CN105752940A - 一种从湿法冶金高硫渣中回收硫及有价金属的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种从湿法冶金高硫渣中回收硫及有价金属的工艺，将待处理的酸浸渣进行研磨，过目筛，得到粉料；向粉料中加入H2O2进行氧化，使铜、镍、锌溶解于溶液中，过滤，分别得到滤液A和滤渣A；常温下，向滤渣中加入硫化铵溶液，搅拌进行反应，过滤后得到滤液B和滤渣B；对滤液B进行蒸馏，过滤，分别得到蒸馏母液、硫磺以及气体，蒸馏出的气体通过吸收塔进行吸收以再生回用。本发明的工艺，提硫效果较好，在常温下浸出速度快，提硫载体硫化铵可以循环回收利用，工艺简单易于控制，此工艺环境友好，清洁生产，具有良好的工业应用前景。

Description

一种从湿法冶金高硫渣中回收硫及有价金属的工艺
技术领域
本发明涉及重金属回收技术领域，具体是一种从湿法冶金高硫渣中回收硫及有价金属的工艺。
背景技术
在硫化铜、镍、锑及铅锌全湿法生产中，大部分硫以单质形式进入浸出渣中。此类酸浸渣工业现状为大部分未经处理而堆存，若对渣中硫磺进行低成本的回收，不仅可以创造经济效益，而且可以减少对环境的污染，实现可持续发展。
从渣中回收单质硫的方法有很多，主要分为物理法和化学法。物理法主要有浮选法，制粒筛分法、热过滤法、蒸馏法、和高压倾析发等。化学法主要包括煤油法、甲苯发、二甲苯发和四氯乙烯法等。物理法中的浮选法、制粒筛分法回收硫磺，虽然成本低，但所得的硫磺产品纯度低；热过滤法、蒸馏法和高压倾析法均对生产设备要求高。而在化学法中采用的有机溶剂具有毒害性，易挥发对环境造成污染，且易燃易爆不利于实际操作和生产安全。上述方法应用在提硫中均存在不足之处。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从湿法冶金高硫渣中回收硫及有价金属的工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种从湿法冶金高硫渣中回收硫及有价金属的工艺，步骤如下：
(1)将待处理的酸浸渣进行研磨，并过180～240目筛，得到粉料；
(2)向粉料中加入其质量2～10％的H2O2进行氧化，使铜、镍、锌溶解于溶液中，产生硫磺铜、硫酸镍、硫酸锌，过滤，分别得到滤液A和滤渣A；
(3)常温下，向滤渣中加入浓度为2.0～3.0mol/L的硫化铵溶液，硫化铵溶液与滤渣的质量比为5～7：1，搅拌8～12min进行反应，硫的浸出率为98％以上，过滤后得到滤液B和滤渣B；
(4)将滤液B在88～92℃下蒸馏55～65min，然后过滤，分别得到蒸馏母液、硫磺以及气体，蒸馏出的气体通过吸收塔进行吸收以再生回用。
作为本发明进一步的方案：所述步骤(1)中，粉料中200目的颗粒占83～87％。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤(2)中，H2O2的加入量是粉料质量的3～5％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
硫化铵是一种较好的溶硫试剂，与其他溶剂相比硫化铵价格低，生态环保易于控制，设备简单投资少，适用于处理大批量物料；
本发明的工艺，提硫效果较好，在常温下浸出速度快，提硫载体硫化铵可以循环回收利用，工艺简单易于控制，此工艺环境友好，清洁生产，具有良好的工业应用前景。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本工艺所用原料为湿法冶金高硫残渣，此类渣中的硫主要为单质硫。如三氯化铁或氯化铜浸出黄铜矿，盐酸浸出硫化锑矿，氧压酸浸法处理锌精矿及其电解精炼(镍硫电解)等。可产生单质硫含量在40～90％之间的残渣。此外这些含硫元素物料正常情况下含有一定数量的铜、镍、锌、铅、锑等有价元素及Au、Ag等贵金属。其化学成分如下表：
组成 S Fe SiO2 CaO Mn Cu Ni Pb Zn Sb Au Ag
含量/％ 61.06 5.03 4.27 1.71 0.5 0.54 0.81 3.5 6.83 0.60 0.0001 0.035
原料中的元素硫的含量为61.06％，大部分以单质的形式存在(占总硫的90％以上)少量以金属硫化物、硫酸盐的形式存在。其中的有价金属以金属硫化物，金属氧化物或硫酸盐的形式存在。
提硫原理：
湿式冶金高硫残渣中的硫主要以单质硫的形式存在，它可能与含有S2-离子的硫化铵溶液作用产生多硫离子而溶解转入溶液中：xS0+(NH4)2＝(NH4)2Sx+1；
当残渣中的硫被(NH4)2S浸取后经过滤，多硫化铵浸出母液与浸出渣分离，多硫化铵母液在90～95℃的温度下分解析出硫磺：(NH4)2Sx+1＝xS0+H2S↑+2NH3↑。
分解反应出的H2S和NH3经吸收再返浸出，依据硫化铵提硫原理可知，采用相应工艺即可回收硫磺，富集酸浸渣中的有价金属，且硫化铵和析硫母液可再生和循环使用。
从湿法冶金高硫渣中回收硫及有价金属的工艺，步骤如下：
(1)将待处理的酸浸渣进行研磨，并过180～220目筛，得到粉料，粉料中200目的颗粒占,85％；
(2)向粉料中加入其质量4％的H2O2进行氧化，使铜、镍、锌溶解于溶液中，产生硫磺铜、硫酸镍、硫酸锌，过滤，分别得到滤液A和滤渣A；
(3)常温下，向滤渣中加入浓度为2.5mol/L的硫化铵溶液，硫化铵溶液与滤渣的质量比为6：1，搅拌10min进行反应，硫的浸出率为98％以上，过滤后得到滤液B和滤渣B；
硫化铵浸出硫的过程热效应小，因此溶硫过程只要在室温条件下进行，即可获得高的硫的浸出率，温度过高反而会造成硫化铵的挥发和分解等损耗；
(4)将滤液B在90℃下蒸馏60min，然后过滤，分别得到蒸馏母液、硫磺以及气体，蒸馏出的气体通过吸收塔进行吸收以再生回用。
结论：采用硫化铵法提出硫磺，富集有价金属的回收方法是可行的，确定了浸出和蒸馏两个过程的最佳工艺条件：硫化铵浓度2.5mol/L，浸出时间10min液固比6：1，浸出温度为常温，蒸馏温度为90℃，蒸馏保温时间为60min。
在最佳工艺条件下，硫的浸出率97.5％以上，硫磺的回收率95.8％以上，所得硫磺纯度99.5％以上。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (3)

1.一种从湿法冶金高硫渣中回收硫及有价金属的工艺，其特征在于，步骤如下：
（1）将待处理的酸浸渣进行研磨，并过180～240目筛，得到粉料；
（2）向粉料中加入其质量2～10%的H2O2进行氧化，使铜、镍、锌溶解于溶液中，产生硫磺铜、硫酸镍、硫酸锌，过滤，分别得到滤液A和滤渣A；
（3）常温下，向滤渣中加入浓度为2.3～2.7mol/L的硫化铵溶液，硫化铵溶液与滤渣的质量比为5～7：1，搅拌8～12min进行反应，过滤，得到滤液B和滤渣B；
（4）将滤液B在88～92℃下蒸馏55～65min，然后过滤，分别得到蒸馏母液、硫磺以及气体，蒸馏出的气体通过吸收塔进行吸收以再生回用。
2.根据权利要求1所述的从湿法冶金高硫渣中回收硫及有价金属的工艺，其特征在于，所述步骤（1）中，粉料中200目的颗粒占83～87％。
3.根据权利要求1所述的从湿法冶金高硫渣中回收硫及有价金属的工艺，其特征在于，所述步骤（2）中，H2O2的加入量是粉料质量的3～5％。
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