L，压强在0.6-1.2MPa，在通氧条件下，温度控制在130-180℃，反应时间在3-6小时后过滤；
③选择性浸出液中和工艺条件：选择性浸出液经过加稀硫酸调pH=7-8并加入絮凝剂沉降1-2小时，絮凝剂加入量为质量百分比1‰，得到含硒碲较高的硒碲富集渣；
④沉硒、碲后液中砷无害化处理工艺条件：中和后液pH=7-8,加入硫酸亚铁和絮凝剂，Fe/As摩尔比1.5-2:1、温度70℃-95℃、空气流量40-120L/h，絮凝剂加入量为质量百分比1‰，时间为3-7小时，使砷转换成稳定状态的臭砷石。
上述步骤③和步骤④的絮凝剂具体为聚丙烯酰胺。
上述步骤②选择性浸出条件的最佳液固比为5-6:1，选择性浸出剂氢氧化钠的最佳浓度为80-110 g/L；最佳压强在0.7-0.8MPa；在通氧条件下，最佳温度控制在150-170℃；最佳反应时间在4-5小时；
上述步骤④沉硒、碲后液中砷无害化处理工艺条件：加入硫酸亚铁和絮凝剂，Fe/As最佳摩尔比1.6-1.8:1；最佳温度75℃-65℃；最佳空气流量60-80L/h，最佳处理时间为3小时。
与现有技术比较，本发明有以下优点：
1）本发明经过碱性条件下以氢氧化钠为选择剂在高温高压通氧的条件下选择性浸出砷、硒、碲，经过此工艺处理，使得阳极泥中砷循环得到有效控制，本发明适用从各种富含砷、硒、碲的铜、铅、镍阳极泥中选择性脱除有毒物砷，富集贵价金属硒、碲，直收率高且分离彻底；本发明对其贵重金属硒碲一次性选择浸出直收率分别高达94%与95%以上；
2）选择性浸出液经过中和沉降，并在加入絮凝剂的情况下一次性沉降得到富含硒碲的富集渣；
3）本发明经过加入硫酸亚铁在温度及空气流量控制条件下并加入絮凝剂，得到无害的臭砷石；对沉硒碲后液进行了砷的无害化处理，使砷转换沉稳定状态，使得阳极泥冶炼系统中砷污染得到一定量的减少，对环境无污染。抑制了国内日益严重的砷污染；
4）生产无环境污染，水系统循环使用，无固体废弃物，分离砷、硒、碲后的渣料可继续进入火法系统回收其于的铅、铜、锑、金、银等有价金属；
5）本发明适用从各种富含砷、硒、碲的铜、铅、镍阳极泥中选择性脱除有毒物砷，富集贵价金属硒、碲，直收率高且分离彻底，更加利于国内日益严重的砷污染及富集了贵金属硒碲。
附图说明
附图是结合具体的工艺实施方式，详细的说明了工艺走向。
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
物料成分：铅：12.71%，铜：16.27%，砷：9.15%，硒：7.36% ，碲：11.48%。
此物料实施方式采用生产流程如图1，经过球磨至300目，取500g物料在氢氧化钠浓度80g/L，在5L实验室用的高压反应釜中,液固体积质量比5:1，压强控制0.7 MPa，温度在150℃并通入氧气条件下反应时间4h，反应完成后冷却过滤，取反应液缓慢加入稀硫酸调pH=8.0，并加入0.1g絮凝剂，静置1h后过滤得到硒碲渣，取滤液缓慢加入硫酸亚铁，Fe/As摩尔比1.6:1、温度75℃、空气流量60L/h，絮凝剂加入量为0.1g，静置时间为3小时，过滤得到稳定无害的臭砷石。分别得到硒碲渣，臭砷石，其元素成分及直收率如下表2。（渣样都为干重。）
表1
名称 重量 铅% 铜% 砷% 硒% 碲% 各主要金属直收率%
碱浸渣 378.9g 16.6 21.1 1.05 0.56 0.67 硒直收率：94.3
硒碲渣 117.2g       29.60 46.81 碲直收率：95.6
臭砷石 109.8g     38.0     砷脱除率：91.2
实施例2
物料成分：铅：8.45%，铜：14.22%，砷：7.18%，硒：6.71% ，碲：9.85%。
此物料实施方式采用生产流程如图1，经过球磨至300目，取500g物料在氢氧化钠浓度110g/L，在5L实验室用的高压反应釜中,液固体积质量比6:1，压强控制0.8 MPa，温度在170℃并通入氧气条件下反应时间5h，反应完成后冷却过滤，取反应液缓慢加入稀硫酸调pH=7.0，并加入0.1g聚丙烯酰胺，静置1h后过滤得到硒碲渣，取滤液缓慢加入硫酸亚铁，Fe/As摩尔比1.8:1、温度85℃、空气流量80L/h，聚丙烯酰胺加入量为0.1g，静置时间为3小时，过滤得到稳定无害的臭砷石。分别得到硒碲渣，臭砷石，其元素成分及直收率如下表1。（渣样都为干重。）
表2
名称 重量 铅% 铜% 砷% 硒% 碲% 各主要金属直收率%
碱浸渣 367.8g 11.3 20.7 0.92 0.34 0.35 硒直收率：96.2
硒碲渣 105.4g       30.63 45.51 碲直收率：97.4
臭砷石 102.3g     31.8     砷脱除率：90.6

Claims (4)

1.一种氧压处理高砷高硒碲阳极泥的方法，其原料是按质量百分比计含铅5%-15%，含铜5%-20%，含砷5%-10%，含硒1%-10%，含碲1%-15%的高砷高硒碲阳极泥，在高温高压碱性条件下通入氧气，使得高砷高硒碲阳极泥中的砷、硒、碲选择性浸出，逐步经过中和沉硒、碲，砷无害化处理，得到无污染的臭砷石和硒碲富集渣；其特征在于，具体工艺过程如下：
①把原料球磨至粒度300目以下；
②选择性浸出条件：液固体积质量比为4-8:1，选择性浸出剂为氢氧化钠，浓度为70-120 g/L，压强在0.6-1.2MPa，在通氧条件下，温度控制在130-180℃，反应时间在3-6小时后过滤；
③选择性浸出液中和工艺条件：选择性浸出液经过加稀硫酸调pH=7-8并加入絮凝剂沉降1-2小时，絮凝剂加入量为质量百分比1‰，得到含硒碲较高的硒碲富集渣；
④沉硒、碲后液中砷无害化处理工艺条件：中和后液pH=7-8,加入硫酸亚铁和絮凝剂，Fe/As摩尔比1.5-2:1、温度70℃-95℃、空气流量40-120L/h，絮凝剂加入量为质量百分比1‰，时间为3-7小时，使砷转换成稳定状态的臭砷石。
2.根据权利要求1所述的一种氧压处理高砷高硒碲阳极泥的方法，其特征在于，所述步骤③和步骤④的絮凝剂具体为聚丙烯酰胺。
3.根据权利要求1所述的一种氧压处理高砷高硒碲阳极泥的方法，其特征在于，所述步骤②选择性浸出条件的最佳液固比为5-6:1，选择性浸出剂氢氧化钠的最佳浓度为80-110 g/L；最佳压强在0.7-0.8MPa；在通氧条件下，最佳温度控制在150-170℃；最佳反应时间在4-5小时。
4.根据权利要求1所述的一种氧压处理高砷高硒碲阳极泥的方法，其特征在于，所述步骤④沉硒、碲后液中砷无害化处理工艺条件：加入硫酸亚铁和絮凝剂，Fe/As最佳摩尔比1.6-1.8:1；最佳温度75℃-65℃；最佳空气流量60-80L/h，最佳处理时间为3小时。
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