CN104087971B

CN104087971B - 铅冰铜的处理方法

Info

Publication number: CN104087971B
Application number: CN201410331436.9A
Authority: CN
Inventors: 王成彦; 陈永强; 杨永强; 尹飞; 张永禄; 阮书锋; 郜伟
Original assignee: Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy
Current assignee: Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy
Priority date: 2014-07-11
Filing date: 2014-07-11
Publication date: 2016-11-23
Anticipated expiration: 2034-07-11
Also published as: CN104087971A

Abstract

本发明公开了一种铅冰铜的处理方法，属于有色金属冶金领域。该方法包括：电解处理：将铅冰铜物料加入电解介质中进行矿浆电解，电解介质为硫酸‑氯盐体系或盐酸‑硫酸盐体系，电解介质中硫酸浓度为80～200g/L，氯化钠浓度为30～120g/L，氯化铁浓度为3～15g/L，电解的温度为室温至80℃，通入电量为铅冰铜中铅与铜完全浸出所需电量的0.8～1.5倍；电解后回收电积成的海绵铜；固液分离：将电解后浸出的矿浆过滤后进行固液分离得到浸出液和含有铅及贵金属的浸出渣，回收浸出渣，将浸出液返回矿浆电解液循环利用。本发明对铅冰铜的矿浆电解处理方法，全程湿法，工艺简单，无外排污染物，不仅成本低，便于中小型铅冶炼企业实施，而且环保效果好。

Description

铅冰铜的处理方法

技术领域

本发明涉及有色金属矿料的处理领域，特别是涉及一种铅冰铜的处理方法。

背景技术

铅冰铜是火法炼铅的一种副产品，是PbS、Cu₂S、FeS、ZnS等硫化物熔体，常溶有Fe、Pb、Cu及Au、Ag等贵金属。铅冰铜的处理方法有火法和湿法两种。火法处理是用转炉吹炼，与铜转炉吹炼相似，可以产出含80％～85％Cu，8％～10％Pb，1.2％～1.5％S的粗铜。湿法处理首先进行焙烧脱硫，然后用硫酸浸出，过滤、浓缩、结晶得到硫酸铜产品。

铅冰铜的传统处理是作为铜冶炼的原料，当其中含铜较高时，直接进入转炉进行吹炼，铅和硫氧化挥发进入气相，铅以烟尘的形式回收，硫以SO2的形式进入制酸系统，产出粗铜，再进行火法精炼和电解精炼，但此工艺流程长，金属回收率低，成本高；当含铜较低时，通常先进行氧化焙烧脱硫，将硫化铜或硫化亚铜转化成为氧化铜或者硫酸铜，再用硫酸浸出法将铜、铅分离，但此工艺焙烧过程容易烧结，硫化铜的氧化不彻底，导致铜回收率低，过程产生低浓度二氧化硫，污染环境。

由于火法工艺处理铅冰铜难以实现小型化生产，再加上中小型铅冶炼企业产出的铅冰铜数量有限，这些企业只能将铅冰铜作为原料出售给铜冶炼厂，但这样其中含有的较高价值的铅银等金属作为杂质不仅不能计价，反而计价的铜因为含有以上多种杂质售价也较低，造成了中小型铅冶炼企业的经济损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种铅冰铜的处理方法，能以较简单工艺、较少设备投资，低成本无污染的处理铅冰铜，保证中小型铅冶炼企业的经济效益。

为解决上述技术问题，本发明提供一种铅冰铜的处理方法，包括：

电解处理：将铅冰铜物料加入电解介质中进行矿浆电解，所述电解介质为硫酸-氯盐体系或盐酸-硫酸盐体系，电解介质中硫酸浓度为80～200g/L，氯化钠浓度为30～120g/L，氯化铁浓度为3～15g/L，所述电解的温度为室温至80℃，通入电量为所述铅冰铜中铅与铜完全浸出所需电量的0.8～1.5倍；电解后回收电积成的海绵铜；

固液分离：将电解后浸出的矿浆过滤后进行固液分离得到浸出液和含有贵金属的浸出渣，回收所述浸出渣，将所述浸出液返回所述矿浆电解液循环利用。

本发明的有益效果为：通过采用硫酸浓度为80～200g/L，氯化钠浓度为30～120g/L，氯化铁浓度为3～15g/的硫酸-氯盐体系或盐酸-硫酸盐体系作为电解介质，使得铅冰铜物料在硫酸-氯盐体系或盐酸-硫酸盐体系内进行矿浆电解，电解时通入的直流电在阳极区内氧化铅冰铜中的金属硫化物，使铜和铅以离子形式进入溶液，铜离子扩散至阴极区在阴极上电积成海绵铜，铅离子则与溶液中的硫酸根结合生成不溶性硫酸铅沉淀至渣中，反应完的矿浆经固液分离后，浸出渣出售或返回火法炼铅系统回收铅和贵金属，浸出液则返回电解系统继续循环利用。该方法为全湿法工艺流程，溶液循环利用，无外排，对环境友好，有利于环境保护，属于清洁冶金技术；流程短，操作简单；一步产出金属铜，很好地分离铜铅；金属综合利用程度高；对原料和规模有很好的适应性，特别适合中小型铅冶炼企业使用，提高经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的处理方法流程图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例提供一种铅冰铜的处理方法，是一种对铅冰铜矿浆电解处理的工艺，具体工艺流程可参见图1，该方法包括以下步骤：

(1)电解处理：

将铅冰铜物料加入电解介质(硫酸-氯盐体系或盐酸-硫酸盐体系)中进行矿浆电解，电解介质中硫酸浓度为80～200g/L，氯化钠浓度为30～120g/L，氯化铁浓度为3～15g/L，电解浸出的工艺条件为：温度为室温至80℃，通入电量为铅冰铜中铅与铜完全浸出所需电量的0.8～1.5倍；电解时金属硫化物在阳极发生电化学反应，生成铜离子、铅离子和单质硫；铜离子在阴极电积生成海绵铜，铅离子与硫酸根结合生成不溶性硫酸铅沉淀；硫酸铅和单质硫进入渣中；电解后回收电积成的海绵铜；

(2)固液分离：

将电解浸出后的矿浆过滤后进行固液分离得到浸出液和含有贵金属的浸出渣，其中，浸出渣回收，具体可直接出售或返回火法炼铅系统进行精炼回收贵金属，浸出液则直接返回矿浆电解系统循环利用。

上述加入电解介质的铅冰铜物料采用粒度不大于60目的铅冰铜物料，这种粒度不大于60目的铅冰铜物料可以通过将铅冰铜块料破碎后磨至粒度不大于60目得到，具体可以在电解处理步骤之前通过预处理步骤破碎、磨细铅冰铜块料得到该磨细的铅冰铜物料。

上述处理方法的电解处理中，优选的电解介质中，硫酸浓度为90～150g/L，氯化钠浓度为40～80g/L，氯化铁浓度为5～10g/L。

上述处理方法的电解处理中，电解温度优选为50～70℃；通入电解电量优选为：铅冰铜中铅与铜完全浸出所需电量的1.0～1.1倍。

该方法采用矿浆电解法处理铅冰铜，在H₂SO₄-NaCl体系或盐酸-硫酸盐体系内对铅冰铜进行矿浆电解，电解时通入的直流电在阳极区内氧化铅冰铜中的金属硫化物，使铜和铅以离子形式进入溶液；铜离子扩散至阴极区在阴极上电积成海绵铜，铅离子则与溶液中的硫酸根结合生成不溶性硫酸铅沉淀至渣中；电积出的海绵铜可以直接出售，或者进一步进行提纯精炼。该方法基本没有外排污物，对环境几乎没有污染，为环保清洁冶金过程，可以实现金属的选择性浸出分离(铜电积成为海绵铜，绝大部分的铅及贵金属抑留浸出渣中)，浸出液可循环使用，具有低污染、低能耗、工艺流程短、金属综合回收率高、规模可大可小及原料适用性强等优点。

下面结合具体实施例对本发明的处理方法作进一步说明。

铅冰铜矿浆电解处理方法，制备含硫酸浓度80～200g/L、氯化钠浓度30～120g/L、氯化铁浓度3～15g/L的硫酸-氯盐介质溶液或盐酸-硫酸盐介质溶液作为电解介质，将粒度不大于60目的磨细后的铅冰铜物料在电解介质中矿浆浸出电解，矿浆中的铜在阴极板上直接得到金属铜，矿浆中的铅以硫酸铅形态进入渣中。维持矿浆电解浸出的工艺条件为：温度为室温至70℃，通入电量为铅冰铜中铅与铜完全浸出所需电量的0.9～1.2倍。电解后回收电积成的海绵铜，并对矿浆过滤后进行固液分离，将固液分离后的浸出渣返回火法系统精炼回收铅和贵金属，浸出液返回矿浆电解系统循环使用。

用以下非限定性实施例对本发明的工艺做进一步的说明，有助于理解本发明及其优点，而不作为对本发明保护范围的限定。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

实施例1

所用铅冰铜按质量百分比主要组成：Pb58％，Cu12.9％，S15.6％，其中粒度为-74μm的铅冰铜占全部铅冰铜的83％；取100g上述的铅冰铜矿料加入5L矿浆电解槽内的电解介质中进行矿浆电解浸出，电解介质的硫酸浓度100g/L，氯化钠浓度80g/L，氯化铁浓度6g/L，矿浆电解浸出条件为：浸出温度60℃，通入电量为铅冰铜中铅与铜完全浸出所需电量1.1倍。

电解后，回收海绵铜，海绵铜含铜90.08％、含铅0.70％，固液分离出浸出渣和浸出液，其中，浸出渣含铜1.14％，含铅53.97％，浸出液返回矿浆电解系统循环使用。

实施例2

所用铅冰铜按质量百分比主要组成为：Pb58％，Cu12.9％，S15.6％，其中粒度为-74μm的铅冰铜占全部铅冰铜的83％；取100g上述的铅冰铜矿料加入5L矿浆电解槽内的电解介质中进行矿浆电解浸出，电解介质中硫酸浓度120g/L，电解介质中氯化钠浓度50g/L，氯化铁浓度10g/L，取100g矿料在5L矿浆电解槽内进行电解浸出；矿浆电解浸出条件为：浸出温度70℃，通入电量为铅冰铜中铅与铜完全浸出所需电量1.0倍。

电解后，回收海绵铜，海绵铜含铜85.63％，含铅1.47％，固液分离出浸出渣和浸出液，其中，浸出渣含铜1.05％，含铅55.42％，浸出液返回矿浆电解系统循环使用。

实施例3

所用铅冰铜按质量百分比主要组成为：Pb46.5％，Cu26.5％，S16.9％，其中粒度为-74μm的铅冰铜占全部铅冰铜的84.7％；取100g上述的铅冰铜矿料加入5L矿浆电解槽内的电解介质中进行矿浆电解浸出，电解介质中硫酸浓度100g/L，氯化钠浓度80g/L，氯化铁浓度10g/L；矿浆电解浸出条件为：浸出温度50℃，通入电量为铅冰铜中铅与铜完全浸出所需电量1.0倍。

电解后，回收海绵铜，海绵铜含铜88.66％，含铅3.79％，固液分离出浸出渣和浸出液，其中，浸出渣含铜1.48％，含铅54.97％，浸出液返回矿浆电解系统循环使用。

实施例4

所用铅冰铜按质量百分比主要组成为：Pb46.5％，Cu26.5％，S16.9％，其中粒度为-74μm的铅冰铜占全部铅冰铜的84.7％；取100g上述的铅冰铜矿料加入5L矿浆电解槽内的电解介质中进行矿浆电解浸出，电解介质中硫酸浓度80g/L，氯化钠浓度40g/L，氯化铁浓度15g/L；矿浆电解浸出条件为：浸出温度60℃，通入电量为铅冰铜中铅与铜完全浸出所需电量1.1倍。

电解后，回收海绵铜，海绵铜含铜82.79％，含铅4.38％，固液分离出浸出渣和浸出液，其中，浸出渣含铜1.86％，含铅56.58％，浸出液返回矿浆电解系统循环使用。

通过以上实施例可以看出，本发明对铅冰铜的矿浆电解处理方法，全程湿法，工艺简单，无外排污染物，不仅成本低，便于中小型铅冶炼企业实施，而且环保效果好。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims

1.一种铅冰铜的处理方法，其特征在于，包括：

电解处理：将粒度不大于60目的铅冰铜物料加入电解介质中进行矿浆电解，所述电解介质为硫酸-氯盐体系或盐酸-硫酸盐体系，电解介质中硫酸浓度为80～200g/L，氯化钠浓度为30～120g/L，氯化铁浓度为3～15g/L，所述电解的温度为室温至80℃，通入电量为所述铅冰铜中铅与铜完全浸出所需电量的1.0～1.1倍；电解后回收电积成的海绵铜；

固液分离：将电解后浸出的矿浆过滤后进行固液分离得到浸出液和含有铅及贵金属的浸出渣，回收所述浸出渣，将所述浸出液返回所述矿浆电解液循环利用。

2.根据权利要求1所述的铅冰铜的处理方法，其特征在于，所述电解处理的电解工艺条件中，所述矿浆电解液中：硫酸浓度为90～150g/L，氯化钠浓度为40～80g/L，氯化铁浓度为5～10g/L。

3.根据权利要求1或2所述的铅冰铜的处理方法，其特征在于，所述电解处理中，电解温度为50～70℃。