CN105350026B - 从铋渣中回收金属的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种从铋渣中回收金属的方法，包括以铋渣为原料，采用硫酸溶液对其进行浸出，使铜从铋渣中浸出，得到第一浸出液和第一滤渣；将所述第一浸出液进行旋流电解，得到电解铜和第一废电解液；采用盐酸溶液对所述第一滤渣进行浸出，使铋从中浸出，得到第二浸出液和第二滤渣；将所述第二浸出液进行旋流电解，得到铋粉和第二废电解液。该方法具有以下优点：用不同种酸分别浸出，实现了铜和铋的分离，取代了分步水解作业，避免了酸或碱的相互消耗，减少了物料成本的投入；利用旋流电解技术优点，提高了生产效率，避免了酸雾的挥发，改善了操作环境；无需加碱中和或铁屑置换，无废水或废渣产生，大大降低环境压力。

Description

从铋渣中回收金属的方法
技术领域
本发明涉及有色冶金综合回收技术领域，特别是涉及一种采用湿法冶金、火法冶金以及电化冶金等工艺从铋渣中综合回收有价金属的方法。
背景技术
铅电解产生的阳极泥，在回收生产金银的过程中会产出湿法渣、火法渣、烟尘等物料，在贵铅氧化精炼后期产生一种铋渣，此物料主要含有铅、铋、铜、锑、金、银等有价金属。回收这些渣里面的有价金属，对提高生产经济效益、合理利用资源有很重要的作用。
中国专利200710034666.9介绍了一种从含铋多金属物料中综合提取有价金属的工艺，该工艺先用硫酸从含铋多金属物料中浸出铜、碲；再加入氯化剂和氧化剂使金属态的铋也被浸出，而Ag以AgCl形态Pb以PbSO4、PbCl2形态留在浸出渣中，从该浸出渣中提银，在浸出液中，先加入氨水调整pH值到1.5得到含铋70％的氯氧铋渣，该铋渣用火法熔炼成粗铋或直接加工成高纯三氧化二铋；浸出液中，铜与氨水络合不沉积，用Na2CO3调pH到4.5，沉碲，得二氧化碲。最后得到含铜溶液，再将铜电积产出含铜大于90％的铜粉。
中国专利200710035322介绍了一种从铋渣中回收冶炼精铋的工艺，是一种火法和湿法相联合的工艺。主要技术路线是先将铋渣用盐酸浸出，使铋渣中的铋和铜浸出进入溶液，而铋渣中的铅金银锑等大都进入渣中。浸出渣返回银冶炼系统，浸出液经分步水解分别得到氯氧铋和碱式碳酸铜。氯氧铋经转炉或反射炉还原熔炼成粗铋后再进一步精炼成精铋；碱式碳酸铜作为炼铜原料出售。
中国专利200510125630.2介绍了一种粗铋中有价金属回收工艺，该工艺采用湿法和火法相联合进行有价金属的综合回收，首先对物料进行水淬、球磨，进行浸出、洗涤和过滤，得到锑铅渣和浸出液，所产锑铅渣返回火法系统回收锑后转铅冶炼系统，所产浸出液用海绵铜置换其中的Au、Ag产出金银泥，产出金银泥返回贵金属冶炼系统，对置换金银泥后的液体进行水解沉铋，用石灰水中和，过滤后得到氯氧铋，经还原熔炼成粗铋再进一步精炼成精铋，对过滤液用铁屑置换Cu，沉Cu，产出海绵铜，沉Cu后的液体加入石灰进行中和，经2-3级沉淀后达标排放。
以上所述技术方法都需要进行水解、中和或置换等作业，工艺流程比较复杂，物料消耗比较高，而且钠离子、铁离子和氯离子在溶液中的积累不容忽视，废液排放量大。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种从铋渣中回收金属的方法，以克服现有技术存在的问题。
本发明提供的从铋渣中回收金属的方法，包括以下步骤：
1)以铋渣为原料，采用硫酸溶液对其进行浸出，使铜从铋渣中浸出，得到第一浸出液和第一滤渣；
2)将所述第一浸出液进行旋流电解，得到电解铜和第一废电解液；
3)采用盐酸溶液对所述第一滤渣进行浸出，使铋从中浸出，得到第二浸出液和第二滤渣；
4)将所述第二浸出液进行旋流电解，得到铋粉和第二废电解液。
在本发明的一些实施例中，所述硫酸溶液中H2SO4的浓度为80～120g/L，其与铋渣的液固比为4:1～6:1ml/g，浸出时间为3～4小时，浸出温度为60～90℃。
在本发明的一些实施例中，在所述步骤1)中，向所述硫酸溶液与铋渣加入双氧水作为氧化剂，所加双氧水的质量为铋渣质量的20～50％。
在本发明的一些实施例中，在所述步骤2)中，所述旋流电解回收铜的工艺条件为：槽电压1.8～2.8V，电流密度500～800A/m2。
在本发明的一些实施例中，所述盐酸溶液的浓度为70～150g/L，其与第一滤渣的液固比为3:1～6:1ml/g，浸出时间为2～4小时，浸出温度为70～90℃。
在本发明的一些实施例中，在所述步骤4)中，所述旋流电解回收铋的工艺条件为：槽电压2.5～3.5V，电流密度600～1000A/m2。
在本发明的一些实施例中，在所述步骤3)之后还包括：将所述第二滤渣返回银冶炼系统，用于回收银、金、铅、锑。
在本发明的一些实施例中，在所述步骤4)之后还包括：将所述铋粉进行熔化精炼得到精铋，所述精铋中铋含量为≥99.99％。
在本发明的一些实施例中，所述第一废电解液返还至步骤1)中，用于浸出所述铋渣；所述第二废电解液返还至步骤1)中，用于浸出所述第一滤渣。
在本发明的一些实施例中，在所述步骤1)之前还包括：将铋渣破碎球磨至60～90％的物料粒度达到-100目。
从上面的所述可以看出，本发明提供的从铋渣中回收金属的方法不仅适用于铋渣，也适用于其他含铜铋的复杂物料。该方法具有以下优点：
(1)用不同种酸分别浸出，实现了铜和铋的分离，取代了分步水解作业，避免了酸或碱的相互消耗，减少了物料成本的投入；
(2)利用旋流电解技术优点，提高了生产效率，避免了酸雾的挥发，改善了操作环境；
(3)采用旋流电解技术，直接获得纯度99.990％以上的电解铜；
(4)无需加碱中和或铁屑置换，无废水或废渣产生，大大降低环境压力。
可见，本发明可以减少物料消耗，降低成本，工序少，操作简单，从根本上杜绝溶液中钠离子或铁离子浓度的增加，对环境压力小。
附图说明
图1为本发明实施例的工艺流程框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
本发明提供的从铋渣中回收金属的方法包括以下步骤：
1)以铋渣为原料，采用硫酸溶液对其进行浸出，使铜从铋渣中浸出，得到第一浸出液和第一滤渣；
2)将所述第一浸出液进行旋流电解，得到电解铜和第一废电解液；
3)采用盐酸溶液对所述第一滤渣进行浸出，使铋从中浸出，得到第二浸出液和第二滤渣；
4)将所述第二浸出液进行旋流电解，得到铋粉和第二废电解液。
实施例1
具体地，参见图1，其为本发明实施例的工艺流程框图，结合图1，本发明提供的从铋渣中回收金属的方法包括以下步骤：
a、取铋渣500g，其成分为Bi 34.91％，Cu 12.56％，Pb 29.22％，Sb5.14％，Ag9.32kg/t，Au 1.98g/t，将该铋渣破碎球磨至80％的物料粒度为-100目；采用硫酸溶液浸出所述粉碎后的铋渣，硫酸溶液与铋渣的液固比为6:1ml/g，并加入双氧水作为氧化剂，浸出时间为3h，浸出温度控制在70±3℃。其中，所述硫酸溶液中H2SO4的浓度为100g/L，所加双氧水的质量为铋渣质量的20％。浸出结束后过滤，分别得到第一浸出液和第一滤渣，所述第一滤渣的成分如下：Bi 31.89％，Cu 0.52％，Pb 27.36％，Sb 4.78％，Ag8.32kg/t，Au 1.56g/t，渣率为109.73％。在本发明中，物料粒度为-100目是指物料粒度为100目以下。
b、取通过步骤a得到的第一浸出液3100ml，含Cu 19.54g/L，对其进行铜旋流电解提取铜。铜旋流电解槽电压为2.1V，电流密度为550A/m2，电解2h，得到电解铜片，含铜量为99.991％。
c、取通过步骤a得到的第一滤渣，采用浓度为120g/L的盐酸溶液对所述第一滤渣进行浸出，盐酸溶液与第一滤渣的液固比为5:1ml/g，浸出时间为3h，浸出温度控制在80±3℃。浸出结束后过滤，分别得到第二浸出液和第二滤渣，所述第二滤渣的成分如下：Bi1.87％，Cu 0.12％，Pb 40.86％，Sb9.21％，Ag 17.98kg/t，Au 4.10g/t，渣率为51.60％。优选地，该第二滤渣可以返回银冶炼系统，用于回收银、金、铅、锑等。
d、取通过步骤c得到的第二浸出液2600ml，含铋65.24g/L，对其进行旋流电解提取铋。铋旋流电解槽电压为2.7V，电流密度为1000A/m2，电解30min，得到铋粉，含铋量为95.56％。
优选地，所述铋粉可以继续经熔化精炼得到精铋，含铋量为99.992％。
实施例2
具体地，参见图1，其为本发明实施例的工艺流程框图，结合图1，本发明提供的从铋渣中回收金属的方法包括以下步骤：
a、取铋渣500g，其成分为Bi 34.91％，Cu 12.56％，Pb 29.22％，Sb5.14％，Ag9.32kg/t，Au 1.98g/t，将该铋渣破碎球磨至70％的物料粒度为-100目；采用硫酸溶液浸出所述粉碎后的铋渣，硫酸溶液与铋渣的液固比为5:1ml/g，并加入双氧水作为氧化剂，浸出时间为4h，浸出温度控制在80±3℃。其中，所述硫酸溶液中H2SO4的浓度为120g/L，所加双氧水的质量为铋渣质量的50％。浸出结束后过滤，分别得到第一浸出液和第一滤渣，所述第一滤渣的成分如下：Bi 32.36％，Cu 0.48％，Pb 27.08％，Sb 4.82％，Ag8.21kg/t，Au 1.62g/t，渣率为107.68％。
b、取通过步骤a得到的第一浸出液2700ml，含Cu 22.36g/L，对其进行铜旋流电解提取铜。铜旋流电解槽电压为2.5V，电流密度为600A/m2，电解2h，得到电解铜片，含铜为99.992％。
c、取通过步骤a得到的第一滤渣，采用浓度为150g/L的盐酸溶液对所述第一滤渣进行浸出，盐酸溶液与第一滤渣的液固比为4:1ml/g，浸出时间为4h，浸出温度控制在85±3℃。浸出结束后过滤，分别得到第二浸出液和第二滤渣，所述第二滤渣的成分如下：Bi2.96％，Cu 0.18％，Pb 53.12％，Sb9.40％，Ag 18.56kg/t，Au 4.16g/t，渣率为50.80％。优选地，该第二滤渣可以返回银冶炼系统，用于回收银、金、铅、锑等。
d、取通过步骤c得到的第二浸出液2300ml，含铋65.24g/L，对其进行旋流电解提取铋。铋旋流电解槽电压为3.0V，电流密度为1200A/m2，电解25min，得到铋粉，含铋量为96.32％。
优选地，所述铋粉可以继续经熔化精炼得到精铋，含铋量为99.992％。
实施例3
具体地，参见图1，其为本发明实施例的工艺流程框图，结合图1，本发明提供的从铋渣中回收金属的方法包括以下步骤：
a、取铋渣500g，其成分为Bi 34.91％，Cu 12.56％，Pb 29.22％，Sb5.14％，Ag9.32kg/t，Au 1.98g/t，将该铋渣破碎球磨至85％的物料粒度为-100目；采用硫酸溶液浸出所述粉碎后的铋渣，硫酸溶液与铋渣的液固比为4:1ml/g，并加入双氧水作为氧化剂，浸出时间为3.5h，浸出温度控制在75±3℃。其中，所述硫酸溶液中H2SO4的浓度为90g/L，所加双氧水的质量为铋渣质量35％。浸出结束后过滤，分别得到第一浸出液和第一滤渣，所述第一滤渣的成分如下：Bi 32.15％，Cu 0.51％，Pb 27.12％，Sb 4.79％，Ag8.14kg/t，Au 1.58g/t，渣率为108.55％。
b、取通过步骤a得到的第一浸出液2800ml，含Cu 21.46g/L，对其进行铜旋流电解提取铜。铜旋流电解槽电压为2.3V，电流密度为700A/m2，电解2h，得到电解铜片，含铜为99.993％。
c、取通过步骤a得到的第一滤渣，采用浓度为135g/L的盐酸溶液对所述第一滤渣进行浸出，盐酸溶液与第一滤渣的液固比为3:1ml/g，浸出时间为2h，浸出温度控制在78±3℃。浸出结束后过滤，分别得到第二浸出液和第二滤渣，所述第二滤渣的成分如下：Bi1.92％，Cu 0.15％，Pb 52.44％，Sb9.34％，Ag 18.05kg/t，Au 4.12g/t，渣率为50.96％。优选地，该第二滤渣可以返回银冶炼系统，用于回收银、金、铅、锑等。
d、取通过步骤c得到的第二浸出液2500ml，含铋65.52g/L，对其进行旋流电解提取铋。铋旋流电解槽电压为3.5V，电流密度为800A/m2，电解35min，得到铋粉，含铋量为96.28％。
优选地，所述铋粉可以继续经熔化精炼得到精铋，含铋量为99.993％。
实施例4
具体地，参见图1，其为本发明实施例的工艺流程框图，结合图1，本发明提供的从铋渣中回收金属的方法包括以下步骤：
a、取铋渣500g，其成分为Bi 34.91％，Cu 12.56％，Pb 29.22％，Sb5.14％，Ag9.32kg/t，Au 1.98g/t，将该铋渣破碎球磨至90％的物料粒度为-100目；采用硫酸溶液浸出所述粉碎后的铋渣，硫酸溶液与铋渣的液固比为4.5:1ml/g，并加入双氧水作为氧化剂，浸出时间为3h，浸出温度控制在65±3℃。其中，所述硫酸溶液中H2SO4的浓度为108g/L，所加双氧水的质量为铋渣质量的45％。浸出结束后过滤，分别得到第一浸出液和第一滤渣，所述第一滤渣的成分如下：Bi 31.76％，Cu 0.44％，Pb 27.05％，Sb 4.77％，Ag8.19kg/t，Au1.57g/t，渣率为108.32％。
b、取通过步骤a得到的第一浸出液2800ml，含Cu 22.17g/L，对其进行铜旋流电解提取铜。铜旋流电解槽电压为2.7V，电流密度为500A/m2，电解2h，得到电解铜片，含铜为99.993％。
c、取通过步骤a得到的第一滤渣，采用浓度为85g/L的盐酸溶液对所述第一滤渣进行浸出，盐酸溶液与第一滤渣的液固比为6:1ml/g，浸出时间为4h，浸出温度控制在82±3℃。浸出结束后过滤，分别得到第二浸出液和第二滤渣，所述第二滤渣的成分如下：Bi1.95％，Cu 0.19％，Pb 52.03％，Sb9.37％，Ag 18.35kg/t，Au 4.08g/t，渣率为50.84％。优选地，该第二滤渣可以返回银冶炼系统，用于回收银、金、铅、锑等。
d、取通过步骤c得到的第二浸出液2600ml，含铋65.35g/L，对其进行旋流电解提取铋。铋旋流电解槽电压为2.8V，电流密度为920A/m2，电解40min，得到铋粉，含铋量为95.84％。
优选地，所述铋粉可以继续经熔化精炼得到精铋，含铋量为99.993％。
由此可见，本发明提供的从铋渣中回收金属的方法不仅适用于铋渣，也适用于其他含铜铋的复杂物料。该方法具有以下优点：
(1)用不同种酸分别浸出，实现了铜和铋的分离，取代了分步水解作业，避免了酸或碱的相互消耗，减少了物料成本的投入；
(2)利用旋流电解技术优点，提高了生产效率，避免了酸雾的挥发，改善了操作环境；
(3)采用旋流电解技术，直接获得纯度99.990％以上的电解铜；
(4)无需加碱中和或铁屑置换，无废水或废渣产生，大大降低环境压力。
可见，本发明可以减少物料消耗，降低成本，工序少，操作简单，从根本上杜绝溶液中钠离子或铁离子浓度的增加，对环境压力小。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种从铋渣中回收金属的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)以铋渣为原料，采用硫酸溶液对其进行浸出，使铜从铋渣中浸出，得到第一浸出液和第一滤渣；
2)将所述第一浸出液进行旋流电解，得到电解铜和第一废电解液；所述旋流电解回收铜的工艺条件为：槽电压1.8～2.8V，电流密度500～800A/m2；
3)采用盐酸溶液对所述第一滤渣进行浸出，使铋从中浸出，得到第二浸出液和第二滤渣；
4)将所述第二浸出液进行旋流电解，得到铋粉和第二废电解液；所述旋流电解回收铋的工艺条件为：槽电压2.5～3.5V，电流密度600～1000A/m2。
2.根据权利要求1所述的从铋渣中回收金属的方法，其特征在于，所述硫酸溶液中H2SO4的浓度为80～120g/L，其与铋渣的液固比为4:1～6:1ml/g，浸出时间为3～4小时，浸出温度为60～90℃。
3.根据权利要求1所述的从铋渣中回收金属的方法，其特征在于，在所述步骤1)中，向所述硫酸溶液与铋渣加入双氧水作为氧化剂，所加双氧水的质量为铋渣质量的20～50％。
4.根据权利要求1所述的从铋渣中回收金属的方法，其特征在于，所述盐酸溶液的浓度为70～150g/L，其与第一滤渣的液固比为3:1～6:1ml/g，浸出时间为2～4小时，浸出温度为70～90℃。
5.根据权利要求1所述的从铋渣中回收金属的方法，其特征在于，在所述步骤3)之后还包括：将所述第二滤渣返回银冶炼系统，用于回收银、金、铅、锑。
6.根据权利要求1所述的从铋渣中回收金属的方法，其特征在于，在所述步骤4)之后还包括：将所述铋粉进行熔化精炼得到精铋，所述精铋中铋含量为≥99.99％。
7.根据权利要求1所述的从铋渣中回收金属的方法，其特征在于，所述第一废电解液返还至步骤1)中，用于浸出所述铋渣；所述第二废电解液返还至步骤3)中，用于浸出所述第一滤渣。
8.根据权利要求1所述的从铋渣中回收金属的方法，其特征在于，在所述步骤1)之前还包括：将铋渣破碎球磨至60～90％的物料粒度达到-100目。
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