CN105349771A - 一种从含砷铜渣中回收铜的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种从含砷铜渣中回收铜的方法，它依次包括以下步骤：(a)将铜渣与强碱片混合后加入球磨机中，球磨0.5～2小时得球磨混合物；(b)将所述球磨混合物置于焙烧窑中，向其中通入氧气和氮气的混合气体，在600～750℃焙烧0.5～2小时得焙烧产物；(c)将所述焙烧产物倾入40～80℃的强碱溶液中浸泡0.5～1小时，过滤得滤液和滤渣；(d)将所述滤渣置于硫酸溶液中溶解后，插入阴极和阳极进行电解使铜离子在阴极上沉积析出；向所述滤液中加入氯化钙和1-乙基-3-甲基咪唑氯盐至没有沉淀析出，搅拌后过滤即可。通过向含砷溶液中加入氯化钙和1-乙基-3-甲基咪唑氯盐组成的混合物，利用钙离子和1-乙基-3-甲基咪唑离子的相互配合充分沉淀溶液中的亚砷酸根，从而避免其对环境的污染。

Description

一种从含砷铜渣中回收铜的方法
技术领域
本发明属于铜回收利用领域，具体涉及一种从含砷铜渣中回收铜的方法。
背景技术
铜丝、铜棒、铜牌等铜制品通常是熔融的铜水经引导后冷却挤压而成，而铜水通常是由铜矿冶炼后制得的铜板在熔融炉中熔融而来。然而，由于熔融炉铜水的循环性不好，容易导致杂质逐渐在熔融炉底部聚集下来，最终形成炉渣；该炉渣中砷元素是比较常见的杂质元素。
现有的炉渣处理方法主要有焙烧法、酸浸法、碱浸法等。焙烧法产生含有有毒砷氧化物的烟气，污染环境；酸浸法是将炉渣置于酸性介质中氧化浸出，以硫酸铜形式回收其中的铜，以三氧化二砷形式回收其中的大部份砷；但三氧化二砷是具有剧毒性的砷化物，生产组织中安全环保方面的压力非常大；普通碱浸法的砷回收效率较低，碱耗高，银、锑、铋等有价金属难以综合回收。因此，需要设计一种新的环保的砷、铜回收的方法。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种从含砷铜渣中回收铜的方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种从含砷铜渣中回收铜的方法，它依次包括以下步骤：
(a)将铜渣与强碱片混合后加入球磨机中，球磨0.5～2小时得球磨混合物；
(b)将所述球磨混合物置于焙烧窑中，向其中通入氧气和氮气的混合气体，在600～750℃焙烧0.5～2小时得焙烧产物；
(c)将所述焙烧产物倾入40～80℃的强碱溶液中浸泡0.5～1小时，过滤得滤液和滤渣；
(d)将所述滤渣置于硫酸溶液中溶解后，插入阴极和阳极进行电解使铜离子在阴极上沉积析出；向所述滤液中加入氯化钙和1-乙基-3-甲基咪唑氯盐至没有沉淀析出，搅拌后过滤即可。
优化地，步骤(a)中，所述强碱片为强氧化钾片或氢氧化钠片，所述铜渣与所述强碱片的质量比为1～2∶1。
优化地，步骤(b)中，所述氧气和氮气的体积比为1∶5～9。
优化地，步骤(c)中，所述强碱溶液为强氧化钾或氢氧化钠溶液，其浓度为1～3mol/L。
优化地，步骤(d)中，所述氯化钙和所述1-乙基-3-甲基咪唑氯盐的摩尔比为5～9∶1。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明从含砷铜渣中回收铜的方法，通过向含砷溶液中加入氯化钙和1-乙基-3-甲基咪唑氯盐组成的混合物，利用钙离子和1-乙基-3-甲基咪唑离子的相互配合充分沉淀溶液中的亚砷酸根，从而避免其对环境的污染；另一方面利用电解原理将硫酸溶液中的铜离子沉积析出，实现了对铜的回收利用。
具体实施方式
本发明从含砷铜渣中回收铜的方法，它依次包括以下步骤：(a)将铜渣与强碱片混合后加入球磨机中，球磨0.5～2小时得球磨混合物；(b)将所述球磨混合物置于焙烧窑中，向其中通入氧气和氮气的混合气体，在600～750℃焙烧0.5～2小时得焙烧产物；(c)将所述焙烧产物倾入40～80℃的强碱溶液中浸泡0.5～1小时，过滤得滤液和滤渣；(d)将所述滤渣置于硫酸溶液中溶解后，插入阴极和阳极进行电解使铜离子在阴极上沉积析出；向所述滤液中加入氯化钙和1-乙基-3-甲基咪唑氯盐至没有沉淀析出，搅拌后过滤即可。通过向含砷溶液中加入氯化钙和1-乙基-3-甲基咪唑氯盐组成的混合物，利用钙离子和1-乙基-3-甲基咪唑离子的相互配合充分沉淀溶液中的亚砷酸根，从而避免其对环境的污染；另一方面利用电解原理将硫酸溶液中的铜离子沉积析出，实现了对铜的回收利用。
步骤(a)中，所述强碱片为强氧化钾片或氢氧化钠片，所述铜渣与所述强碱片的质量比优选为1～2∶1。步骤(b)中，所述氧气和氮气的体积比为1∶5～9，氧气和氮气的体积比是比较重要的参数，当氧气含量过小时，砷元素不能充分形成氧化物，而不能与氧化铜充分分离；当氧气含量过大时，成本提高。步骤(c)中，所述强碱溶液为强氧化钾或氢氧化钠溶液，其浓度为1～3mol/L。步骤(d)中，所述硫酸溶液的浓度为1～3mol/L，所述氯化钙和所述1-乙基-3-甲基咪唑氯盐的摩尔比为5～9∶1，这样能够产生意想不到的效果：溶液中的含砷量达到最小，从而对环境的影响也最小。
下面将对本发明优选实施方案进行详细说明：
实施例1
本实施例中提供一种从含砷铜渣中回收铜的方法，它依次包括以下步骤：
(a)将2kg铜渣与1kg强氧化钾片混合后加入球磨机中，球磨0.5小时得球磨混合物；
(b)将所述球磨混合物置于焙烧窑中，向其中充满体积比为1∶5的氧气和氮气混合气体，在600℃焙烧2小时得焙烧产物；
(c)将所述焙烧产物倾入40℃、1mol/L的强氧化钾溶液中浸泡1小时，过滤得滤液和滤渣；
(d)将所述滤渣置于1mol/L的硫酸溶液中溶解后，插入阴极和阳极进行电解使铜离子在阴极上沉积析出(电解采用现有技术即可)；向所述滤液中加入过量的氯化钙和1-乙基-3-甲基咪唑氯盐混合物至没有沉淀析出(氯化钙和1-乙基-3-甲基咪唑氯盐的摩尔比为5∶1)，搅拌后过滤即可。
实施例2
本实施例中提供一种从含砷铜渣中回收铜的方法，它依次包括以下步骤：
(a)将1kg铜渣与1kg强氧化钾片混合后加入球磨机中，球磨2小时得球磨混合物；
(b)将所述球磨混合物置于焙烧窑中，向其中充满体积比为1∶9的氧气和氮气混合气体，在750℃焙烧0.5小时得焙烧产物；
(c)将所述焙烧产物倾入80℃、3mol/L的强氧化钾溶液中浸泡0.5小时，过滤得滤液和滤渣；
(d)将所述滤渣置于3mol/L的硫酸溶液中溶解后，插入阴极和阳极进行电解使铜离子在阴极上沉积析出(电解采用现有技术即可)；向所述滤液中加入过量的氯化钙和1-乙基-3-甲基咪唑氯盐混合物至没有沉淀析出(氯化钙和1-乙基-3-甲基咪唑氯盐的摩尔比为9∶1)，搅拌后过滤即可。
实施例3
本实施例中提供一种从含砷铜渣中回收铜的方法，它依次包括以下步骤：
(a)将1.5kg铜渣与1kg强氧化钾片混合后加入球磨机中，球磨1小时得球磨混合物；
(b)将所述球磨混合物置于焙烧窑中，向其中充满体积比为1∶6的氧气和氮气混合气体，在700℃焙烧1小时得焙烧产物；
(c)将所述焙烧产物倾入60℃、2mol/L的强氧化钾溶液中浸泡40分钟小时，过滤得滤液和滤渣；
(d)将所述滤渣置于2mol/L的硫酸溶液中溶解后，插入阴极和阳极进行电解使铜离子在阴极上沉积析出(电解采用现有技术即可)；向所述滤液中加入氯化钙和1-乙基-3-甲基咪唑氯盐混合物至没有沉淀析出(氯化钙和1-乙基-3-甲基咪唑氯盐的摩尔比为6∶1)，搅拌后过滤即可。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种从含砷铜渣中回收铜的方法，其特征在于，它依次包括以下步骤：
(a)将铜渣与强碱片混合后加入球磨机中，球磨0.5～2小时得球磨混合物；
(b)将所述球磨混合物置于焙烧窑中，向其中通入氧气和氮气的混合气体，在600～750℃焙烧0.5～2小时得焙烧产物；
(c)将所述焙烧产物倾入40～80℃的强碱溶液中浸泡0.5～1小时，过滤得滤液和滤渣；
(d)将所述滤渣置于硫酸溶液中溶解后，插入阴极和阳极进行电解使铜离子在阴极上沉积析出；向所述滤液中加入氯化钙和1-乙基-3-甲基咪唑氯盐至没有沉淀析出，搅拌后过滤即可。
2.根据权利要求1所述从含砷铜渣中回收铜的方法，其特征在于：步骤(a)中，所述强碱片为强氧化钾片或氢氧化钠片，所述铜渣与所述强碱片的质量比为1～2∶1。
3.根据权利要求1所述从含砷铜渣中回收铜的方法，其特征在于：步骤(b)中，所述氧气和氮气的体积比为1∶5～9。
4.根据权利要求1所述从含砷铜渣中回收铜的方法，其特征在于：步骤(c)中，所述强碱溶液为强氧化钾或氢氧化钠溶液，其浓度为1～3mol/L。
5.根据权利要求1所述从含砷铜渣中回收铜的方法，其特征在于：步骤(d)中，所述氯化钙和所述1-乙基-3-甲基咪唑氯盐的摩尔比为5～9∶1。
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