CN105543485A - 一种从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法 - Google Patents

一种从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法，包括以下步骤：（1）将铜阳极泥进行氧化焙烧，得到初级烟尘和焙烧产物；从所述初级烟尘中回收硒，得到次级烟尘和粗硒粉；（2）将所述焙烧产物破碎后加入反应釜中，加酸进行酸浸，酸浸过程中不断加入氧化剂，得到酸性浸出渣和酸性浸出液，从所述酸性浸出液中回收银、铜；（3）在所述酸性浸出渣中加入碱进行碱浸，同时加入氰化钠和矿选剂，得到碱性浸出渣和碱性浸出液，从所述碱性浸出液中回收贵金属，从所述碱性浸出渣中回收铅铋合金及重金属。该方法工艺流程投资少、时间短、见效快、综合回收率高，技术经济指标高，金属回收率高。

Description

一种从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法
技术领域
本发明涉及一种有价金属的回收方法，尤其涉及一种从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法。
背景技术
铜阳极泥是在铜电解精炼过程中产出的一种副产品。它是由铜阳极泥在电解精炼过程中不溶于电解液的各种物质所组成，其成分主要取决于铜阳极泥的成分，铸造质量和电解的技术条件。它通常含有Au、Ag、Cu、Pb、Se、Te、As、Sb、Bi、Ni、Fe、S、Sn、SiO2、Al2O3以及铂族金属等。含金银的阳极泥颜色呈灰黑色，粒度通常为0.074-0.147mm（100目-200目）。
铜阳极泥的物料组成比较复杂，各种金属存在的形态多种多样，铜阳极泥金属铜以Cu2S、Cu2Se、Cu2Te形成存在；银主要以Ag、Ag2Se、Ag2Te及AgCl、AgO等形式存在；金一般以游离态存在，也有与碲结合的。目前有关铜阳极泥中金属回收的方法研究很多，但多存在成本高、回收金属单一、综合回收效果差，、回收率低等缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工艺流程投资少、时间短、见效快、综合回收率高的从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法，包括以下步骤：
（1）将铜阳极泥进行氧化焙烧，得到初级烟尘和焙烧产物；从所述初级烟尘中回收硒，得到次级烟尘和粗硒粉；
（2）将所述焙烧产物破碎后加入反应釜中，加酸进行酸浸，酸浸过程中不断加入氧化剂，得到酸性浸出渣和酸性浸出液，从所述酸性浸出液中回收银、铜；
（3）在所述酸性浸出渣中加入碱进行碱浸，同时加入氰化钠和矿选剂，得到碱性浸出渣和碱性浸出液，从所述碱性浸出液中回收贵金属，从所述碱性浸出渣中回收铅铋合金及重金属。
上述的从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法，优选的，所述步骤（1）中，所述氧化焙烧温度为600℃～700℃，时间为8h～10h。
上述的从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法，优选的，所述步骤（2）中，酸选自质量分数为10%～20%的硫酸；所述氧化剂选自质量分数为25%～30%的双氧水，所述焙烧产物与硫酸的体积比为1∶4，所述酸浸的温度为80℃～90℃，所述酸浸的时间为7h～9h。
上述的从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法，优选的，所述步骤（3）中，所述碱为片碱，碱浸pH值为9～10。
上述的从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法，优选的，所述步骤（1）中，从所述初级烟尘中回收硒的具体过程为：将所述初级烟尘与水接触，得到含亚硒酸的水溶液和次级烟尘，在所述含亚硒酸的水溶液加入还原剂，得到粗硒粉。
上述的从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法，优选的，所述步骤（2）中，酸浸前还包括将所述次级烟尘通入该反应釜中。
上述的从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法，优选的，所述步骤（2）中，从所述酸性浸出液中回收银、铜的具体过程为：在所述酸性浸出液中加入工业盐，搅拌后得到氯化银沉淀和含硫酸铜的上清液，对所述氯化银沉淀进行精炼，得到银锭；在所述含硫酸铜的上清液中加入铁粉，置换得到海绵铜。
上述的从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法，优选的，所述步骤（3）中，从所述碱性浸出液中回收贵金属的具体过程为：将所述碱性浸出液脱氢，加入锌粉和乙酸铅，置换得金银钯锭，熔炼所述金银钯锭；将熔炼的金银钯锭进行银电解，得到银粉再铸银锭和银阳极泥；对所述银阳极泥进行酸浸，在所得浸出液加入氯化钠，得到沉淀银和滤液；对所述滤液进行还原，得到金粉铸锭，还原后的滤液经锌粉置换后得到钯粉。
上述的从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法，优选的，所述步骤（3）中，从所述碱性浸出渣中回收铅铋合金及重金属的具体过程为：将所述碱性浸出渣送真空炉熔炼，分离得到铅铋合金和金银钯合金。
本发明的基本原理为：铜阳极泥相当稳定，在室温下氧化不明显。在没有空气的情况下不与稀硫酸和盐酸作用，但能与硝酸产也强烈反应。在空气中加热阳极泥时，其中一些成分即被氧化而形成氧化物，硒碲氧化成氧化物及硫酸盐，如亚硒酸盐和亚碲酸盐，同时也形成一些Seo2、Teo，与浓硫酸共热时，则发生氧化及硫酸化反应，将阳极泥与其它金属形成相应的硫酸盐，金则不变化，硒碲氧化成氧化物及硫酸盐，硒的硫酸盐随温度提高了进一步分解成SeO2而挥发至烟尘中，将铜阳极泥焙烧后形成的含氧化物的烟尘溶于水后即可得到亚硒酸及亚碲酸。在有氧化剂存在时，铜阳极泥可缓慢熔解于硫酸，将焙烧产物与浓硫酸共热时，则发生氧化及硫酸化反应，铜、银可浸出。在酸性浸出渣中加入碱进行碱浸，部分金银钯浸出，所得贵液通过置换和熔炼分离，即可得到贵金属金、银和钯；和碱性浸出液，从所述碱性浸出液中回收贵金属，另外将碱性浸出渣送真空炉分离可回收铅铋合金及重金属。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法，工艺流程投资少、时间短、见效快、综合回收率高，技术经济指标高，金属回收率为：铜92%～96%，铅95%～98%，铋97%～98%，硒89%～90%，金99%～99.6%，银98%～99%，钯89%～90%，其加工费为8000元/吨，生产周期为15天。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
除有特别说明，本发明中用到的各种试剂、原料均是可以从市场上购买或者可以通过公知的方法制得的产品。
实施例1：
一种本发明的从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法，所用铜阳极泥的化学组成见表1，其工艺流程图如图1所示，包括以下步骤：
表1铜阳极泥化学组成
元素 Au Ag Pd Cu Se Te Pb Bi
W/% 0.25% 5% 5% 13% 5% 1.5% 15% 7%
（1）氧化焙烧：将上述铜阳极泥粗破碎后，分批次装入料盒中（厚度：5厘米），并送入氧化隧道窑，在空气充分条件下进行氧化焙烧，焙烧温度为650℃，保温8小时使铜阳极泥完全氧化。出窑后，得到初级烟尘和焙烧产物；
将初级烟尘过两极硒吸收槽，初级烟尘中的硒与两极硒吸收槽中的水生成亚硒酸，得到含亚硒酸的水溶液和次级烟尘；在该含亚硒酸的水溶液中加入还原剂二氧化硫，反应后得粗硒粉；
（2）酸浸：将步骤（1）所得的焙烧产物冷却后，经冲击磨干至200目左右。将该干磨至200目的焙烧产物投入反应釜中，并将上述次级烟尘也通入该反应釜中。往反应釜中加入质量分数为15%的硫酸，焙烧产物的质量与硫酸的体积比为1g∶4mL，蒸气加热该反应釜至85℃，不断注入质量分数为27.5%双氧水作为氧化剂。浸出8小时后，采用压滤机压滤后对滤渣洗涤，合并滤液，得到酸性浸出渣和酸性浸出液。
从上述酸性浸出液中回收银、铜：往酸性浸出液中加入工业盐，搅拌后得到氯化银沉淀和含硫酸铜的上清液，对所述氯化银沉淀进行精炼，得到银锭；在所述含硫酸铜的上清液中加入铁粉，置换得到铜含量为80%的海绵铜。
（3）碱浸：将酸浸后得到的酸性浸出渣投入搅拌槽中，加入片碱，酸性浸出渣与片碱的质量比为1∶4，同时加入氰化钠和矿选剂，氰化钠的添加量为酸性浸出渣质量的5%，矿选剂添加量为酸性浸出渣质量的2%，碱浸pH值为10；按阳极泥渣中所含金、银、钯量加入所需快速碱浸剂量，输氧。搅拌浸出12小时，经三次浸出，采用压滤机压滤后合并滤液，得到碱性浸出渣和碱性浸出液。
锌粉置换：所得碱性浸出液为贵液，经脱氧后，加入锌粉搅拌，适量加入乙酸铅，置换得金银钯锭。
将金银钯锭熔炼进行银电解，得到银粉再铸银锭和银阳极泥；银电解产生的银阳极泥采用稀硝酸浸出，浸出温度为85℃，固液比1g∶4mL，浸出时间2h。在所得浸出液中加入氯化钠，得到沉淀银和滤液；对滤液进行还原，得到金粉铸锭，还原后的滤液经锌粉置换后得到钯粉。置换液经循环活性碳净化，所得水可循环再次利用。
将碱性浸出渣送真空炉熔炼，分离得到铅铋合金和金银钯合金。
本发明的从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法，工艺流程投资少、时间短、见效快、综合回收率高，技术经济指标高，本实施例中，金属回收率为：铜95%，铅98%，铋98%，硒90%，金99.6%，银99%，钯90%，其加工费为8000元/吨，生产周期为15天。
实施例2：
一种本发明的从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法，所用铜阳极泥的化学组成见表1，其工艺流程图如图1所示，包括以下步骤：
表1铜阳极泥化学组成
元素 Au Ag Pd Cu Se Te Pb Bi3 -->
W/% 0.3% 8% 4.5 10% 3% 1.0% 10% 9%
（1）氧化焙烧：将上述铜阳极泥粗破碎后，分批次装入料盒中（厚度：5厘米），并送入氧化隧道窑，在空气充分条件下进行氧化焙烧，焙烧温度为680℃，保温8小时使铜阳极泥完全氧化。出窑后，得到初级烟尘和焙烧产物；
将初级烟尘过两极硒吸收槽，初级烟尘中的硒与两极硒吸收槽中的水生成亚硒酸，得到含亚硒酸的水溶液和次级烟尘；在该含亚硒酸的水溶液中加入还原剂二氧化硫，反应后得粗硒粉；
（2）酸浸：将步骤（1）所得的焙烧产物冷却后，经冲击磨干至200目左右。将该干磨至200目的焙烧产物投入反应釜中，并将上述次级烟尘也通入该反应釜中。往反应釜中加入质量分数为15%的硫酸，焙烧产物与硫酸的体积比为1∶4，蒸气加热该反应釜至90℃，不断注入质量分数为27.5%双氧水作为氧化剂。浸出8小时后，采用压滤机压滤后对滤渣洗涤，合并滤液，得到酸性浸出渣和酸性浸出液。
从上述酸性浸出液中回收银、铜：往酸性浸出液中加入工业盐，搅拌后得到氯化银沉淀和含硫酸铜的上清液，对所述氯化银沉淀进行精炼，得到银锭；在所述含硫酸铜的上清液中加入铁粉，置换得到铜含量为80%的海绵铜。
（3）碱浸：将酸浸后得到的酸性浸出渣投入搅拌槽中，加入片碱，酸性浸出渣与片碱的质量比为1∶4，同时加入氰化钠和矿选剂，氰化钠的添加量为酸性浸出渣质量的4.5%，矿选剂添加量为酸性浸出渣质量的2.5%，碱浸pH值为10；按阳极泥渣中所含金、银、钯量加入所需快速碱浸剂量，输氧。搅拌浸出12小时，经三次浸出，采用压滤机压滤后合并滤液，得到碱性浸出渣和碱性浸出液。
锌粉置换：所得碱性浸出液为贵液，经脱氧后，加入锌粉搅拌，适量加入乙酸铅，置换得金银钯锭。
将金银钯锭熔炼进行银电解，得到银粉再铸银锭和银阳极泥；银电解产生的银阳极泥采用稀硝酸浸出，浸出温度为90℃，固液比1g∶4mL，浸出时间2h。在所得浸出液中加入氯化钠，得到沉淀银和滤液；对滤液进行还原，得到金粉铸锭，还原后的滤液经锌粉置换后得到钯粉。置换液经循环活性碳净化，所得水可循环再次利用。
将碱性浸出渣送真空炉熔炼，分离得到铅铋合金和金银钯合金。
本发明的从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法，工艺流程投资少、时间短、见效快、综合回收率高，技术经济指标高，本实施例中，金属回收率为：铜93%，铅96%，铋98%，硒90%，金99.7%，银99%，钯89%，其加工费为8000元/吨，生产周期为15天。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。。

Claims (9)

1.一种从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法，包括以下步骤：
（1）将铜阳极泥进行氧化焙烧，得到初级烟尘和焙烧产物；从所述初级烟尘中回收硒，得到次级烟尘和粗硒粉；
（2）将所述焙烧产物破碎后加入反应釜中，加酸进行酸浸，酸浸过程中不断加入氧化剂，得到酸性浸出渣和酸性浸出液，从所述酸性浸出液中回收银、铜；
（3）在所述酸性浸出渣中加入碱进行碱浸，同时加入氰化钠和矿选剂，得到碱性浸出渣和碱性浸出液，从所述碱性浸出液中回收贵金属，从所述碱性浸出渣中回收铅铋合金及重金属。
2.根据权利要求1所述的从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述氧化焙烧温度为600℃～700℃，时间为8h～10h。
3.根据权利要求1所述的从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，酸选自质量分数为10%～20%的硫酸；所述氧化剂选自质量分数为25%～30%的双氧水，所述焙烧产物与硫酸的固液比为1g∶4mL，所述酸浸的温度为80℃～90℃，所述酸浸的时间为7h～9h。
4.根据权利要求1所述的从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法，其特征在于，所述步骤（3）中，所述碱为片碱，碱浸pH值为9～10。
5.根据权利要求1～4任一项所述的从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，从所述初级烟尘中回收硒的具体过程为：将所述初级烟尘与水接触，得到含亚硒酸的水溶液和次级烟尘，在所述含亚硒酸的水溶液加入还原剂，得到粗硒粉。
6.根据权利要求1～4任一项所述的从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，酸浸前还包括将所述次级烟尘通入该反应釜中。
7.根据权利要求1～4任一项所述的从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，从所述酸性浸出液中回收银、铜的具体过程为：在所述酸性浸出液中加入工业盐，搅拌后得到氯化银沉淀和含硫酸铜的上清液，对所述氯化银沉淀进行精炼，得到银锭；在所述含硫酸铜的上清液中加入铁粉，置换得到海绵铜。
8.根据权利要求1～4任一项所述的从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法，其特征在于，所述步骤（3）中，从所述碱性浸出液中回收贵金属的具体过程为：将所述碱性浸出液脱氢，加入锌粉和乙酸铅，置换得金银钯锭，熔炼所述金银钯锭；将熔炼的金银钯锭进行银电解，得到银粉再铸银锭和银阳极泥；对所述银阳极泥进行酸浸，在所得浸出液加入氯化钠，得到沉淀银和滤液；对所述滤液进行还原，得到金粉铸锭，还原后的滤液经锌粉置换后得到钯粉。
9.根据权利要求8所述的从铜阳极泥中分离回收有价金属的方法，其特征在于，所述步骤（3）中，从所述碱性浸出渣中回收铅铋合金及重金属的具体过程为：将所述碱性浸出渣送真空炉熔炼，分离得到铅铋合金和金银钯合金。
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