CN105734306A - 一种从高含量铜锡阳极泥中湿法回收铜、锡的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种从高含量铜锡阳极泥中湿法回收铜、锡的工艺，包括以下步骤：(1)对锡阳极泥进行盐酸浸出，控制盐酸的浓度为1-5mol/L，得到酸性浸出液；(2)对酸性浸出液进行铜萃取，实现铜与其它金属的分离，有机相利用硫酸反萃并电积回收铜；(3)铜萃取后的萃余液与铁粉混合进行铁粉置换，得到含铁的高锡浸出液；(4)从该高锡浸出液中萃取回收铁，并得到含锡溶液；(5)对含锡溶液进行电积，回收锡。本发明根据阳极泥的特点，通过利用浸出、萃取、置换、电积等手段回收阳极泥中的高质量的铜和锡，提高资源综合利用水平。本发明特别适合应用于我国各个大小型铜电积企业，可适应处理各种规模的含铜、锡的阳极泥。

Description

一种从高含量铜锡阳极泥中湿法回收铜、锡的工艺
技术领域
本发明涉及一种从高含量铜锡阳极泥中湿法回收铜、锡的工艺，属于二次资源综合回收技术领域。
背景技术
阳极泥是水溶液电冶金过程中附着于残阳极表面或沉淀在电解槽底的不溶性泥状物，是提取贵金属和综合回收锑、铋、铜、铅、锡等金属的重要原料。阳极泥的种类很多，以铜阳极泥为例，铜阳极泥产率一般为0.2％-0.8％。
阳极泥中回收有价金属主要方式有三种：火法工艺、湿法工艺和湿法-火法联合工艺。国内外处理铜阳极泥多采用硫酸化焙烧工艺或先进行预处理工艺优化但这些火法或湿法-火法联合工艺设备比较复杂，动力设备维修费用高，产生的二氧化硫气体对人体和环境危害较大。此外对阳极泥的处理还利用加压浸出来处理铜阳极泥。
对于阳极泥回收铜锡一般是浸出后置换回收铜，回收的铜粉质量仅为85％左右，提铜后加入石灰乳中和至pH4-4.5，沉淀出含锡大于40％的氢氧化锡，然后利用火法熔炼回收锡。处理时要将阳极泥进行氧化焙烧，使锡成为不溶于酸的SnO2，而铜则成为易溶于酸的CuO，然后用稀硫酸浸出铜，随后用盐酸浸出铋，残存的渣则还原熔炼成铅锡合金。这些火法工艺在回收铜、锡时不能达到很高的回收率，同时回收产品的质量不高。
发明内容
基于此，本发明的目的在于提供一种从高含量铜锡阳极泥中湿法回收铜、锡的工艺，通过利用全湿法回收锡阳极泥中的铜和锡，得到高质量的铜、锡产品。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种从高含量铜锡阳极泥中湿法回收铜、锡的工艺，包括以下步骤：
(1)对锡阳极泥进行盐酸浸出，控制盐酸的浓度为1-5mol/L，得到酸性浸出液，酸性浸出液的残酸浓度低于0.5mol/L；
(2)对酸性浸出液进行铜萃取，实现铜与其它金属的分离，有机相利用硫酸反萃并电积回收铜；
(3)铜萃取后的萃余液与铁粉混合进行铁粉置换，得到含铁的高锡浸出液；
(4)从该高锡浸出液中萃取回收铁，并得到含锡溶液；
(5)对含锡溶液进行电积，回收锡。
本发明的主要原理为：在步骤(1)中，阳极泥中的铜锡在一定浓度盐酸下(盐酸浓度1-5mol/L)和一定温度下(80-95℃)经过铜加工酸洗废液浸出，浸出其中的铜、锌；通过步骤(2)的铜萃取步骤将浸出液中的铜分离；在步骤(3)中，通过铁粉置换净化含锡溶液，实现锡与除了铁以外其它杂质离子的分离；通过步骤(4)回收铁并得到纯净的锡溶液；通过步骤(5)回收锡产品。
在本发明中，所述铜锡阳极泥中含铜10-30wt％，含锡10-30wt％。
在本发明中，所述铜锡阳极泥的粒级为-0.150mm。
在所述步骤(1)中，浸出时间为0.5-3h，浸出温度为80℃-95℃，浸出液固比为6∶1。
在所述步骤(2)中，铜萃取所用萃取剂为M5775、M5640、N902、Lix984或Lix984N，所用的稀释剂为260#溶剂油，萃取剂的浓度为10-30％，萃取的条件为相比(O/A)为1∶1-1∶5。
在所述步骤(2)中，反萃剂硫酸的浓度为1-3mol/L。
在所述步骤(4)中，萃取剂为P204，所用的稀释剂为260#溶剂油，萃取剂的浓度为10-30％，萃取的条件为相比(O/A)为1∶1-1∶5。
本发明所述步骤(5)的电积工艺中电流密度为300-800A/m2，槽电压为2.0-3.5V。
本发明的优点在于：
本发明提出一种利用全湿法流程回收阳极泥中铜锡的新工艺，根据阳极泥的特点，通过利用浸出、萃取、置换、电积等手段回收阳极泥中的高质量的铜和锡，提高资源综合利用水平。本发明特别适合应用于我国各个大小型铜电积企业，可适应处理各种规模的含铜、锡的阳极泥，锡的回收率达到95％以上。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明做进一步说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
以我国某大型铜冶炼产生的含铜、锡阳极泥为例，采用本发明的工艺湿法回收其中的铜和锡。该阳极泥中的主要元素含量如表1所示。
表1原料主要元素含量的分析结果
元素 Cu Sn Pb Sb Fe Ni
含量/％ 26.57 26.80 5.28 4.30 2.07 1.45
具体操作步骤如下：
(1)酸性浸出步骤
盐酸浸出的条件为：初始盐酸浓度为4mol/L，温度80℃，浸出时间120min，液固比(ml/g)6∶1，搅拌转速为200r/min，利用此条件，最终得到酸性浸出液，铜的浸出率20％，锡的浸出率96.38％，酸性浸出渣全部得到有效利用。
(2)铜回收步骤
酸性浸出液中铜的浓度相对较高，利用Lix984N作为萃取剂，以260#溶剂油为稀释剂配置浓度30％的有机相。将浸出液中的铜萃取出来。萃取条件为：相比(O/A)1∶1，混合时间10min，静置5min后分离。铜的萃取率超过98％。含铜有机相在相比(O/A)6∶1，反萃时间10min，静置5min的反萃条件下用180g/L的硫酸反萃得到含铜45g/L的溶液。反萃得到的溶液在槽电压2.0V，电流密度300A/m2的电积下电积，得到纯度99.9％以上的铜板。萃余液中含有锡和一定量的铁。
(3)铁置换步骤
步骤(2)萃取后的萃余液再加入10g/L的铁粉，置换时间30min，温度80℃，去除酸性浸出液中的其它杂质离子。
(4)铁回收步骤
利用萃取剂P204，并以260#溶剂油为稀释剂配置浓度30％的有机相。萃取回收铁，萃取条件为：相比(O/A)1∶1，混合时间10min，静置5min后分离，铁的萃取率达到99％，锡不被萃取。负载有机相在相比(O/A)1∶1，混合时间10min，静置5min的条件下用6mol/L的盐酸反萃，铁的总回收率达到98％以上。
(5)锡电积步骤
控制电流密度600A/m2，槽电压2.7V，可回收纯度99.5％的电积锡。
通过以上浸出、置换、萃取和电积步骤回收阳极泥中的铜、锡，得到高质量的铜、锡产品。

Claims (8)

1.一种从高含量铜锡阳极泥中湿法回收铜、锡的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)对锡阳极泥进行盐酸浸出，控制盐酸的浓度为1-5mol/L，得到酸性浸出液，酸性浸出液的残酸浓度低于0.5mol/L；
(2)对酸性浸出液进行铜萃取，实现铜与其它金属的分离，有机相利用硫酸反萃并电积回收铜；
(3)铜萃取后的萃余液与铁粉混合进行铁粉置换，得到含铁的高锡浸出液；
(4)从该高锡浸出液中萃取回收铁，并得到含锡溶液；
(5)对含锡溶液进行电积，回收锡。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述铜锡阳极泥中含铜10-30wt％，含锡10-30wt％。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述铜锡阳极泥的粒级为-0.150mm。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，浸出时间为0.5-3h，浸出温度为80℃-95℃，浸出液固比为3∶1-12∶1。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述步骤(2)中铜萃取所用的萃取剂为M5775、M5640、N902、Lix984或Lix984N，所用的稀释剂为260#溶剂油，萃取剂的浓度为10-30％，萃取的条件为相比(O/A)为1∶1-1∶5。
6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，反萃剂硫酸的浓度为1-3mol/L。
7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述步骤(4)中萃取剂为P204，所用的稀释剂为260#溶剂油，萃取剂的浓度为10-30％，萃取的条件为相比(O/A)为1∶1-1∶5。
8.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述步骤(5)的电积工艺中电流密度为300-800A/m2，槽电压为2.0-3.5V。
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