CN104947145B - 一种高铅铜锍氧压浸出电积工艺平衡酸的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及到一种高铅铜锍氧压浸出电积工艺平衡酸的方法,属于有色金属湿法冶金领域。本发明的方法包括:通过控制高铅铜锍氧压酸浸时始酸量及压力釜内温度、总压、反应时间等技术参数,使高铅铜锍硫化物中硫转化为硫酸的比例为35~65%,再通过浸出矿浆经液固分离的浸出渣采用二段逆流洗涤,以减少滤饼带走的硫酸铜及硫酸量,并将电积废液返回氧压浸出,实现了高铅铜锍氧压酸浸—电积工艺硫酸的平衡。本发明有效降低了生产成本,避免了浓硫酸使用过程中对操作人员的职业健康危害。
Description
技术领域
本发明属于有色金属湿法冶金领域,具体地说,涉及一种高铅铜锍氧压浸出—电积工艺平衡酸的方法。
背景技术
采用鼓风炉、顶吹或底吹炉处理电铅产出的铜浮渣时,将产出高铅铜锍;顶吹或底吹炉熔炼铅精矿时,也会产出高铅铜锍。高铅铜锍氧压浸出时,在氧压气氛下,铜锍中的硫化铅和硫酸反应生成硫酸铅入渣,铜锍中的硫化铜和硫酸反应被浸出进入溶液,反应式为:
PbS+H2SO4+O2=PbSO4+S0+H2O (1))
Cu2S+H2SO4+O2=CuSO4+S0+H2O (2)
浸出液电积铜时,每析出1g铜将释放出1.54g硫酸,电积废液返回氧压浸出,电积反应式为:
由反应式(2)、反应式(3)可见,随着氧压浸出—电积循环进行,高铅铜锍中铜的浸出基本不消耗硫酸,但铜锍中的铅将消耗硫酸,每1g铅将消耗0.47g硫酸,以铜锍含Pb40%,Cu20%,铜回收率93%,以及用阴极铜产量计算硫酸消耗时,硫酸理论单耗为1.01t/t·阴极铜。高铅铜锍采用氧压浸出—电积工艺回收铜、铅等有价金属时,其含铅愈高,硫酸消耗愈大,造成生产成本高,综合回收效益不明显。
中国发明专利CN200810189183.0中提出,用堆浸与高压浸出红土镍矿时,采用充分利用褐铁矿堆粗粒部分浸液中的残余硫酸,并通过在高压浸出阶段加入硫酸钠的方法,使其在形成黄钠铁矾的同时产生硫酸,进一步降低高压浸出阶段的硫酸耗量。但其仅能做到降低硫酸消耗,而不能做到平衡。
发明内容
为克服背景技术中存在的问题,本发明公开了一种高铅铜锍氧压浸出—电积工艺平衡酸的方法,通过控制始酸加入量,始酸加入量为高铅铜锍中铜、铅反应理论消耗量的0.5~0.8倍。在总压1.0~1.5Mpa,温度90~130℃,反应时间0.5~1.0h等条件下,使氧压浸出前期生成的单质硫,在反应中后期按一定比例转化为硫酸参与反应,再通过浸出矿浆经液固分离出的浸出渣采用二段逆流洗涤,以减少滤饼带走的硫酸铜及硫酸的量,并将电积废液返回氧压浸出,从而实现了高铅铜锍氧压酸浸—电积工艺硫酸的平衡。本发明有效降低了生产成本,避免了浓硫酸使用过程中对操作人员的职业健康危害。
为实现上述目的,本发明是通过如下技术方案实现的,所述的高铅铜锍氧压浸出—电积工艺平衡酸的方法是采用下述顺序步骤实现的,该方法的步骤包括:
(1)将高铅铜锍破碎、细磨后加水浆化;
(2)将矿浆和铜电积废液分别、连续送至压力釜内;
(3)压力釜内连续通入氧气,通过控制始酸加入量,始酸加入量为高铅铜锍中铜、铅反应理论消耗量的0.5~0.8倍。在反应温度为90~130℃、总压为1.0~1.5Mpa、反应时间为0.5~1.0h、搅拌速度400~700r/min的技术条件下,使高铅铜锍中硫转化为硫酸的转化量为35~65%;
(4)将浸出矿浆液固分离后,得到浸出渣和浸出液,对浸出渣进行二段逆流洗涤,充分洗涤渣中残余的硫酸铜和硫酸,洗涤液用作氧压浸出补水;
(5)浸出液电积提取阴极铜后,电积废液返回氧压浸出,使硫酸循环使用。
作为优选,步骤(1)中,高铅铜锍的含铅量为30~55%,含铜量为8~25%。
作为优选,步骤(2)中,加入稀硫酸,稀硫酸为铜电极废液,稀硫酸中H2SO4含量为高铅铜锍中铜、铅反应理论消耗量的0.5~0.8倍。
本发明的有益效果:所述的高铅铜锍氧压浸出—电积工艺平衡酸的方法, 通过控制始酸加入量,在总压1.0~1.5Mpa,温度90~130℃,反应时间0.5~1.0h,搅拌速度400~700r/min下,使氧压浸出前期生成的单质硫,在反应中后期按一定比例转化为硫酸参与反应,再通过浸出矿浆经液固分离出的浸出渣采用二段逆流洗涤,以减少滤饼带走的硫酸铜及硫酸的量,并将电积废液返回氧压浸出,从而实现了高铅铜锍氧压酸浸—电积工艺硫酸的平衡。本发明有效降低了生产成本,避免了浓硫酸使用过程中对操作人员的职业健康危害。
附图说明
图1为一种高铅铜锍氧压浸出—电积工艺平衡酸的方法的工艺流程图。
具体实施方式
如图1所示,下面将结合本发明实施例,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,基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
实施例1
所述的高铅铜锍氧压浸出—电积工艺平衡酸的方法,通过以下步骤实现:
(1)将高铅铜锍破碎、细磨后加水浆化;
(2)将矿浆和铜电积废液分别、连续送至压力釜内,控制始酸量为高铅铜锍中铜、铅反应理论量的0.8倍;
(3)压力釜内连续通入氧气,通过控制压力釜内温度90℃、总压1.0Mpa、反应时间1.0h、搅拌速度700r/min的技术条件,使反应前期生成的单质硫转化为硫酸,反应方程式为:
反应式(4)生成的硫酸参与中后期反应,依据原料含铅量,通过控制始酸量,使高铅铜锍中硫转化为硫酸的比例为35.72%,使流程酸既不增加,也不减少。
(4)将浸出矿浆液固分离后,对浸出渣进行二段逆流洗涤,充分洗涤渣中 残余的硫酸铜和硫酸,洗涤液作为氧压浸出补水。
(5)浸出液电积提取阴极铜后,电积废液返回氧压浸出,使硫酸循环使用。
在上述步骤中,高铅铜锍成分:Pb:30.69%,Cu:25.31%,S:12.45%,氧压浸出时按铅、铜理论耗酸量的0.8倍加入电积废液,控制总压1.0Mpa,温度90℃,反应时间1.0h,浸出渣经二段逆流洗涤后,渣率75%,渣中总硫17.07%,其中单质硫10.67%,高铅铜锍中硫转化为硫酸的比例为35.72%;浸出液电积提铜后返回氧压浸出,硫酸消耗为0。
实施例2
所述的高铅铜锍氧压浸出—电积工艺平衡酸的方法,通过以下步骤实现:
(1)将高铅铜锍破碎、细磨后加水浆化;
(2)将矿浆和铜电极废液分别、连续送至压力釜内,控制始酸量为高铅铜锍中铜、铅反应理论消耗量的0.65倍;
(3)压力釜内连续通入氧气,通过控制压力釜内温度110℃、总压1.2Mpa、反应时间0.8h、搅拌速度400r/min的技术条件,使反应前期生成的单质硫转化为硫酸,反应方程式为:
反应式(4)生成的硫酸参与中后期反应,依据原料含铅量,通过控制始酸量,使高铅铜锍中硫转化为硫酸的比例为51.57%,使流程酸既不增加,也不减少。
(4)将浸出矿浆液固分离后,对浸出渣进行二段逆流洗涤,充分洗涤渣中残余的硫酸铜和硫酸,洗涤液作为氧压浸出补水。
(5)浸出液电积提取阴极铜后,电积废液返回氧压浸出,使硫酸循环使用。
在上述步骤中,高铅铜锍成分包括:Pb:46.88%,Cu:16.29%,S:10.35%,氧压浸出时按铅、铜理论耗酸量的0.65倍加入电积废液,控制氧分压1.2Mpa,温度110℃,反应时间0.8h,浸出渣经二段逆流洗涤后,渣率93%,渣中总硫13.27%,其中单质硫5.39%,高铅铜锍中硫转化为硫酸的比例为51.57%; 浸出液电积提铜后返回氧压浸出,硫酸消耗为0。
实施例3
所述的高铅铜锍氧压浸出—电积工艺平衡酸的方法,通过以下步骤实现:
(1)将高铅铜锍破碎、细磨后加水浆化;
(2)将矿浆铜电极废液分别、连续送至压力釜内,控制始酸量为高铅铜锍中铜、铅反应理论量的0.5倍;
(3)压力釜内连续通入氧气,通过控制压力釜内温度130℃、总压1.5Mpa、反应时间0.5h、搅拌速度500r/min的技术条件,使反应前期生成的单质硫转化为硫酸,反应方程式为:
反应式(4)生成的硫酸参与中后期反应,依据原料含铅量,通过控制始酸量,使高铅铜锍中硫转化为硫酸的比例为62.60%,使流程酸既不增加,也不减少。
(4)将浸出矿浆液固分离后,对浸出渣进行二段逆流洗涤,充分洗涤渣中残余的硫酸铜和硫酸,洗涤液作为氧压浸出补水;
(5)浸出液电积提取阴极铜后,电积废液返回氧压浸出,使硫酸循环使用。
在上述步骤中,高铅铜锍成分:Pb:53.94%,Cu:8.33%,S:9.56%,氧压浸出时按铅、铜理论耗酸量的0.5倍加入电积废液,控制氧分压1.5Mpa,温度130℃,反应时间0.5h,浸出渣经二段逆流洗涤后,渣率112%,渣中总硫10.71%,其中单质硫3.25%,高铅铜锍中硫转化为硫酸的比例为62.60%;浸出液电积提铜后返回氧压浸出,硫酸消耗为0。
效果分析
在本发明中,通过控制始酸加入量,在总压1.0~1.5Mpa,温度90~130℃,反应时间0.5~1.0h,搅拌速度400~700r/min条件下,使氧压浸出前期生成的单质硫,在反应中后期按一定比例转化为硫酸参与反应,再通过浸出矿浆经液固分离出的浸出渣采用二段逆流洗涤,以减少滤饼带走的硫酸铜及硫酸的量,并 将电积废液返回氧压浸出,从而实现了高铅铜锍氧压酸浸—电积工艺硫酸的平衡。本发明有效降低了生产成本,避免了浓硫酸使用过程中对操作人员的职业健康危害。通过实施例可知,所述的高铅铜锍氧压浸出—电积工艺平衡酸的方法,铜、铅等有价金属的回收效果明显,减小了硫酸的消耗量,降低了生产成本,有效提高的综合效益;同时将高铅铜锍中硫转化为硫酸,浸出液电积提铜后返回氧压浸出,硫酸消耗为0,避免了多次加酸,节约了生产成本,同时浓硫酸具有强腐蚀性,操作人员在操作过程中存在安全隐患,本发明避免了多次加酸的操作,实现了高铅铜锍氧压酸浸—电积工艺硫酸的平衡的同时,保障了操作人员的人生安全。
所述的高铅铜锍氧压浸出—电积工艺平衡酸的方法,通过控制始酸加入量,在总压1.0~1.5Mpa,温度90~130℃,反应时间0.5~1.0h,搅拌速度400~700r/min条件下,使氧压浸出前期生成的单质硫,在反应中后期按一定比例转化为硫酸参与反应,再通过浸出矿浆经液固分离出的浸出渣采用二段逆流洗涤,以减少滤饼带走的硫酸铜及硫酸的量,并将电积废液返回氧压浸出,从而实现了高铅铜锍氧压酸浸—电积工艺硫酸的平衡。本发明有效降低了生产成本,避免了浓硫酸使用过程中对操作人员的职业健康危害。
最终,以上对本发明实施例所提供的一种高铅铜锍氧压浸出—积工艺零耗酸的方法,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (1)
1.一种高铅铜锍氧压浸出电积工艺平衡酸的方法,其特征在于,该方法采用下述顺序步骤实现:
(1) 将高铅铜锍破碎、细磨后加水浆化;
(2) 将矿浆铜电积 废液分别、连续送至压力釜内,控制始酸量为高铅铜锍中铜、铅反应理论量的 0.5 倍;
(3) 压力釜内连续通入氧气,通过控制压力釜内温度 130℃、总压 1.5Mpa、反应时间0.5h、搅拌速度 500r/min 的技术条件,使反应前期生成的单质硫转化为硫酸,反应方程式为:
反应式生成的硫酸参与中后期反应,依据原料含铅量,通过控制始酸量,使高铅铜锍中硫转化为硫酸的比例为 62.60%,使流程酸既不增加,也不减少;
(4) 将浸出矿浆液固分离后,对浸出渣进行二段逆流洗涤,充分洗涤渣中残余的硫酸铜和硫酸,洗涤液作为氧压浸出补水;
(5) 浸出液电积提取阴极铜后,电积废液返回氧压浸出,使硫酸循环使用;
在上述步骤中,高铅铜锍成分:Pb :53.94%,Cu :8.33%,S :9.56%,氧压浸出时按铅、铜理论耗酸量的 0.5 倍加入电积废液,控制氧分压 1.5Mpa,温度 130℃,反应时间0.5h,浸出渣经二段逆流洗涤后,渣率 112%,渣中总硫 10.71%,其中单质硫 3.25%,高铅铜锍中硫转化为硫酸的比例为 62.60%;浸出液电积提铜后返回氧压浸出,硫酸消耗为0。
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