CN105274348A - 一种从铜冶炼烟气湿法收尘液中提取铼的方法 - Google Patents

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张晗
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Abstract

一种从铜冶炼烟气湿法收尘液中提取铼的方法,涉及一种从铜冶炼烟气湿法收尘液中选择性富集铼-沉铼渣选浸铼的方法。其处理过程的步骤包括:首先将湿法收尘废液置于搅拌槽中,加入硫代硫酸钠溶液沉淀铼酸根离子,沉淀过程中能有效避免硫化氢产生,且选择性沉淀铜铼,较少沉淀砷;其次将沉淀反应后过滤得到沉铼渣采用两段常压选择性浸出铼,产出浸出液富含铼,杂质含量较低,可用胺类萃取剂直接萃取分离铼并反萃得到浓度高、纯度高的铼酸铵溶液。本发明的湿法收尘液中提取铼的方法,操作环境好,工艺设置简单,成本低。

Description

一种从铜冶炼烟气湿法收尘液中提取铼的方法
技术领域
[0001] 本发明属于处理铜冶炼烟气的技术领域,具体涉及一种从铜冶炼烟气湿法收尘液 中富集-选浸铼的方法。
背景技术
[0002] 铼是一种极其稀缺而且分散的金属元素,价值较高,自然界中含铼的矿物稀少,多 以微量含量伴生于铜钼矿物中,国内铜冶炼企业多是从冶炼过程中产出的湿法收尘液(也 称淋洗废酸)中回收并提取铼。
[0003] 湿法收尘液中铼含量为1. 5mg/L-80mg/L,硫酸含量高达50-180g/L,为了回收废 酸中的铼,目前国内铜生产企业一种是在湿法收尘液中加入硫化钠,将铼硫化沉淀富集于 渣中,得到的硫化铼渣中主要含铜、砷、铋、铼等,砷含量较高,再将硫化渣加压氧浸,从浸出 液中回收铼。工艺的主要弊端,一是由于湿法收尘液中残酸高,硫化钠沉淀过程中有较多的 硫化氢产生,操作环境较差,危害大;二是硫化钠沉淀过程中砷的沉淀率较高,加压氧浸过 程中,大部分铜砷都被浸出,浸出液铜砷含量很高,造成浸出液净化除铜砷过程铼大量损失 于铜、砷净化渣中,致使铼的回收率很低。铜生产企业还有采用的是将废酸过滤脱铅后,废 酸全部通过离子交换系统富集铼,得到富铼液后,再利用萃取分离处理,产出铼酸铵产品。 其存在的弊端是采用离子交换法进行铼的初级富集,需要建设庞大的离子交换设备,投资 大、运行费用高昂,离子交换柱再生时产生的与处理废酸量几乎对等量的再生废液的二次 处置费用也十分高昂。
[0004] 因此,针对湿法收尘液,在铼的沉淀富集阶段,能够实现铜铼与砷选择性沉淀分 离,同时避免硫化氢产生,铜铼沉淀渣再选择性浸出铼,则可以大大简化后续铼提取的工艺 流程及成本。
发明内容
[0005] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足而提供一种沉淀过程 中能有效避免硫化氢产生,能选择性沉淀铜铼和较少沉淀砷,沉铼渣再常压选择性浸出铼 的从铜冶炼烟气湿法收尘液中提取铼的方法。
[0006] 为解决本发明的技术问题采用如以下技术方案: 一种从铜冶炼烟气湿法收尘液中提取铼的方法,其工艺步骤如下: a、 将从铜冶炼烟气湿法收尘液置于搅拌槽中,加入硫代硫酸钠溶液沉淀铼酸根离子; b、 沉淀反应后过滤得到沉铼渣和沉铼后液,沉铼后液返入废酸水处理系统,沉铼渣采 用两段逆流常压选择性浸出铼,产出浸出液富含铼,杂质含量较低,可用胺类萃取剂直接萃 取分离铼并反萃得到浓度高、纯度高的铼酸铵溶液,铼酸铵溶液结晶可得到铼酸铵产品; 一种从铜冶炼烟气湿法收尘液中提取铼的方法,其具体步骤如下:a、将从铜冶炼烟气湿法收尘液置于搅拌槽中,加入硫代硫酸钠沉淀试剂沉淀铼酸根离 子,沉淀反应时间为3_4h,沉淀温度为20_50°C,硫代硫酸钠溶液用量按收尘液中铼全部沉 淀理论用量的100-300倍加入; b、 将沉淀反应后的有悬浮物的溶液过滤得到沉铼渣和沉铼后液,沉铼后液返入废酸水 处理系统,沉铼渣送入浸出工序浸出铼; c、 将沉铼渣采用一段常压浸出,浸出前液为二段常压浸出液,浸出过程通压缩空气,控 制浸出液固比为3-4:1,过程中控制pH值为3-5,浸出温度为70-80°C,浸出时间为l_2h,产 出的一段常压浸出液富含铼杂质含量较低,用胺类萃取剂直接萃取分离铼并反萃得到浓度 高、纯度高的铼酸铵溶液; d、 将步骤c浸出得到的一段常压浸出渣再进行二段常压浸出,浸出前液为自来水,浸 出过程滴加双氧水,加入量为一段常压浸出渣质量的20-40%,控制浸出pH值为3-5,液固比 为3-4:1;浸出渣外排,浸出液返回一段常压浸出液中。
[0007] 所述步骤a中硫代硫酸钠溶液的质量浓度为20%_40%。
[0008] 所述步骤c中每100g原料压缩空气的通气量为20_40L/min。
[0009] 本发明提供了一种从铜冶炼烟气湿法收尘液中提取铼的方法,在硫酸含量高达 50_180g/L的收尘液中加入硫代硫酸钠溶液沉铼,铼的沉淀率高,大于93%。而且,废酸中不 存在能使硫代硫酸盐还原为硫化氢的物质,沉淀过程中不会有硫化氢产生。将得到的沉铼 渣采用两段逆流选择性浸出,大部分铜砷铅铋锌等杂质留在浸出渣中,浸出液富含铼,且杂 质含量低,铼浸出率大于86%,铜砷等浸出率小于10%,可直接萃取分离铼并反萃得到浓度 高、纯度高的铼酸铵溶液。整个工艺过程简单、远低于现有生产成本、易于实施。
附图说明
[0010] 图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
[0011] 实施例1 某铜生产企业某工序外排产出的湿法收尘液成分见表1,将从铜冶炼烟气湿法收尘 液置于搅拌槽中,加入质量浓度为20%的硫代硫酸钠溶液沉淀铼酸根离子,硫代硫酸钠溶 液加入量按收尘液中铼全部沉淀理论用量的100倍加入,沉淀反应时间3. 0h,反应温度为 40 °C,沉淀反应后过滤得到沉铼渣和沉铼后液,沉铼后液返入废酸水处理系统,沉铼渣采用 两段常压选择性浸出铼,产出的沉铼渣成分见表2。
[0012] 表1湿法收尘液成分/g/L
Figure CN105274348AD00041
表2沉铼渣典型成份(% )
Figure CN105274348AD00042
称取表2中的沉铼渣500g,先采用一段常压浸出,浸出前液为二段常压浸出液,浸出过 程通压缩空气,每l〇〇g原料压缩空气的通气量为30L/min,控制浸出液固比4:1,过程pH值 5. 0,浸出温度80°C,浸出时间l.Oh,产出的一段常压浸出液富含铼,杂质含量较低;将浸出 得到的一段常压浸出渣再进行二段常压浸出,浸出前液为自来水,浸出过程滴加双氧水,加 入量为原料量的20%,控制浸出pH值3. 0,液固比3:1 ;浸出渣外排,浸出液返回作为一段浸 出前液,产出的一段常压浸出液富含铼杂质含量较低,用胺类萃取剂直接萃取分离铼并反 萃得到浓度高、纯度高的铼酸铵溶液。试验结果见表3、表4。
[0013] 表3试验中各元素浸出率/%
Figure CN105274348AD00051
表4富铼浸出液/g/L
Figure CN105274348AD00052
试验结果显示,湿法收尘液中铼沉淀率达到93. 88%,沉铼渣铼采用两段逆流常压选择 性浸出,铼浸出率达到88.0%,产出的富铼液杂质含量很低,可直接采用萃取分离铼并反萃 得到浓度高、纯度高的铼酸铵溶液。
[0014] 实施例2 某铜生产企业某工序外排产出的湿法收尘液成分见表5,将从铜冶炼烟气湿法收尘 液置于搅拌槽中,加入质量浓度为32%的硫代硫酸钠溶液沉淀铼酸根离子,硫代硫酸钠溶 液加入量按收尘液中铼全部沉淀理论用量的150倍加入,沉淀反应时间4. 0h,反应温度为 30 °C,产出的沉铼渣成分见表6。
[0015] 表5湿法收尘液成分/g/L
Figure CN105274348AD00053
表6沉铼渣典型成份(% )
Figure CN105274348AD00054
称取表6中的沉铼渣500g,先采用一段常压浸出,浸出前液为二段常压浸出液,浸出过 程通压缩空气,每l〇〇g原料压缩空气的通气量是40L/min,控制浸出液固比3:1,过程pH值 4.0,浸出温度70°C,浸出时间l.Oh,产出的一段常压浸出液富含铼,杂质含量较低;将浸出 得到的一段常压浸出渣再进行二段浸出,浸出前液为自来水,浸出过程滴加双氧水,加入量 为原料量的20%,控制浸出pH值5. 0,液固比3:1 ;浸出渣外排,浸出液返回作为一段浸出前 液,试验结果见表7、表8。
[0016] 表7试验中各元素浸出率/%
Figure CN105274348AD00061
表8富铼浸出液/g/L
Figure CN105274348AD00062
试验结果显示,湿法收尘液中铼沉淀率达到95. 63%,沉铼渣铼采用两段逆流选择性浸 出,铼浸出率达到93. 08%,产出的富铼液杂质含量很低,可直接采用萃取分离铼并反萃得到 浓度高、纯度高的铼酸铵溶液。
[0017] 实施例3 某铜生产企业某工序外排产出的湿法收尘液成分见表9,将从铜冶炼烟气湿法收尘 液置于搅拌槽中,加入质量浓度为40%的硫代硫酸钠溶液沉淀铼酸根离子,硫代硫酸钠溶 液加入量按收尘液中铼全部沉淀理论用量的255倍加入,沉淀反应时间4. 0h,反应温度为 50 °C,产出的沉铼渣成分见表10。
[0018] 表9湿法收尘液成分/g/L
Figure CN105274348AD00063
表10沉铼渣典型成份(% )
Figure CN105274348AD00064
称取表10中的沉铼渣500g,先采用一段常压浸出,浸出前液为二段常压浸出液,浸出 过程通压缩空气,每l〇〇g原料压缩空气的通气量是20L/min,控制浸出液固比3:1,过程pH 值3.0,浸出温度75°C,浸出时间l.Oh,产出的一段常压浸出液富含铼,杂质含量较低;将浸 出得到的一段常压浸出渣再进行二段常压浸出,浸出前液为自来水,浸出过程滴加双氧水, 加入量为原料量的20%,控制浸出pH值3. 0,液固比4:1 ;浸出渣外排,浸出液返回作为一段 浸出前液,试验结果见表11、表12。
[0019] 表11试验中各元素浸出率/%
Figure CN105274348AD00065
表12富铼浸出液/g/L
Figure CN105274348AD00071
试验结果显示,湿法收尘液中铼沉淀率达到98%,沉铼渣铼采用两段逆流选择性浸出, 铼浸出率达到86. 97%,产出的富铼液杂质含量很低,可直接采用萃取分离铼并反萃得到浓 度高、纯度高的铼酸铵溶液。
[0020] 实施例4 某铜生产企业某工序外排产出的湿法收尘液成分见表13,将从铜冶炼烟气湿法收尘液 置于搅拌槽中,加入质量浓度为40%的硫代硫酸钠溶液沉淀铼酸根离子,硫代硫酸钠溶液 加入量按溶液中铼全部沉淀理论用量的300倍加入,沉淀反应时间4.Oh,反应温度为20 °C, 产出的沉铼渣成分见表14。
[0021] 表13湿法收尘液成分/g/L
Figure CN105274348AD00072
表14沉铼渣典型成份(% )
Figure CN105274348AD00073
称取表14中的沉铼渣500g,先采用一段常压浸出,浸出前液为二段常压浸出液,浸出 过程通压缩空气,每l〇〇g原料压缩空气的通气量是30L/min,控制浸出液固比3:1,过程pH 值5. 0,浸出温度80°C,浸出时间2. 0h,产出的一段常压浸出液富含铼,杂质含量较低;将浸 出得到的一段常压浸出渣再进行二段常压浸出,浸出前液为自来水,浸出过程滴加双氧水, 加入量为原料量的40%,控制浸出pH值3. 0,液固比3:1 ;浸出渣外排,浸出液返回作为一段 浸出前液,试验结果见表15、表16。
[0022] 表15试验中各元素浸出率/%
Figure CN105274348AD00074
表16富铼浸出液/g/L
Figure CN105274348AD00075
试验结果显示,湿法收尘液中铼沉淀率达到95. 13%,沉铼渣铼采用两段逆流选择性浸 出,铼浸出率达到90. 99%,产出的富铼液杂质含量很低,可直接采用萃取分离铼并反萃得到 浓度高、纯度高的铼酸铵溶液。

Claims (4)

1. 一种从铜冶炼烟气湿法收尘液中提取铼的方法,其特征在于工艺步骤如下: a、 将从铜冶炼烟气湿法收尘液置于搅拌槽中,加入硫代硫酸钠溶液沉淀铼酸根离子; b、 沉淀反应后过滤得到沉铼渣和沉铼后液,沉铼后液返入废酸水处理系统,沉铼渣采 用两段逆流常压选择性浸出铼,产出浸出液富含铼,杂质含量较低,可用胺类萃取剂直接萃 取分离铼并反萃得到浓度高、纯度高的铼酸铵溶液,铼酸铵溶液结晶可得到铼酸铵产品。
2. 根据权利要求1所述的一种从铜冶炼烟气湿法收尘液中提取铼的方法,其特征在于 具体步骤如下: a、 将从铜冶炼烟气湿法收尘液置于搅拌槽中,加入硫代硫酸钠沉淀试剂沉淀铼酸根离 子,沉淀反应时间为3-4h,沉淀温度为20-50°C,硫代硫酸钠溶液用量按收尘液中铼全部沉 淀理论用量的100-300倍加入; b、 将沉淀反应后的有悬浮物的溶液过滤得到沉铼渣和沉铼后液,沉铼后液返入废酸水 处理系统,沉铼渣送入浸出工序浸出铼; c、 将沉铼渣采用一段常压浸出,浸出前液为二段常压浸出液,浸出过程通压缩空气,控 制浸出液固比为3-4:1,过程中控制pH值为3-5,浸出温度为70-80°C,浸出时间为l_2h,产 出的一段常压浸出液富含铼杂质含量较低,用胺类萃取剂直接萃取分离铼并反萃得到浓度 高、纯度高的铼酸铵溶液; d、 将步骤c浸出得到的一段常压浸出渣再进行二段常压浸出,浸出前液为自来水,浸 出过程滴加双氧水,加入量为一段常压浸出渣质量的20-40%,控制浸出pH值为3-5,液固比 为3-4:1 ;浸出渣外排,浸出液返回一段常压浸出液中。
3. 根据权利要求2所述的一种从铜冶炼烟气湿法收尘液中提取铼的方法,其特征在 于:所述步骤a中硫代硫酸钠溶液的质量浓度为20%-40%。
4. 根据权利要求2或3所述的一种从铜冶炼烟气湿法收尘液中提取铼的方法,其特征 在于:所述步骤c中每100g原料压缩空气的通气量为20-40L/min。
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