CN103773963A - 一种从铜冶炼污酸中高效可控回收铜铼的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及金属冶炼领域,具体涉及一种从铜冶炼污酸中高效可控回收铜铼的方法,是以铜冶炼污酸为原料,首先将铜冶炼污酸进行一次过滤后加入反应罐加热,同时用氧化还原电位计检测初始氧化还原电位,再先后加入絮凝剂、硫代硫酸盐进行反应,反应过程中通过间断检测氧化还原电位控制反应时间,最后经过二次过滤,得到滤渣为铜铼沉淀物,本发明保证了污酸中铜铼的沉淀彻底,在絮凝剂的作用下提高了沉淀效果,从而提高了铜铼的回收率;使铜回收率达到95%以上,铼回收率达到98%以上,而且砷的沉淀率较低仅10%左右,所得的滤饼含铼达到2%~4%,含铜达到10%~20%,同时还回收了银和铋,含银达到2%~5%,含铋达到6%~10%。

Description

一种从铜冶炼污酸中高效可控回收铜铼的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及金属冶炼领域,具体涉及一种从铜冶炼污酸中高效可控回收铜铼的方法。
背景技术
[0002] 铼作为一种稀贵金属,在自然界中以硫化铼形式存在,其地壳中含量非常低,主要伴生在辉钥矿中和少量的硫化铜矿中。铼最大用途是作石化工业上的催化剂,其消耗量占总消耗量的60%以上,含铼的钽、钨合金被认为是最耐高温性能,已成为宇航、火箭和导弹等方面的重要战略物资。
[0003]目前,在白银炉富氧熔池熔炼过程中,伴生在硫化铜矿中的硫化铼氧化成易挥发的氧化铼,约80%的氧化铼进入烟气,在硫酸净化洗涤过程中,烟气中的铜铼分别进入铜冶炼污酸中,铜冶炼污酸中铼以高铼酸的形式存在,由于铜冶炼过程中采购的铜精矿来源较广,成分复杂,铜冶炼废酸中所含重金属种类繁多,有铜、铅、砷、锌、锑、硒、铋等,其中铜、砷为主要成分,铼含量随铜精矿的变化波动范围较大,加之回收铼技术难度大,在铜冶炼行业被忽略而没有引起重视,使该资源最终进入中和渣被堆存,既造成二次资源的浪费,又污染了环境。
[0004] 现有技术中虽然使铜冶炼废酸中的铜、铼得到了回收,减少了二次资源的浪费和环境污染,但是由于反应时间、沉淀剂加入量等过程不易控制,沉淀物颗粒细小、析水性较差形成粘度较大的乳状物,造成铜铼的回收率较低。
发明内容
[0005] 本发明的目的是为解决现有技术中存在的缺点,提供一种从铜冶炼污酸中高效可控回收铜铼的方法。
[0006] 为此,本发明采用如下技术方案:一种从铜冶炼污酸中高效可控回收铜铼的方法,是以铜冶炼污酸为原料,首先将铜冶炼污酸进行分析、一次过滤后加入反应罐通过蒸汽盘管加热,同时用氧化还原电位计检测初始氧化还原电位,再先后加入絮凝剂、硫代硫酸盐进行反应,反应过程中通过间断检测氧化还原电位控制反应时间,最后经过二次过滤,得到滤饼为铜铼沉淀物;具体步骤如下:
A、对铜冶炼污酸成分进行化学分析,含酸50g/L~200g/L、含铜0.2 g/L~I g/L,含砷 I g/L ~10 g/L、含铼 0.0I g/L ~0.08 g/L ;
B、将步骤A中的铜冶炼污酸加入一次压滤机进行过滤除去铜冶炼污酸中的铅,滤液为铜冶炼污酸净化液,滤饼为铅沉淀物返回铅冶炼系统;
C、将步骤B中的铜冶炼污酸净化液加入反应罐采用蒸汽管盘加热至60°C~80°C,开启搅拌器,控制搅拌速度为80r/min~120 r/min,同时用氧化还原电位计检测反应溶液的初始氧化还原电位,检测值为240 mv~360mv ;
D、在步骤C中加入硫代硫酸盐和絮凝剂,反应过程中,每间隔3 min~5min用氧化还原电位计检测反应溶液的氧化还原电位,控制氧化还原电位小于160 mv反应结束,反应时间为 15 min ~25min ;
E、将步骤D中反应后的溶液进入二次压滤机进行过滤,滤饼为铜铼沉淀物,滤液进入废酸处理工序。
[0007] 进一步地,所述步骤D中硫代硫酸盐加入量为5g/L~15g/L铜冶炼污酸。
[0008] 进一步地,所述步骤D中絮凝剂加入量为0.1 g/L~0.5 g/ L铜冶炼污酸。
[0009] 进一步地,所述步骤D中硫代硫酸盐是将硫代硫酸钠或硫代硫酸钾溶解配制成5%~20%的溶液。
[0010] 进一步地,所述步骤D中絮凝剂是将聚丙烯酰胺加水溶解成胶水状液体。
[0011] 氧化还原电位计根据溶液中氧化性金属离子浓度的高低测出氧化还原电位,当加入还原剂硫代硫酸盐时,将溶液中氧化性金属还原,从而降低溶液中氧化性金属离子浓度,所测的氧化还原电位就较低。
[0012] 本发明的有益效果是:通过采用氧化还原电位计定时检测溶液的氧化还原电位来控制反应时间、硫代硫酸盐加入量,保证了污酸中铜铼的沉淀彻底;污酸与硫代硫酸盐反应,产生的絮状悬浮物在絮凝剂的作用下将絮状悬浮物聚集在一起,形成网状结构的大分子在重力作用下迅速沉淀,在沉淀过程中卷扫溶液中的一些小分子颗粒,从而提高了沉淀效果,因沉淀物析水性强,有效提高了液固分离质量,从而提高了铜铼的回收率;使铜回收率达到95%以上,铼回收率达到98%以上,而且砷的沉淀率较低仅10%左右,所得的滤饼含铼达到2%~4%,含铜达到10%~20%,同时还回收了银和铋,含银达到2%~5%,含铋达到
6% ~10% ο
`附图说明
[0013] 图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
[0014] 下面的实施例可以进一步说明本发明,但不以任何方式限制本发明。
[0015] 实施例1
(1)取铜冶炼污酸 5 m3,废酸成分=H2SO4:50 g/L、Cu:0.2 g/L, As:g/L、Re:0.01 g/
L ;
(2)将步骤I中的铜冶炼污酸加入一次压滤机进行过滤除去铜冶炼污酸中的铅,滤液为铜冶炼污酸净化液,滤饼为铅沉淀物返回铅冶炼系统;
(3)将步骤2中的铜冶炼污酸净化液加入反应罐采用蒸汽管盘加热至60°C,开启搅拌器,控制搅拌速度为80r/min,同时用氧化还原电位计检测反应溶液的初始氧化还原电位,检测值为240 mv ;
(4)在步骤3中加入硫代硫酸盐和絮凝剂,硫代硫酸盐是将硫代硫酸钠溶解配制成5%~20%的溶液,絮凝剂是将聚丙烯酰胺加水溶解成胶水状液体,硫代硫酸盐加入比例为IL铜冶炼污酸加入5g,絮凝剂加入比例为IL铜冶炼污酸加入0.lg,反应过程中,每间隔3min用氧化还原电位计检测反应溶液的氧化还原电位,控制氧化还原电位154mv反应结束,反应时间为15 min ;(5)将步骤4中反应后的溶液进入二次压滤机进行过滤,滤饼为铜铼沉淀物,滤液进入废酸处理工序,滤液为反应尾液,其成分:Cu: 0.008 g/L, As:0.84 g/L、Re:0.00014 g/L、H2SO4:90.72 g/L;滤饼成分:Cu 13.02%、Re 2.38%、Ag 4.29%、Bi 9.12%。根据污酸液与尾液成分计算,整个沉淀反应过程中铜回收率96%,铼回收率98.6%,砷少量沉淀,沉淀率为16%。
[0016] 实施例2
(1)取铜冶炼污酸 5 m3,废酸成分=H2SO4:102.49 g/L、Cu:0.280 g/L,As:4.59 g/L、Re:0.06695 g/L ;
(2)将步骤I中的铜冶炼污酸加入一次压滤机进行过滤除去铜冶炼污酸中的铅,滤液为铜冶炼污酸净化液,滤饼为铅沉淀物返回铅冶炼系统;
(3)将步骤2中的铜冶炼污酸净化液加入反应罐采用蒸汽管盘加热至70°C,开启搅拌器,控制搅拌速度为100r/min,同时用氧化还原电位计检测反应溶液的初始氧化还原电位,检测值为264 mv ;
(4)在步骤3中加入硫代硫酸盐和絮凝剂,硫代硫酸盐是将硫代硫酸钠溶解配制成5%~20%的溶液,絮凝剂是将聚丙烯酰胺加水溶解成胶水状液体,硫代硫酸盐加入比例为IL铜冶炼污酸加入IOg,絮凝剂加入比例为IL铜冶炼污酸加入0.3g,反应过程中,每间隔3min用氧化还原电位计检测反应溶液的氧化还原电位,控制氧化还原电位148mv反应结束,反应时间为20min ;
(5)将步骤4中反应后的溶液进入二次压滤机进行过滤,滤饼为铜铼沉淀物,滤液进入废酸处理工序,滤液为反应尾液,其成分:Cu 0.0023g/L、As 3.94g/L、Re 0.00065g/L、H2SO4 79.44g/L ;滤饼成分:Cu 14.44%,Re 3.71%,Ag 3.57%、Bi 8.92%。根据污酸液与尾液成分计算,整个沉淀反应过程中铜回收率97.75%,铼回收率99.03%,砷少量沉淀,沉淀率为13.4%。
[0017] 实施例3
(1)取铜冶炼污酸 5 m3,废酸成分=H2SO4:200 g/L,Cu:0.6 g/L,As:5 g/L,Re:0.08 g/L ;
(2)将步骤I中的铜冶炼污酸加入一次压滤机进行过滤除去铜冶炼污酸中的铅,滤液为铜冶炼污酸净化液,滤饼为铅沉淀物返回铅冶炼系统;
(3)将步骤2中的铜冶炼污酸净化液加入反应罐采用蒸汽管盘加热至80°C,开启搅拌器,控制搅拌速度为120r/min,同时用氧化还原电位计检测初始氧化还原电位,检测值为360 mv ;
(4)在步骤3中加入硫代硫酸盐和絮凝剂,硫代硫酸盐是将硫代硫酸钠溶解配制成5%~20%的溶液,絮凝剂是将聚丙烯酰胺加水溶解成胶水状液体,硫代硫酸盐加入比例为IL铜冶炼污酸加入15g,絮凝剂加入比例为IL铜冶炼污酸加入0.5g,反应过程中,每间隔3min用氧化还原电位计检测反应溶液的氧化还原电位,控制氧化还原电位160mv反应结束,反应时间为25 min ;
(5)将步骤4中反应后的溶液进入二次压滤机进行过滤,滤饼为铜铼沉淀物,滤液进入废酸处理工序,滤液为反应尾液,其成分=Cu: 0.0148g/L、As:4.37g/L、Re:0.0016g/L、H2SO4:192.56g/L ;滤饼成分:Cu 18.7%, Re 2.59%、Ag 4.62%、Bi 7.8%。根据污酸液与尾液成分计算,整个沉淀反应过程中铜回收率97.5%,铼回收率98%,砷少量沉淀,沉淀率为12.6%。

Claims (5)

1.一种从铜冶炼污酸中高效可控回收铜铼的方法,是以铜冶炼污酸为原料,首先将铜冶炼污酸进行分析、一次过滤后加入反应罐通过蒸汽盘管加热,同时用氧化还原电位计检测初始氧化还原电位,再先后加入絮凝剂、硫代硫酸盐进行反应,反应过程中通过间断检测氧化还原电位控制反应时间,最后经过二次过滤,得到滤渣为铜铼沉淀物;具体步骤如下: A、对铜冶炼污酸成分进行化学分析,含酸50g/L~200g/L、含铜0.2 g/L~I g/L,含砷 I g/L ~10 g/L、含铼 0.0I g/L ~0.08 g/L ; B、将步骤A中的铜冶炼污酸加入一次压滤机进行过滤除去铜冶炼污酸中的铅,滤液为铜冶炼污酸净化液,滤饼为铅沉淀物返回铅冶炼系统; C、将步骤B中的铜冶炼污酸净化液加入反应罐采用蒸汽管盘加热至60°C~80°C,开启搅拌器,控制搅拌速度为80r/min~120 r/min,同时用氧化还原电位计检测反应溶液的初始氧化还原电位,检测值为240 mv~360mv ; D、在步骤C中加入硫代硫酸盐和絮凝剂,反应过程中,每间隔3 min~5min用氧化还原电位计检测反应溶液的氧化还原电位,控制氧化还原电位小于160 mv反应结束,反应时间为 15 min ~25min ; E、将步骤D中反应后的溶液进入二次压滤机进行过滤,滤饼为铜铼沉淀物,滤液进入废酸处理工序。
2.根据权利要求1所述的一种从铜冶炼污酸中高效可控回收铜铼的方法,其特征在于:所述步骤D中硫代硫酸盐加入量为5g/L~1 5g/L铜冶炼污酸。
3.根据权利要求1所述的一种从铜冶炼污酸中高效可控回收铜铼的方法,其特征在于:所述步骤D中絮凝剂加入量为0.1 g/L~0.5 g/ L铜冶炼污酸。
4.根据权利要求1所述的一种从铜冶炼污酸中高效可控回收铜铼的方法,其特征在于:所述步骤D中硫代硫酸盐是将硫代硫酸钠或硫代硫酸钾溶解配制成5%~20%的溶液。
5.根据权利要求1所述的一种从铜冶炼污酸中高效可控回收铜铼的方法,其特征在于:所述步骤D中絮凝剂是将聚丙烯酰胺加水溶解成胶水状液体。
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