CN104017991A

CN104017991A - 一种高效选择性分离铅冰铜中铜的工艺

Info

Publication number: CN104017991A
Application number: CN201410246778.0A
Authority: CN
Inventors: 蒋朝金; 谢兆凤; 黄海飞; 刘万里; 谭霖; 覃小龙
Original assignee: Chengzhou City Jingui Silver Co Ltd
Current assignee: Chengzhou City Jingui Silver Co Ltd
Priority date: 2014-06-06
Filing date: 2014-06-06
Publication date: 2014-09-03

Abstract

本发明公开了一种高效选择性分离铅冰铜中铜的工艺，以铅冰铜为原料，将铅冰铜破碎研磨过筛至80目以下；研磨过筛后的铅冰铜送浸出槽进行硫酸浸出，控制溶液氧化电位450～800mV，氯酸钠浓度200～500g/L，液固比5～15∶1，温度70～100℃，硫酸浓度1.0～1.5mol/L，反应时间3～5h，常压。在酸性条件下，利用氯酸钠作为氧化剂浸出铜。在氧化浸出过程中，铅冰铜中的硫被氧化成单质硫转移到渣中，铜被氧化以铜离子形式进入溶液，铅以硫酸铅的形式和金、银留在渣中；浸出过程完成后，进行液固分离，实现铜与其他有价元素的初步分离；向富铜浸出液中加入一定量的废铁屑，置换沉铜，可得初级产品海绵铜，浸出渣送至火法炼铅系统综合回收Pb、Ag等有价元素。

Description

一种高效选择性分离铅冰铜中铜的工艺

技术领域

本发明涉及一种高效选择性分离铅冰铜中铜的湿法工艺，属于有色金属湿法冶金领域。

背景技术

在铅的硫化物精矿冶炼过程中，产生铅冰铜。它是PbS、Cu₂S、FeS及ZnS等硫化物的共熔体，此外，尚含有少量Ag₂S及其他金属硫化物，在高温时，也熔解了部分的金属铅。其一般含铜8～45%，含硫5～20%，含银0.1～0.6%，含铅5～50%，含铁3.0～18%。

铅冰铜成分复杂，铜品位低，国内多采用火法进行处理，在炼铜转炉里进行吹炼得到粗铜，再进一步精炼得到电铜。采用火法工艺处理铅冰铜存在能耗高，金属回收率低，环境污染严重，工艺流程长，损失大，成本高，操作条件恶劣等问题。

随着湿法冶金技术的成熟与普及，也有些小型企业采用湿法工艺处理铅冰铜。比如2008年中国发明专利公开号CN101225476A公开了一种从铅冰铜中回收铜的工艺，是将铅冰铜块料磨至粒度小于40目以下，研磨后的铅冰铜用废电积液或稀硫酸溶液调浆后送入高压釜，并不断通入氧气，氧化浸出铜。而铅则以硫酸铅的形式留在渣中，含铜浸出液采用电积方法回收溶液中的铜，浸出渣返火法炼铅系统回收利用Pb、Ag等有价元素。虽然此工艺可以实现金属的选择性浸出，金属回收率高，但是工艺条件需要高温高压，给操作带来十分的不便。因此，开发适合于处理铅冰铜的高效清洁冶金技术具有重要的现实意义。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种处理铅冰铜的新技术，该技术具有对环境污染小，属于清洁冶金技术。对原料适应性强；流程简单，操作方便；试剂消耗少，操作成本低；综合回收程度高。

一种高效选择性分离铅冰铜中铜的工艺其技术思路为：经破碎研磨后的铅冰铜用硫酸浸出，在浸出过程中不断加入NaClO₃，其中Cu以Cu²⁺的形式进入溶液，而铅则以PbSO₄的形式留在渣中。浸出过程完成后，进行液固分离，含铜的浸出液可采用电积的方法回收其中的铜，也可以向溶液中加入还原剂沉铜，还原后液或电积废液可作为沉砷剂用以沉砷。浸出渣返回火法炼铅系统综合回收Pb、Ag等有价元素。

一种高效选择性分离铅冰铜中铜的方法其具体步骤为：

①铅冰铜的预处理

将铅冰铜块料破碎，用球磨机将其磨至80目以下；

②硫酸浸出

球磨后将铅冰铜粉末用硫酸浸出，浸出过程中不断加入氯酸钠，控制条件：铅冰铜粒度≤80目、溶液氧化电位450～800mV、硫酸浓度1.0～2.0 mol/L、液固比5～15 : 1、温度70～100℃、氯酸钠浓度200～500 g/L、搅拌速度300～500 r/min、常压、浸出时间3～5 h；

③液固分离

浸出完成后，进行液固分离，将浸出渣送火法炼铅系统综合回收Pb、Ag、Au等有价元素；含铜浸出液进入下一道工序；

④置换沉铜或电积提铜

向含铜浸出液中加入适量废铁，在适当的条件下置换其中的铜，液固分离可得到初级产品海绵铜；也可以控制低酸溶液体系配制铜电解液进行电积提铜得阴极铜。

本发明具有工艺流程短、操作简单、对原料适应性强、生产成本低、周期短、反应条件温和、金属回收率高、环境污染小等优点。与传统处理铅冰铜的方法相比，本发明具有显著的经济效益并且易于实现工业化连续生产。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图

具体实施方式

实施例1：

将500 g铅冰铜(Pb 26.58%；Cu 30.94%；S 9.88%；Ag 0.4684%；Fe 12.53% )破碎、球磨至粒度70目后移入浸出槽，用硫酸溶液进行浸出，浸出过程中不断加入氯酸钠，氧化浸出铜，控制条件：氧化电位500mV，硫酸浓度1.0 mol/L，氯酸钠浓度300 g/L，液固比6∶1，温度70 ℃，搅拌速度300 r/min反应时间3 h，常压。浸出完成后进行液固分离，Cu以Cu²⁺进入浸出液，经化验分析得铜浸出率为93.43%，浸出渣返火法炼铅系统回收Ag、Pb等有价元素。银回收率为99.8%，铅回收率＞99.6%。

实施例2：

将500 g铅冰铜(Pb 25.76%；Cu 29.99%；S 10.28%；Ag 0.5108%；Fe 13.66% )破碎、球磨至粒度60目后移入浸出槽，用硫酸溶液进行浸出，浸出过程中不断加入NaClO₃，氧化浸出铜，控制条件：氧化电位600mV，硫酸浓度1.5 mol/L，氯酸钠浓度400 g/L，液固比8∶1，温度85 ℃，搅拌速度300 r/min反应时间5 h，常压。浸出完成后进行液固分离，Cu以Cu²⁺进入浸出液，经化验分析得铜浸出率为97.88%，浸出渣返火法炼铅系统回收Ag、Pb等有价元素。铅、银回收率＞99.5%。

实施例3：

将500 g铅冰铜(Pb 27.21%；Cu 30.88%；S 10.15%；Ag 0.4224%；Fe 14.10% )破碎、球磨至粒度50目后移入浸出槽，用硫酸溶液进行浸出，浸出过程中不断加入NaClO₃，氧化浸出铜，控制条件：氧化电位700mV，硫酸浓度2.0 mol/L，氯酸钠浓度500 g/L，液固比10∶1，温度95 ℃，搅拌速度400 r/min反应时间5 h，常压。浸出完成后进行液固分离，Cu以Cu²⁺进入浸出液，经化验分析得铜浸出率为97.65%，浸出渣返火法炼铅系统回收Ag、Pb等有价元素。其中铅回收率为99.6%，银回收率为99.9%。

Claims

1.一种高效选择性分离铅冰铜中铜的方法，其特征在于：铅冰铜经破碎球磨后进行硫酸溶液浸取，浸取过程中不断加入NaClO₃，控制适宜的技术指标；浸取完成后进行液固分离，含铜浸出液可加入还原剂置换沉铜，得海绵铜，也可以控制低酸溶液体系配制铜电解液进行电积提铜得阴极铜；浸出渣送至火法炼铅系统综合回收Pb、Ag等有价元素，含亚铁废液可作为沉砷剂用于沉砷。

2.根据权利要求1所述的一种高效选择性分离铅冰铜中铜的方法，其特征在于：铅冰铜在浸出槽浸出时采用NaClO₃为氧化介质。

3.根据权利要求1所述的一种高效选择性分离铅冰铜中铜的方法，其特征在于：铅冰铜在浸出槽浸出时其适宜技术指标为：铅冰铜粒度≤80目、控制溶液氧化电位450～800mV、硫酸浓度1.0～2.0 mol/L、液固比5～15 : 1、温度70～100 ℃、氯酸钠浓度200～500 g/L、搅拌速度300～500 r/min、浸出时间3～5 h、常压。

4.根据权利要求1所述的一种高效选择性分离铅冰铜中铜的方法，其特征在于：浸出液可置换沉铜也可电积提铜。

5.根据权利要求1所述的一种高效选择性分离铅冰铜中铜的方法，其特征在于：铅冰铜的成份为：Cu：8～45%；S：5～20%；Ag：0.1～0.6%；Pb：5～50%；Fe：3～18%。

6.根据权利要求1所述的一种高效选择性分离铅冰铜中铜的方法，其特征在于：还原后液或电积废液经处理后可作为沉砷剂用于沉砷。