CN106834704A - 一种白烟尘有价金属回收及无害化处理的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种白烟尘有价金属回收及无害化处理的方法，以氯酸钠为氧化剂，用硫酸对白烟尘进行氧化浸出，过滤，酸浸渣作为金精矿配进铜精矿中返回火法炼铜系统的低吹熔炼炉。酸浸液加入铁粉置换，得到的含砷海绵铜再用氢氧化钠碱性浸出除砷，除砷后的海绵铜返回火法炼铜系统的阳极炉精炼。置换后液和碱浸液混合后用石灰乳调节PH值，再通入空气氧化，即生成性质稳定的砷酸铁钙复合物，从而把砷固化成稳定的化合物，并可进一步制成免烧砖。用本发明方法处理白烟尘，铜的回收率大于93%，海绵铜含铜量大于90%，砷的浸出率大于90%，酸浸渣的金、银等贵金属得到了比较高的富集，可作为金精矿配入铜精矿中返回火法炼铜系统的底吹熔炼炉。

Description

一种白烟尘有价金属回收及无害化处理的方法
技术领域
本发明涉及一种高砷固体废物白烟尘处理的方法，具体为一种火法炼铜的白烟尘有价金属回收及无害化处理砷的方法。
背景技术
火法炼铜过程中，铜精矿中所含的微量砷富集于烟尘中，且各冶炼厂所产生的烟尘数量较大，通常占到投矿量的1～2%。多数冶炼企业将含砷烟尘返回熔炼系统进行处理，使得系统中砷不断累积，降低了熔炼炉的处理能力，同时恶化炉况，危及安全生产，还会影响制酸工序的正常生产和产品质量。烟尘中的砷主要以三氧化二砷、五氧化二砷、砷酸盐的形式存在，是剧毒物品，储存、处置要求非常高。另外，烟尘中还含有Cu,Au,Ag,Pb等有价金属，是十分珍贵的资源。
因此，回收烟尘中的有价金属元素，并把砷处理变成无毒或低毒且性质稳定的砷酸盐化合物，是解决冶炼烟尘中砷危害生产问题的有效方法。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种铜回收率高的能够回收白烟尘中的有价金属并无害化处理砷的方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种白烟尘有价金属回收及无害化处理的方法，具体方法如下：按设定液固比边搅拌把白烟尘加入浓度为20～30g/L的硫酸中，再加入氯酸钠，加热浸出，然后过滤，滤液加入铁粉置换，得到的海绵铜加入氢氧化钠浸出除砷，碱浸液和置换后液混合后用石灰乳中和并通入空气氧化，得到稳定的砷酸铁钙复合物。
白烟尘用硫酸和氯酸钠进行氧化浸出，浸出条件为：设定液固比为3～4:1，浸出温度90～95℃。
酸浸液用铁粉置换，回收其中的铜，置换条件为：铁粉用量为化学计量的1.2倍，温度50～60℃。
置换所得的含砷海绵铜用氢氧化钠浸出除砷，浸出温度85～95℃。
置换后液和碱浸液混合后，用石灰乳中和至PH=10，再用空气氧化，得到性质稳定的砷酸铁钙复合物。
积极有益效果：用本发明方法处理白烟尘，可以使白烟尘中的铜、铅、砷很好的分离，达到回收利用的目的。铅以及贵金属保留在酸浸渣中，铜形成海绵铜返回火法炼铜系统，砷最后形成了稳定的砷酸铁钙复合物；用本发明方法处理白烟尘，铜的回收率大于93%，海绵铜含铜量大于90%，砷的浸出率大于90%，酸浸渣的金、银等贵金属得到了比较高的富集，可作为金精矿配入铜精矿中返回火法炼铜系统的底吹熔炼炉。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明做进一步的说明：
本发明是用硫酸和氯酸钠对白烟尘氧化浸出，然后过滤，酸浸渣作为金精矿配进铜精矿中返回火法炼铜系统的低吹熔炼炉，滤液加入铁粉置换，得到的含砷海绵铜加入氢氧化钠浸出除砷后返回火法炼铜系统的阳极炉，碱浸液和置换后液混合后用石灰乳中和并用空气氧化，得到稳定的砷酸铁钙复合物，可进一步制造免烧砖。
具体技术方案如下：
把白烟尘和水按比例混合打浆，加入硫酸，加热，分次加入氯酸钠氧化浸出，然后过滤，用适量水洗涤滤饼；滤饼为酸浸渣；滤液在搅拌下加入铁粉置换，再过滤，滤液为置换后液；滤饼搅拌加入氢氧化钠浸出砷，然后再过滤，滤饼为海绵铜；滤液和置换后液混合，搅拌，加入石灰乳中和后通入空气氧化，把亚铁氧化成高铁，过滤，滤饼是砷酸铁钙符合物，滤液可返回前工序循环使用。
技术方案所述白烟尘有价金属回收及无害化处理的方法，技术条件为：用硫酸浸出白烟尘，液固比是3～4:1，硫酸浓度为20～30g/L，氯酸钠的用量为白烟尘量的3%，浸出温度是90～100℃，浸出时间为2～3小时；酸浸液铁粉置换，铁粉用量为酸浸液中的铜摩尔量的1.2倍，置换温度为50～60℃；置换所得的含砷海绵铜用碱浸砷，氢氧化钠浓度为10%，浸出温度是90～95℃，浸出时间为2～4小时；置换后液和碱浸液混合后用石灰乳中和至PH=10，通入空气把亚铁氧化成高铁。
实施例1
称取500g白烟尘（白烟尘成分见表1），在搅拌下加入到装有2000ml水的烧杯中，再用移液管加入98%硫酸22ml，加热到95℃，再分次加入氯酸钠共15g，保温95℃浸出2小时，过滤，用约300ml水洗涤滤饼，滤饼放烘箱烘干得酸浸渣178.4g（酸浸渣成分见表2），滤液和洗液合并得1920ml酸浸液，分析溶液铜浓度为47.74g/L，加入102克铁粉，搅拌加热至50℃置换1小时，过滤，滤饼移入烧杯中，加入10%氢氧化钠溶液200ml，搅拌加热至95℃浸出2小时，再过滤并用100ml水洗涤，滤饼放烘箱烘干得到海绵铜100.8克（海绵铜成分见表3），滤液和前面的置换后液混合，用石灰乳调节PH=10，通入空气使亚铁全部氧化为高铁，过滤，滤饼为砷酸铁钙复合物。
实施例2
称取500g白烟尘（白烟尘成分见表1），在搅拌下加入到装有2000ml水的烧杯中，再用移液管加入98%硫酸27.7ml，加热到90℃，再分次加入氯酸钠共15g，保温90℃浸出3小时，过滤，用约300ml水洗涤滤饼，滤饼放烘箱烘干得酸浸渣172.5g（酸浸渣成分见表2），滤液和洗液合并得2010ml酸浸液，分析溶液铜浓度为46.95g/L，加入105克铁粉，搅拌加热至50℃置换1小时，过滤，滤饼移入烧杯中，加入10%氢氧化钠溶液200ml，搅拌加热至95℃浸出2小时，再过滤并用100ml水洗涤，滤饼放烘箱烘干得到海绵铜103.5克（海绵铜成分见表3），滤液和前面的置换后液混合，用石灰乳调节PH=10，通入空气使亚铁全部氧化为高铁，过滤，滤饼为砷酸铁钙复合物。
实施例3
称取500g白烟尘（白烟尘成分见表1），在搅拌下加入到装有1500ml水的烧杯中，再用移液管加入98%硫酸25ml，加热到90℃，再分次加入氯酸钠共15g，保温90℃浸出3小时，过滤，用约400ml水洗涤滤饼，滤饼放烘箱烘干得酸浸渣173.8g（酸浸渣成分见表2），滤液和洗液合并得1750ml酸浸液，分析溶液铜浓度为47.8g/L，加入92.5克铁粉，搅拌加热至50℃置换1小时，过滤，滤饼移入烧杯中，加入10%氢氧化钠溶液200ml，搅拌加热至95℃浸出2小时，再过滤并用100ml水洗涤，滤饼放烘箱烘干得到海绵铜91.9克（海绵铜成分见表3），滤液和前面的置换后液混合，用石灰乳调节PH=10，通入空气使亚铁全部氧化为高铁，过滤，滤饼为砷酸铁钙复合物。
表1 白烟尘成分表
元素 Cu(%) As(%) Pb(%) Au(g/t) Ag(g/t)
实施例一 19.35 11.53 6.78 19.58 152.37
实施例二 20.16 12.38 6.23 17.96 168.5
实施例三 17.82 13.06 8.05 20.15 157.48
表2 酸浸渣成分表
元素 Cu(%) As(%) Pb(%) Au(g/t) Ag(g/t)
实施例一 2.96 3.35 18.81 54.25 431.2
实施例二 3.53 3.23 17.92 52.5 486.4
实施例三 3.15 3.31 23.1 58.06 455.5
表3 海绵铜成分表
元素 Cu(%) As(%) Fe(%) Au(g/t) Ag(g/t)
实施例一 90.57 0.68 6.06 / /
实施例二 90.63 0.72 5.86 / /
实施例三 90.84 0.63 5.57 / /
通过三个实施例可以看出，用本发明方法处理白烟尘，铜、金、银等有价金属可以回收利用；白烟尘中的砷经过处理后变成稳定的砷酸铁钙， 进一步可制成免烧砖，达到了无害化处理的目的。
用本发明方法处理白烟尘，可以使白烟尘中的铜、铅、砷很好的分离，达到回收利用的目的。铅以及贵金属保留在酸浸渣中，铜形成海绵铜返回火法炼铜系统，砷最后形成了稳定的砷酸铁钙复合物；用本发明方法处理白烟尘，铜的回收率大于93%，海绵铜含铜量大于90%，砷的浸出率大于90%，酸浸渣的金、银等贵金属得到了比较高的富集，可作为金精矿配入铜精矿中返回火法炼铜系统的底吹熔炼炉。
以上实施案例仅用于说明本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代及改进等，均应视为本申请的保护范围。

Claims (5)

1.一种白烟尘有价金属回收及无害化处理的方法，其特征在于,具体方法如下：按设定液固比边搅拌把白烟尘加入浓度为20～30g/L的硫酸中，再加入氯酸钠，加热浸出，然后过滤，滤液加入铁粉置换，得到的海绵铜加入氢氧化钠浸出除砷，碱浸液和置换后液混合后用石灰乳中和并通入空气氧化，得到稳定的砷酸铁钙复合物。
2.根据权利要求1所述的白烟尘有价金属回收及无害化处理的方法，其特征在于：白烟尘用硫酸和氯酸钠进行氧化浸出，浸出条件为：设定液固比为3～4:1，浸出温度90～95℃。
3.根据权利要求1或2所述的白烟尘有价金属回收及无害化处理的方法，其特征在于：酸浸液用铁粉置换，回收其中的铜，置换条件为：铁粉用量为化学计量的1.2倍，温度50～60℃。
4.根据权利要求1所述的白烟尘有价金属回收及无害化处理的方法，其特征在于：置换所得的含砷海绵铜用氢氧化钠浸出除砷，浸出温度85～95℃。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：置换后液和碱浸液混合后，用石灰乳中和至PH=10，再用空气氧化，得到性质稳定的砷酸铁钙复合物。
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