CN103966450B - 一种铜阳极泥的全湿法预处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冶金领域中湿法冶金技术，特别是一种铜阳极泥的全湿法预处理方法。本发明先将铜阳极泥进行热酸浸出，将铜、硒、银、钡等金属浸出入液，金、碲、锡、铂及铂族金属留在浸出渣；热酸浸出渣通过碱性浸出，将碲、铅和砷等金属浸出富集于液，得到的分碲渣再进行氯化分金，将金、铂及铂族金属富集于液，锡、锑富集于渣；热酸浸出液用水稀释，铜、硒富集于稀释液，得到的沉淀再经硝酸溶解，过滤得硫酸钡溶渣和硝酸银溶液。本发明取消了传统铜阳极泥处理方法中能耗高、污染大的硫酸化焙烧工序，通过热酸浸出将钡在提取金、银前脱除并开路回收，减少铜阳极泥处理量，提高金、银回收率。

Description

一种铜阳极泥的全湿法预处理方法

技术领域

本发明涉及冶金领域中湿法冶金技术，特别是一种铜阳极泥的全湿法预处理方法。

背景技术

铜阳极泥是粗铜电解精炼过程的产物，主要含有金、银、铂族金属、铜、硒、碲、锑、铅、锡、砷、钡等金属，是提取贵金属的重要原料。

为了提取铜阳极泥中的贵金属，往往先将含量比贵金属高的贱金属预先脱除并回收，然后再用火法或湿法提取金和银。有关铜阳极泥中杂质脱除的预处理方法研究很多，主要有空气氧化脱铜法、氧化焙烧法、硫酸化焙烧法、苏打焙烧法、加压氧化浸出法、选矿富集法等方法，其中硫酸化焙烧法是广泛应用的铜阳极泥预处理方法。该方法是将铜阳极泥用浓硫酸配浆后在回转窑中焙烧，使硒氧化成挥发性的SeO₂并以粗硒的形式回收，铜转化成可溶性的硫酸铜，再用稀酸溶解铜。该方法具有硒、铜脱除率高等优点，但存在的缺点是辅助工序长、环境污染严重，而且碲、锑、锡等金属的回收及富集度均不高。

另外，铜阳极泥含有15％左右的钡，几乎全部以BaSO₄形成存在，即铜阳极泥中BaSO₄含量约为25％。在当前铜阳极泥湿法或半湿法处理过程中，硫酸钡一直未与金、银等贵金属分离，直到进入最后的残渣。这些大量存在的钡，一方面造成铜阳极泥全程处理量大，产能低，另一方面大量的金、银、锡等有价金属被钡包裹，降低了贵金属回收率。

发明内容

本发明的目的是提供一种铜阳极泥的全湿法预处理方法，取消硫酸化焙烧工序，并消除钡对金、银等贵金属回收的影响。

为达到上述目的，本发明先将铜阳极泥进行热酸浸出，将铜、硒、银、钡等金属浸出入液，金、碲、锡、铂及铂族金属留在浸出渣；热酸浸出渣通过碱性浸出，将碲、铅和砷等金属浸出富集于液，得到的分碲渣再进行氯化分金，将金、铂及铂族金属富集于液，锡、锑富集于渣；热酸浸出液用水稀释，铜、硒富集于稀释液，得到的沉淀再经硝酸溶解，过滤得硫酸钡溶渣和硝酸银溶液。

具体的工艺过程和工艺参数如下：

1.热酸浸出

将铜阳极泥用浓硫酸浸出，使铜、硒、银、钡等金属浸出入液，金、碲、锡、铂及铂族金属留在浸出渣，过滤得热酸浸出液和热酸浸出渣。热酸浸出工艺条件为：液固比(硫酸：铜阳极泥)为2：1～10：1，浸出温度为200～500℃，浸出时间为5～60分钟。

2.碱性浸出

将热酸浸出渣用氢氧化钠溶液进行浸出，过滤得分碲液和分碲渣，分碲液用于回收碲、铅、砷等金属，分碲渣进入氯化分金工序。碱性浸出工艺条件为：氢氧化钠浓度为120～160g/L，液固比(氢氧化钠：热酸浸出渣)为1：1～5：1，温度为60～90℃，时间2～6小时。

3.氯化分金

将分碲渣在HCl-NaCl溶液中溶解金，经过滤得分金液和分金渣，分金液用于回收金、铂及铂族金属，分金渣用于回收锡和锑。氯化分金工艺条件为：采用氯气、氯酸钠、氯酸钾、双氧水或次氯酸钠作为氧化剂，其用量为溶金理论量的3～5倍，HCl浓度为1～4mol/L，NaCl浓度为30～50g/L，液固质量比为2:1～6:1，温度为60～90℃，时间为2～5小时。

4.稀释过滤

将热酸浸出液用水稀释，经过滤得稀释液和沉淀，稀释液用于回收铜和硒，沉淀为硫酸银和硫酸钡混合物，进入硝酸溶解工序。用水量为热酸浸出液体积的10％～50％。

5.硝酸溶解

将稀释过滤得到的沉淀放入搅拌槽中，加入16mol/L硝酸进行溶解，过滤得硝酸银溶液和硫酸钡溶渣，硝酸银溶液用于回收银，硫酸钡溶渣用于回收钡。硝酸溶解工艺条件为：液固质量比为2：1～5：1，温度为25～60℃，时间为2～5小时。

所述各种试剂均为工业级试剂。

与现有的铜阳极泥预处理方法比较，本发明有以下优点：取消了传统铜阳极泥处理方法中能耗高、污染大的硫酸化焙烧工序，通过热酸浸出将铜阳极泥中含量高的钡在提取金、银前脱除并开路回收，减少铜阳极泥处理量，提高金、银回收率，并将锡、锑、碲等金属有效富集，利于后续工序处理，具有工艺流程短、设备简单、能耗低、污染小、金属富集率高等特点。

附图说明

附图为本发明工艺流程图。

具体实施方式

如附图所示，本发明能广泛应用于各类铜阳极泥的全湿法预处理，尤其适应处理硫化铜矿或杂铜冶炼过程得到的阳极泥，其主要成分范围以重量百分比计为(％)：Au0.01～2.0、Ag1.0～20、Cu5.0～20.0、Se1.0～15、Te0.5～10、Pb5.0～30.0、As0.5～10.0、Sb0.5～10、Ba5.0～25.0、Sn0.3～5.0。

实施例1：

铜阳极泥在80℃下烘干备用，其主要成分以重量百分比计为(％)：Au0.335、Ag8.64、Cu9.73、Se4.85、Te4.53、Pb12.36、As3.51、Sb3.52、Ba12.33、Sn0.65。

将500g铜阳极泥加入浓硫酸1.0L，200℃下搅拌50分钟，过滤得到热酸浸出液1.1L和热酸浸出渣298.5g。

将热酸浸出渣用浓度为150g/L的氢氧化钠溶液浸出，液固比(氢氧化钠：热酸浸出渣)为2：1，60℃下搅拌2小时，过滤得到4.0L分碲液和85.6g分碲渣，分碲液主要成分为(g/L)：Te5.04，Pb14.21，As4.30，碲、铅、砷的浸出率分别为89％、92％和98％。

将分碲渣用HCl-NaCl溶液溶解，HCl浓度为2mol/L，NaCl浓度为30g/L，液固质量比为2:1，按每小时5L/(t分碲渣)速度不断通入氯气，在60℃下搅拌3小时，过滤得分金液1.2L和分金渣45g，分金液中金含量为1.4g/L，金的浸出率为98％，分金渣主要成分以重量百分比计为(％)：Sn7.15、Sb35.2，锡和锑的富集率为99％和90％。

将热酸浸出液用0.3L水稀释，经过滤得到稀释液1.4L和沉淀198g，稀释液中铜和硒含量分别为34.1g/L和16.5g/L，铜和硒的富集率为98％和95％；沉淀用16mol/L硝酸0.4L在常温下溶解5小时，过滤得含银105g/L的硝酸银溶液和104g硫酸钡溶渣，银和钡的富集率分别为98％和99％。

实施例2：

铜阳极泥在80℃下烘干备用，其主要成分以重量百分比计为(％)：Au0.476、Ag10.85、Cu12.75、Se6.54、Te8.35、Pb16.76、As5.53、Sb5.27、Ba15.45、Sn0.78。

将500g铜阳极泥加入浓硫酸1.2L，350℃下搅拌20分钟，过滤得到热酸浸出液1.25L和热酸浸出渣492.3g。

将热酸浸出渣用浓度为160g/L的氢氧化钠溶液浸出，液固比(氢氧化钠：热酸浸出渣)为2：1，70℃下搅拌3小时，过滤得到6.2L分碲液和127.4g分碲渣，分碲液主要成分为(g/L)：Te6.06，Pb12.57，As4.37，碲、铅、砷的浸出率分别为90％、93％和98％。

将分碲渣用HCl-NaCl溶液溶解，HCl浓度为3mol/L，NaCl浓度为40g/L，液固质量比为2:1，按每小时0.5L/(t分碲渣)速度不断加入2mol/L的次氯酸钠，在60℃下搅拌2小时，过滤得分金液1.8L和分金渣55g，分金液中金含量为1.3g/L，金的浸出率为98.5％，分金渣主要成分以重量百分比计为(％)：Sn7.02、Sb44.1，锡和锑的富集率为99％和92％。

将热酸浸出液用0.4L水稀释，经过滤得到稀释液1.65L和沉淀253g，稀释液中铜和硒含量分别为37.9g/L和18.8g/L，铜和硒的富集率为98％和95％；沉淀用16mol/L硝酸0.5L在35℃下溶解3小时，过滤得含银106g/L的硝酸银溶液和130g硫酸钡溶渣，银和钡的富集率分别为98％和99％。

实施例3：

铜阳极泥在80℃下烘干备用，其主要成分以重量百分比计为(％)：Au0.585、Ag11.34、Cu12.45、Se7.38、Te8.95、Pb12.53、As5.74、Sb5.77、Ba19.36、Sn0.92。

将500g铜阳极泥加入浓硫酸0.9L，500℃下搅拌10分钟，过滤得到热酸浸出液0.95L和热酸浸出渣487.4g。

将热酸浸出渣用浓度为140g/L的氢氧化钠溶液浸出，液固比(氢氧化钠：热酸浸出渣)为2：1，90℃下搅拌3小时，过滤得到6.9L分碲液和143.5g分碲渣，分碲液主要成分为(g/L)：Te6.03，Pb8.44，As4.08，碲、铅、砷的浸出率分别为93％、93％和98％。

将分碲渣用HCl-NaCl溶液溶解，HCl浓度为4mol/L，NaCl浓度为30g/L，液固质量比为3:1，按每小时0.05L/(t分碲渣)速度不断加入30％的双氧水，在70℃下搅拌3小时，过滤得分金液1.95L和分金渣60.5g，分金液中金含量为1.5g/L，金的浸出率为98.9％，分金渣主要成分以重量百分比计为(％)：Sn7.53、Sb44.8，锡和锑的富集率为99％和94％。

将热酸浸出液用0.2L水稀释，经过滤得到稀释液1.15L和沉淀287g，稀释液中铜和硒含量分别为51.9g/L和29.8g/L，铜和硒的富集率为96％和93％；沉淀用16mol/L硝酸0.6L在60℃下溶解2小时，过滤得含银92.6g/L的硝酸银溶液和163g硫酸钡溶渣，银和钡的富集率分别为98％和99％。

Claims (2)

1.一种铜阳极泥的全湿法预处理方法，其特征在于：包括以下步骤：

A.、热酸浸出

将铜阳极泥用浓硫酸浸出，使铜、硒、银、钡金属浸出入液，金、碲、锡、铂及铂族金属留在浸出渣，过滤得热酸浸出液和热酸浸出渣；热酸浸出工艺条件为：硫酸：铜阳极泥液固比为2：1～10：1，浸出温度为200～500℃，浸出时间为5～60分钟；

B、碱性浸出

将热酸浸出渣用氢氧化钠溶液进行浸出，过滤得分碲液和分碲渣，分碲液用于回收碲、铅、砷金属，分碲渣进入氯化分金工序；碱性浸出工艺条件为：氢氧化钠浓度为120～160g/L，氢氧化钠：热酸浸出渣液固比为1：1～5：1，温度为60～90℃，时间2～6小时；

C、氯化分金

将分碲渣在HCl-NaCl溶液中溶解金，经过滤得分金液和分金渣，分金液用于回收金、铂及铂族金属，分金渣用于回收锡和锑；氯化分金工艺条件为：采用氯气、氯酸钠、氯酸钾、双氧水或次氯酸钠作为氧化剂，其用量为溶金理论量的3～5倍，HCl浓度为1～4mol/L，NaCl浓度为30～50g/L，液固质量比为2:1～6:1，温度为60～90℃，时间为2～5小时；

D、稀释过滤

将热酸浸出液用水稀释，经过滤得稀释液和沉淀，稀释液用于回收铜和硒，沉淀为硫酸银和硫酸钡混合物，进入硝酸溶解工序；用水量为热酸浸出液体积的10％～50％；

E、硝酸溶解

将稀释过滤得到的沉淀放入搅拌槽中，加入16mol/L硝酸进行溶解，过滤得硝酸银溶液和硫酸钡溶渣，硝酸银溶液用于回收银，硫酸钡溶渣用于回收钡；硝酸溶解工艺条件为：液固质量比为2：1～5：1，温度为25～60℃，时间为2～5小时。

2.根据权利要求1所述的一种铜阳极泥的全湿法预处理方法，其特征在于：最佳实施条件：铜阳极泥在80℃下烘干备用，按500g铜阳极泥加入浓硫酸1.2L，350℃下搅拌20分钟，过滤得到热酸浸出液1.25L和热酸浸出渣492.3g；

将热酸浸出渣用浓度为160g/L的氢氧化钠溶液浸出，氢氧化钠：热酸浸出渣液固比为2：1，70℃下搅拌3小时，过滤得到6.2L分碲液和127.4g分碲渣，分碲液主要成分为g/L：Te6.06，Pb12.57，As4.37，碲、铅、砷的浸出率分别为90％、93％和98％；

将分碲渣用HCl-NaCl溶液溶解，HCl浓度为3mol/L，NaCl浓度为40g/L，液固质量比为2:1，按每小时0.5L/t分碲渣的速度不断加入2mol/L的次氯酸钠，在60℃下搅拌2小时，过滤得分金液1.8L和分金渣55g，分金液中金含量为1.3g/L，金的浸出率为98.5％，分金渣主要成分以重量百分比计为％：Sn7.02、Sb44.1，锡和锑的富集率为99％和92％；

将热酸浸出液用0.4L水稀释，经过滤得到稀释液1.65L和沉淀253g，稀释液中铜和硒含量分别为37.9g/L和18.8g/L，铜和硒的富集率为98％和95％；沉淀用16mol/L硝酸0.5L在35℃下溶解3小时，过滤得含银106g/L的硝酸银溶液和130g硫酸钡溶渣，银和钡的富集率分别为98％和99％。