CN106868307A - 一种硫酸烧渣除砷富集金银的综合利用工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种从硫酸烧渣中除去砷等杂质富集金银的工艺。该工艺通过碱浸除砷‑酸浸除去铜、锌、铁等有价资源并回收利用,进而富集金银,最终实现硫酸烧渣的综合利用。主要特征在于:在大于50℃的温度下用碱浸脱除砷,使渣中砷的含量降低到0.1%以下,并从溶液中提取砷做无害化处理;在大于70℃的温度下用酸浸出铜、锌、铁等有价资源,过滤得到富集的金银矿渣;浸出液用铁粉置换制备海绵铜,调pH沉淀得到Fe(OH)3,焙烧Fe(OH)3得到铁精矿,通入沉锌剂得到Zn渣。本工艺在富集金银的同时,将有害的砷提取做无害化处理,并实现渣中的铜、锌和铁等有价资源的综合利用,清洁环保,经济效益显著。

Description

一种硫酸烧渣除砷富集金银的综合利用工艺 一、
技术领域
[0001] 本发明一种硫酸烧渣资源综合利用技术,涉及一种硫酸烧渣中金银富集技术、有 害砷的无害化处理及铜、锌和铁的提取利用技术。 二、
背景技术
[0002] 我国硫酸生产长期以来一直是以硫铁矿为主要原料,硫酸烧渣正是硫铁矿生产硫 酸过程中产生的工业废渣,每生产11硫酸将产生约0.8〜0.9t的硫酸烧渣。目前,我国化工 和冶金工业中每年产生几千万吨的烧渣,除了少量用于炼铁、化工和建材外,绝大部分被排 放或者堆存。这些废渣不仅占用了大量耕地,还有可能进入大气、土壤和水体,造成严重的 环境污染。硫酸烧渣中通常还有20〜60%的铁,以及少量的铜、铅、锌和金银。随着资源的利 用以及紧缺,如果能将硫酸烧渣进行充分利用,不仅可以减少环境污染,还能提高资源利用 率,变废为宝,产生可观的经济效益。
[0003] 硫酸烧渣中通常含有的砷是剧毒物质,不仅会造成严重的环境污染,还会毒害后 续冶金过程,需要在处理硫酸烧渣前先将其除去。目前,硫酸烧渣中砷的除去方法主要是采 用高温焙烧和酸洗工艺。高温焙烧工艺不仅耗能还容易引起环境污染,而酸洗工艺由于酸 的选择性差,会造成铜、锌、铁、以及金银的大量损失,降低矿物中有价金属的回收率。此外, 硫酸烧渣中的金银主要采用氰化法和氯化法回收,由于烧渣中金的含量非常低,直接采用 氰化法不仅处理量大,而且回收率低,处理成本较高。氯化焙烧工艺虽然可以处理低品位硫 酸烧渣,但设备投资大,其环保问题也值得关注。公开号为CN104195347B的发明专利介绍了 一种高温焙烧(880〜950°C)制酸过程中,通过调整工艺参数使金、银富集,并通过电除尘收 集,进而采用环保药剂进行浸出,炭浆吸附后冶炼得到金银。公开号为CN104975187A的发明 专利提出了一种采用超声分散磨浸硫酸烧渣来强化提金的工艺,工艺步骤包括制浆、超声 分散磨浸、超声浸出、碳浆浸出和冶炼铸金等,提高了金的浸出率。公开号为CN106086434A 的发明专利提出了一种采用酸浸脱砷技术,除去硫酸烧渣中的砷,进而采用氯化挥发的工 艺提取烧渣中的金银,实现了矿物中金银的利用。这些方法为处理硫酸烧渣提供了很好的 借鉴,但是也存在着设备投资大,操作复杂,未综合利用硫酸烧渣等问题。因此,研究一种操 作简单,投资成本低,资源综合利用率高,且对环境影响小的工艺技术对硫酸烧渣的综合利 用有着重要意义。
[0004] 本发明一种硫酸烧渣除砷富集金银的综合利用工艺,通过碱浸除砷-酸浸提取铜、 锌和铁,进而提高金、银的品位,可以降低提金的处理量,实现铜、锌和铁等资源的综合利 用,经济效益显著,并且该发明全部流程采用湿法冶金工艺,清洁环保,不会造成环境污染。 三、
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种硫酸烧渣综合利用技术,将硫酸烧渣中有害砷进行提取 做无害化处理,金银富集的同时实现铜、锌和铁的综合利用。
[0006] 本发明是通过以下技术方案实现的:
[0007] 一种硫酸烧渣除砷富集金银的综合利用工艺,其特征在于,包括以下步骤:
[0008] (1)磨矿调浆
[0009] 将硫酸烧渣在磨矿系统1中磨矿,使小于0.074毫米的矿物占90 %以上,将矿物加 入浸出槽2内调节矿浆浓度为20〜40% ;
[0010] ⑵碱浸脱砷
[0011] 槽2中加入碱,其浓度为0.5〜3mol/L,加热矿浆至50°C以上,搅拌3〜8小时,过滤 分离,脱砷渣进入酸浸槽4;浸出液进入沉砷槽3,加入沉砷剂沉淀砷,过滤固液分离,沉砷渣 10做固化处理,浸出液5重新返回浸出槽2循环利用;
[0012] (3)酸浸富集金银
[0013] 脱砷后的烧渣进入酸浸槽4中,调节矿浆浓度为20〜40%,酸浓度为20〜50%,加 热至70°C以上,浸出烧渣中的铜、锌和铁,过滤得到富集金银后的硫酸烧渣11;酸浸液进入 置换槽6中;
[0014] ⑷铁粉置换铜
[0015] 酸浸液注入反应槽6中,调节pH值至0〜2,加入铁粉置换出溶液中的Cu,过滤得到 海绵铜12;滤液进入沉淀槽7中除铁;
[0016] ⑶沉铁
[0017] 向槽7中滤液加入氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+,调节pH至3〜7,使铁沉淀得到氢氧化 铁,过滤后氢氧化铁进入焙烧炉9,在600〜900 °C的高温下煅烧氢氧化铁得到氧化铁矿13; 滤液进入沉锌槽8;
[0018] (6)沉锌
[0019] 向槽8中滤液加入沉锌剂,沉淀得到Zn渣14,过滤后溶液返回酸浸槽4,循环利用。
[0020] 本发明采用碱浸脱砷-酸浸提铜、锌、铁工艺,将硫酸烧渣中金银富集,降低提金工 艺的处理量,同时回收烧渣中的铜、锌和铁,实现硫酸烧渣的综合利用,对其中含有的有害 杂质砷采用固化方式处理,该发明清洁环保,实现了废弃物的综合利用。
[0021] 本发明不仅适用于含砷的硫酸烧渣,也适用于不含砷的硫酸烧渣,适用酸浸提铜、 锌、铁工艺富集金银。 四、
附图说明
[0022] 图1. 一种硫酸烧渣除砷富集金银的综合利用工艺流程图
[0023] 1.磨矿系统2.碱浸槽3.沉砷槽4.酸浸槽5.脱砷液6.置换槽7.沉铁槽8.沉 锌槽9.焙烧炉10.固化砷渣11.富集金银矿12.海绵铜13.铁渣14.锌渣 五、
具体实施方式 [0024] 实施例1
[0025] (1)将硫酸烧渣(主要成分如表1所示)在磨矿系统1中磨矿,使小于0.074毫米的矿 物占98%,将矿物加入浸出槽2内调节矿浆浓度为20% ;
[0026] ⑵槽2中加入碱和氧化剂,碱浓度为lmol/L,加热矿浆至80°C,搅拌5小时,过滤分 离,脱砷渣进入酸浸槽4;浸出液进入沉砷槽3,加入沉砷剂沉淀砷,过滤固液分离,沉砷渣10 做固化处理,浸出液5重新返回浸出槽2循环利用;
[0027] (3)脱砷后的烧渣进入酸浸槽4中,调节矿浆浓度为20%,酸浓度为40%,加热至95 °C,搅拌10小时,浸出烧渣中的铜、锌和铁,过滤得到富集金银后的硫酸烧渣11,渣的产率约 35% ;酸浸液进入置换槽6中;
[0028] (4)酸浸液注入反应槽6中,调节pH值至2,加入稍过量的铁粉置换出溶液中的Cu, 过滤得到海绵铜12;滤液进入沉淀槽7中除铁;
[0029] (5)向槽7中滤液加入氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+,调节pH至4,铁沉淀得到氢氧化铁, 过滤后氢氧化铁进入焙烧炉9,在700 °C的高温下煅烧氢氧化铁得到氧化铁矿13;滤液进入 沉锌槽8;
[0030] (6)向槽8中滤液加入沉锌剂,沉淀得到Zn渣14,过滤后溶液返回酸浸槽4,循环利 用。
[0031] 表1.矿1富集金银前后主要元素分析结果
[0032]
Figure CN106868307AD00051
[0033] 实施例2
[0034] (1)将硫酸烧渣(主要成分如表2所示)在磨矿系统1中磨矿,使小于0.074毫米的矿 物占96%,将矿物加入浸出槽2内调节矿浆浓度为20% ;
[0035] ⑵槽2中加入碱和氧化剂,碱浓度为lmol/L,加热矿浆至80°C,搅拌5小时,过滤分 离,脱砷渣进入酸浸槽4;浸出液进入沉砷槽3,加入沉砷剂沉淀砷,过滤固液分离,沉砷渣10 做固化处理,浸出液5重新返回浸出槽2循环利用;
[0036] (3)脱砷后的烧渣进入酸浸槽4中,调节矿浆浓度为20%,酸浓度为40%,加热至90 °C,搅拌10小时,浸出烧渣中的铜、锌和铁,过滤得到富集金银后的硫酸烧渣11,渣的产率约 24% ;酸浸液进入置换槽6中;
[0037] (4)酸浸液注入反应槽6中,调节pH值至2,加入稍过量的铁粉置换出溶液中的Cu, 过滤得到海绵铜12;滤液进入沉淀槽7中除铁;
[0038] (5)向槽7中滤液加入氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+,调节pH至4,使铁沉淀得到氢氧化 铁,过滤后氢氧化铁进入焙烧炉9,在700 °C的高温下煅烧氢氧化铁得到氧化铁矿13;滤液进 入沉锌槽8;
[0039] (6)向槽8中滤液加入沉锌剂,沉淀得到Zn渣14,过滤后溶液返回酸浸槽4,循环利 用。
[0040] 表2.矿2富集金银前后主要元素分析结果
[0041]
Figure CN106868307AD00052

Claims (8)

1. 一种硫酸烧渣除砷富集金银的综合利用工艺,其特征在于包括以下步骤: (1)磨矿调浆 将硫酸烧渣磨矿,细度小于0.074毫米占90 %以上,浸出槽内调节矿浆浓度为20〜 40%; ⑵碱浸脱砷 矿浆中加入碱,调节碱液浓度为0.5〜3mol/L,加入氧化剂,加热矿浆至50°C以上,搅拌 3〜8小时,过滤分离;浸出液加入沉砷剂沉砷,沉砷渣固化处理,溶液循环利用; ⑶酸浸富集金银 调节矿浆浓度为20〜40 %,加热至70°C以上,使用20〜50 %的酸浸出烧渣中的铜、锌和 铁,过滤得到富集金银后的渣; ⑷铁粉置换铜 调节酸洗液PH值至0〜2,加入铁粉,置换出溶液中的Cu,过滤得到海绵铜; ⑶沉铁 过滤后滤液加入氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+,用pH调节剂调pH至3〜7,使铁沉淀得到氢氧 化铁,在600〜900 °C的高温下煅烧氢氧化铁得到氧化铁矿; (6)沉锌 除铁后的滤液加入沉锌剂,沉淀得到Zn渣,过滤后溶液循环利用。
2. 根据权利要求1所述一种硫酸烧渣除砷富集金银的综合利用工艺,其特征在于步骤 (2)所述采用的碱浸溶液是NaOH溶液、KOH溶液、Ca (OH) 2、氨水当中的一种或任意几种的混 合物。
3. 根据权利要求1所述一种硫酸烧渣除砷富集金银的综合利用工艺,其特征在于步骤 ⑵所述采用的氧化剂是H2〇2、臭氧、KMn〇4、Mn02、溴水、氯气、NaC10、FeCl3、NaC103、NaCl〇4i 中的一种或任意几种的混合物。
4. 根据权利要求1所述一种硫酸烧渣除砷富集金银的综合利用工艺,其特征在于步骤 (2)所述采用的沉砷剂是硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铁、氯化亚铁、硝酸铁、硝酸亚铁、氧化钙、 氯化钙、氢氧化钙当中的一种或任意几种的混合物。
5. 根据权利要求1所述一种硫酸烧渣除砷富集金银的综合利用工艺,其特征在于步骤 ⑶使用酸浸溶液是H2S〇4、HCl、hn〇3当中的一种或任意几种的混合物。
6. 根据权利要求1所述一种硫酸烧渣除砷富集金银的综合利用工艺,其特征在于步骤 (5) 中使用氧化剂是H2〇2、臭氧、KMn〇4、Mn02、溴水、氯气、恥(:10、?6(:13、恥(:103、恥(:1〇4当中的 一种或任意几种的混合物。
7. 根据权利要求1所述一种硫酸烧渣除砷富集金银的综合利用工艺,其特征在于步骤 ⑶pH调节剂是Na0H、Ca0、Ca (OH) 2、氨水、Na2CO3当中的一种或任意几种的混合物。
8. 根据权利要求1所述一种硫酸烧渣除砷富集金银的综合利用工艺,其特征在于步骤 (6) 中的沉锌剂是H2S、Na2S、磷酸当中的一种或任意几种的混合物。
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