CN104404262A - 一种铜浮渣处理工艺 - Google Patents

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包崇军
胥福顺
张旭东
简胜
谢刚
和晓才
闫森
李小英
彭建蓉
田林
张安福
张永平
陈科彤
翟忠标
徐亚飞
李永刚
许娜
施辉献
李俊
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Abstract

本发明公开了一种铜浮渣处理工艺，包括前处理、酸浸、后处理步骤，具体包括：将原料铜浮渣破碎、磨细，加入固液体积比4~7倍的硫酸溶液调浆，置入高压釜中，于温度120~150℃下通入氧气并控制压力为0.6~1.2MPa浸出反应60~120min得到料浆a；取料浆a进行渣液分离得到浸出液b和料渣c，浸出液b电积生产阴极铜，废电解液返酸浸步骤，料渣c返铅系统进一步回收铅、银等有价金属。本发明解决了目前铜浮渣处理工艺及方法中存在能耗高、环境污染重、铜铅分离不彻底等问题，可实现一步将铜和铅有效分离、处理时间短、工艺简单、流程短、环境污染小。

Description

一种铜浮渣处理工艺
技术领域
本发明属于冶金化工技术领域，具体涉及一种铜浮渣处理工艺。
背景技术
铜浮渣是粗铅火法精炼熔析除铜的产物，主要由硫化铜、硫化铅、氧化铅和金属铅组成，一般含铜10～45%，含铅40～85%，此外还含有Zn、Sn、As、Sb、Co、Ni、Ag、Au等其他元素。
目前国内铅冶炼企业大多采用火法工艺来回收铜浮渣中的铅、铜、银等有价金属，根据工艺采用冶炼设备的不同，可以分为鼓风炉熔炼法、反射炉熔炼法、回转窑熔炼法和电炉熔炼法等，而这些方法均属传统工艺，都有很大的局限性。用鼓风炉处理铜浮渣的工艺存在铜、铅分离不彻底，冰铜产出率低的缺点；反射炉处理铜浮渣工艺是目前最常用的工艺，国内大多铅冶炼企业都采用这种工艺处理铜浮渣，但这种工艺能耗高、环境污染严重、炉子寿命短等，已被国家列为限期淘汰工艺；回转窑处理铜浮渣存在油耗大，成本高的问题；电炉法在电力紧张的地区难以实现，而且电炉法同样需要加入还原剂焦碳，生产成本高。
采用湿法工艺处理铜浮渣，根据方法不同，分为酸浸法、氨浸法及碱浸法，铜浮渣的湿法处理能够较好地分离铅、铜。但是，常压下的酸浸法处理铜浮渣存在反应时间长，铜浸出率不高，只能达到80%左右；氨浸法涉及氨气的使用，防腐蚀要求高，废气处理困难；碱浸法工艺流程复杂，设备投资大。因此，为了能更好的利用资源、改善环境、节约能源、提高生产效率和降低生产成本，有待开发一种新的工艺来处理铜浮渣。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铜浮渣处理工艺。
本发明的目的是这样实现的，包括前处理、酸浸、后处理步骤，具体包括：
A、前处理：将原料铜浮渣破碎、磨细，加入固液体积比4~7倍的硫酸溶液调浆备用；
B、酸浸：将经前处理后的铜浮渣置入高压釜中，于温度120~150℃下通入氧气并控制压力为0.6~1.2MPa下浸出反应60~120min得到料浆a；
C、后处理：取料浆a进行渣液分离得到浸出液b和料渣c，浸出液b电积生产阴极铜，废电解液返酸浸步骤，料渣c返铅系统进一步回收铅、银等有价金属。
本发明解决了目前铜浮渣处理工艺及方法中存在能耗高、环境污染重、铜铅分离不彻底等问题，可实现一步将铜和铅有效分离、处理时间短、工艺简单、流程短、环境污染小。
本发明采用铜浮渣直接进入加压釜进行通氧气酸浸，酸浸浸出温度高，用硫酸溶液直接浸出铜浮渣中的铜，工艺流程简化，过程强化，实现铜浮渣中铜的高效直接浸出，铅铜分离彻底。相对于现行的湿法处理铜浮渣工艺，加压酸浸可以在较高的浸出温度，在较短的时间内，快速实现铜浮渣浸出铜过程，铜的回收率高，渣含铜低。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
本发明所述的铜浮渣处理工艺，包括前处理、酸浸、后处理步骤，具体包括：
A、前处理：将原料铜浮渣破碎、磨细，加入固液体积比4~7倍的硫酸调浆备用；
B、酸浸：将经前处理后的铜浮渣置入高压釜中，于温度120~150℃下通入氧气并控制压力为0.6~1.2MPa下浸出反应60~120min得到料浆a；
C、后处理：取料浆a进行渣液分离得到浸出液b和料渣c，浸出液b电积生产阴极铜，废电解液返酸浸步骤，料渣c返铅系统进一步回收铅、银等有价金属。
所述的原料铜浮渣为有色金属冶炼过程中产生的含铜渣料。
所述的原料铜浮渣为含铜5~65%和含铅5~85%的铜浮渣。
所述磨细的粒度为0.01~1mm。
所述硫酸的浓度为100~180g/L。
所述铜浮渣置入高压釜中，于温度120~150℃下通入氧气并控制压力为0.6~1.2MPa的条件下反应。
所述的渣液分离是采用真空过滤进行分离。
本发明所述的铜浮渣处理工艺还适用于其他有色金属冶炼过程中产生的含铜渣料，如铅冰铜、次冰铜、转炉渣等物料的回收处理。
本发明的具体步骤为：
（1）将含铜5~65%、含铅5~85%的铜浮渣进行破碎细磨，粒度范围为0.01mm~1mm；
（2）将磨细的铜浮渣用100~180g/L的硫酸溶液调浆，液固比为4~7:1；
（3）调浆后将料液放入高压釜中，控制浸出温度120~150℃，直接进行通氧气酸浸，压力0.6~1.2Mpa，浸出反应时间60~120min后出料；
（4）渣液进行分离，得到含铜低于0.3%的铅渣，金属元素Au、Ag、Sb入铅渣，Zn、As等元素入浸出液；
（5）铅渣返铅系统进一步回收铅、银等有价金属，浸出溶液电积生产阴极铜，废电解液返加压酸浸。
实施例1
将含铜11.7%，含铅78.5%的铜浮渣100g与酸度100g/L的硫酸溶液按液固比4:1调浆，放入釜胆容积为2L、由钛材制成的耐酸加压釜中进行通氧气搅拌浸出，浸出温度120℃，搅拌转速850r/min，维持釜内压力0.6MPa，浸出时间120分钟，浸出完成后用冷却水极冷至80℃，打开加压釜，取出料浆、料浆经真空过滤，渣洗涤烘干得渣率82.4%，渣含铜0.25%，铜浸出率98.24%，Au、Ag、Sb入铅渣，Zn、As等元素入浸出液。渣返铅系统进一步回收铅、银等有价金属，浸出溶液电积生产阴极铜，废电解液返加压酸浸。
实施例2
将含铜20.9%，含铅63.4%的铜浮渣100g与酸度120g/L的硫酸溶液按液固比5:1调浆，放入釜胆容积为2L、由钛材制成的耐酸加压釜中进行通氧气搅拌浸出，浸出温度130℃，搅拌转速850r/min，维持釜内压力0.8MPa，浸出时间100分钟，浸出完成后用冷却水极冷至80℃，打开加压釜，取出料浆、料浆经真空过滤，渣洗涤烘干得渣率80.0%，渣含铜0.27%，铜浸出率98.93%，Au、Ag、Sb入铅渣，Zn、As等元素入浸出液。渣返铅系统进一步回收铅、银等有价金属，浸出溶液电积生产阴极铜，废电解液返加压酸浸。
实施例3
将含铜25.1%，含铅59.3%的铜浮渣100g与酸度130g/L的硫酸溶液按液固比6:1调浆，放入釜胆容积为2L、由钛材制成的耐酸加压釜中进行通氧气搅拌浸出，浸出温度140℃，搅拌转速850r/min，维持釜内压力1.0MPa，浸出时间80分钟，浸出完成后用冷却水极冷至80℃，打开加压釜，取出料浆、料浆经真空过滤，渣洗涤烘干得渣率83.7%，渣含铜0.28%，铜浸出率99.07%，Au、Ag、Sb入铅渣，Zn、As等元素入浸出液。渣返铅系统进一步回收铅、银等有价金属，浸出溶液电积生产阴极铜，废电解液返加压酸浸。
实施例4
将含铜32.2%，含铅54.0%的铜浮渣100g与酸度140g/L的硫酸溶液按液固比7:1调浆，放入釜胆容积为2L、由钛材制成的耐酸加压釜中进行通氧气搅拌浸出，浸出温度150℃，搅拌转速850r/min，维持釜内压力1.2MPa，浸出时间60分钟，浸出完成后用冷却水极冷至80℃，打开加压釜，取出料浆、料浆经真空过滤，渣洗涤烘干得渣率83.7%，渣含铜0.28%，铜浸出率99.07%，Au、Ag、Sb入铅渣，Zn、As等元素入浸出液。渣返铅系统进一步回收铅、银等有价金属，浸出溶液电积生产阴极铜，废电解液返加压酸浸。
实施例5
将含铜34.5%，含铅50.7%的铜浮渣100g与酸度150g/L的硫酸溶液按液固比7:1调浆，放入釜胆容积为2L、由钛材制成的耐酸加压釜中进行通氧气搅拌浸出，浸出温度150℃，搅拌转速850r/min，维持釜内压力1.0MPa，浸出时间90分钟，浸出完成后用冷却水极冷至80℃，打开加压釜，取出料浆、料浆经真空过滤，渣洗涤烘干得渣率81.6%，渣含铜0.25%，铜浸出率99.41%，Au、Ag、Sb入铅渣，Zn、As等元素入浸出液。渣返铅系统进一步回收铅、银等有价金属，浸出溶液电积生产阴极铜，废电解液返加压酸浸。

Claims (6)

1.一种铜浮渣处理工艺，其特征在于包括前处理、酸浸、后处理步骤，具体包括：
A、前处理：将原料铜浮渣破碎、磨细，加入固液体积比4~7倍的硫酸溶液调浆备用；
B、酸浸：将经前处理后的铜浮渣置入高压釜中，于温度120~150℃下通入氧气并控制压力为0.6~1.2MPa浸出反应60~120min得到料浆a；
C、后处理：取料浆a进行渣液分离得到浸出液b和料渣c，浸出液b电积生产阴极铜，废电解液返酸浸步骤，料渣c返铅系统进一步回收铅、银等有价金属。
2.根据权利要求1所述的铜浮渣处理工艺，其特征在于所述的原料铜浮渣为有色金属冶炼过程中产生的含铜渣料。
3.根据权利要求1或2所述的铜浮渣处理工艺，其特征在于所述的原料铜浮渣为含铜5~65%和含铅5~85%的铜浮渣。
4.根据权利要求1所述的铜浮渣处理工艺，其特征在于所述磨细的粒度为0.01~1mm。
5.根据权利要求1所述的铜浮渣处理工艺，其特征在于所述硫酸溶液的浓度为100~180g/L。
6.根据权利要求1所述的铜浮渣处理工艺，其特征在于所述的渣液分离是采用真空过滤进行分离。
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