CN107083486A - 含贵金属冶炼废渣的综合处置利用方法 - Google Patents

含贵金属冶炼废渣的综合处置利用方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于废渣回收利用技术领域，具体公开了含贵金属冶炼废渣的综合处理利用方法。该方法具体包括以下步骤：①强酸除硅铜铝，得到浸出渣和浸出液；②分离回收铜铝，得到海绵铜和氢氧化铝；③电弧炉熔炼浸出渣，得到贵铅和冶炼渣；④真空分离得到粗铅和贵金属合；⑤分离提纯得到金和银；⑥将冶炼渣用于生产微晶、泡沫板材等建材。本发明解决了废渣填埋污染环境的问题，同时将有价金属回收利用。采用强酸脱硅铜铝其目的是用强酸将硅、铝等高熔点成分湿法处理后，可将物料熔炼的熔点降至1100～1200℃，为火法冶炼的顺利进行创造了很好的条件；采用电弧炉熔炼冶炼渣，将废渣中的有价金属分离得更彻底，金属回收率较鼓风炉提高5～8％。

Description

含贵金属冶炼废渣的综合处置利用方法
技术领域
本发明属于废渣回收利用技术领域，具体涉及一种含贵金属冶炼废渣的综合处理利用方法。
背景技术
随着冶炼行业的发展，各企业产生的冶炼废渣种类及数量也越来越多。此类废渣主要含有硅、铝、铅、铜，还含少量的金、银、铂、钯等有价金属。因硅铝熔点高，直接用火法冶炼需要消耗较大成本，且有价金属回收率不高，故各企业都选择堆存起来搭配其它物料继续入炉冶炼，但最终仍然会产生此类废渣，无法做到终极化处置。随着环保要求的不断加强，大部分小型冶炼企业已基本关停，其存在的废渣就必须由有资质企业来处理。为此，公司引进了专门处理此种物料的相关设备和工艺技术，为冶炼废渣的综合处置利用找到了突破口，解决了废渣填埋污染环境的问题，同时将有价金属回收利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种含贵金属冶炼废渣的综合处理利用方法，该方法具体包括以下步骤：
①强酸除硅铜铝：将含有贵金属的冶炼废渣按照液固比4～8︰1，加入强酸中溶解，酸中c(H+)的质量浓度为15～40％，溶解温度为40～75℃，搅拌溶解3～5h后，得到浸出渣和浸出液；
②分离回收铜铝：A、沉铜：向上述浸出液中加入铁，铁与铜的摩尔比为1.1～1.2︰1，加热至温度为70～95℃，反应3～5h，分离得到海绵铜；B、沉铝：沉铜完成后，向浸出液中加入片碱，调节溶液pH至6.3～6.5，分离得到氢氧化铝；
③电弧炉熔炼：将上述浸出渣水洗后制球，然后送入电弧炉熔炼，熔炼还原剂为铁粉和煤粉，熔炼温度为1100～1200℃，熔炼完成后得到贵铅和冶炼渣；
④真空分离：利用不同金属的挥发温度不同的特点，通过真空分离将不同金属分离开来，实现铅与贵金属的分离，得到粗铅和贵金属合；
⑤分离提纯：将真空分离得到的贵金属合置于硝酸中，实现金银的分离；银溶液经还原后得到银粉，铸锭可得银含量>98.5％的粗银；金溶解除杂后置换可得金粉，再经熔铸可得金锭；
⑥生产微晶、泡沫板材等建材：将电弧炉熔炼产生的冶炼渣收集，送去生产微晶、泡沫板材等建材。
其中，上述含贵金属冶炼废渣的综合处理利用方法中，步骤①中所述的强酸为盐酸或硫酸。
其中，上述含贵金属冶炼废渣的综合处理利用方法中，步骤②分离回收铜铝后的废液经处理达标后排放。
其中，上述含贵金属冶炼废渣的综合处理利用方法中，步骤③所述冶炼渣中铜和铅的含量均＜0.1％，金含量＜1g/t，银含量＜10g/t。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本方法解决了废渣填埋污染环境的问题，同时将有价金属回收利用。采用强酸脱硅铜铝其目的是用强酸将硅、铝等高熔点成分湿法处理后，可将物料熔炼的熔点降至1100～1200℃，为火法冶炼的顺利进行创造了很好的条件。采用电弧炉熔炼冶炼渣，不仅减少了二氧化硫的排放量，还将废渣中的有价金属分离得更彻底，金属回收率较鼓风炉提高5～8％，且工作效率高。
附图说明
图1是本发明实施例所述含贵金属冶炼废渣的综合处理利用方法的工艺流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种含贵金属冶炼废渣的综合处理利用方法，该方法具体包括以下步骤：
①强酸除硅铜铝：将含有贵金属的冶炼废渣按照液固比4～8︰1，加入强酸中溶解，酸中c(H+)的质量浓度为15～40％，溶解温度为40～75℃，搅拌溶解3～5h后，得到浸出渣和浸出液；
②分离回收铜铝：A、沉铜：向上述浸出液中加入铁，铁与铜的摩尔比为1.1～1.2︰1，加热至温度为70～95℃，反应3～5h，分离得到海绵铜；B、沉铝：沉铜完成后，向浸出液中加入片碱，调节溶液pH至6.3～6.5，分离得到氢氧化铝；分离回收铜铝后的废液经处理达标后排放；
③电弧炉熔炼：将上述浸出渣水洗后制球，然后送入电弧炉熔炼，熔炼还原剂为铁粉和煤粉，熔炼温度为1100～1200℃，熔炼完成后得到贵铅和冶炼渣，冶炼渣中铜和铅的含量均＜0.1％，金含量＜1g/t，银含量＜10g/t；
④真空分离：利用不同金属的挥发温度不同的特点，通过真空分离将不同金属分离开来，实现铅与贵金属的分离，得到粗铅和贵金属合；
⑤分离提纯：将真空分离得到的贵金属合置于硝酸中，实现金银的分离；银溶液经还原后得到银粉，铸锭可得银含量>98.5％的粗银；金溶解除杂后置换可得金粉，再经熔铸可得金锭；
⑥生产微晶、泡沫板材等建材：将电弧炉熔炼产生的冶炼渣收集，送去生产微晶、泡沫板材等建材。
其中，上述含贵金属冶炼废渣的综合处理利用方法中，步骤①中所述的强酸为盐酸或硫酸。
本发明步骤①采用强酸脱硅铜铝：因在火法冶炼过程中，硅铝为高熔点物质，在硅含量超过25％以上时，需要的熔炼温度必须达到1400～1600℃以上方能将冶炼废渣很好的熔化，实现金属与炉渣的分离。一般的鼓风炉熔炼温度在1200～1300℃，无法达到冶炼渣的熔炼温度要求。故用强酸将硅、铝等高熔点成分湿法处理后，可将物料熔炼的熔点降至1100～1200℃，为火法冶炼的顺利进行创造了很好的条件。
本发明步骤③采用电弧炉熔炼：电弧炉熔炼首先从环保方面减少了二氧化硫的排放量，因为熔炼过程中利用石墨电极放电升温替代了原有鼓风炉燃烧焦炭升温的方式；其次是电弧炉熔炼可将废渣中的有价金属分离得更彻底，金属回收率较鼓风炉提高5～8％，炉渣中的铜铅均小于0.1％，金小于1g/t，银小于10g/t；第三是炉子使用寿命长，一次开炉时间最长可达一年半，提高了工作效率。
以下结合具体的实施例对本发明作进一步的解释和说明，但并不因此限制本发明的保护范围。
实施例1
含贵金属冶炼废渣的综合处理利用方法，该方法具体包括以下步骤：
①强酸除硅铜铝：将含有贵金属的冶炼废渣按照液固比8︰1，加入盐酸中溶解，酸中c(H+)的质量浓度为15％，溶解温度为70℃，搅拌溶解3.5h后，得到浸出渣和浸出液；
②分离回收铜铝：A、沉铜：向上述浸出液中加入铁，铁与铜的摩尔比为1.2︰1，加热至温度为70℃，反应5h，分离得到海绵铜；B、沉铝：沉铜完成后，向浸出液中加入片碱，调节溶液pH至6.5，分离得到氢氧化铝；分离回收铜铝后的废液经处理达标后排放；
③电弧炉熔炼：将上述浸出渣水洗后制球，然后送入电弧炉熔炼，熔炼还原剂为铁粉和煤粉，熔炼温度为1100℃，熔炼完成后得到贵铅和冶炼渣，冶炼渣中铜和铅的含量均＜0.1％，金含量＜1g/t，银含量＜10g/t；
④真空分离：利用不同金属的挥发温度不同的特点，通过真空分离将不同金属分离开来，实现铅与贵金属的分离，得到粗铅和贵金属合；
⑤分离提纯：将真空分离得到的贵金属合置于硝酸中，实现金银的分离；银溶液经还原后得到银粉，铸锭可得银含量>98.5％的粗银；金溶解除杂后置换可得金粉，再经熔铸可得金锭；
⑥生产微晶、泡沫板材等建材：将电弧炉熔炼产生的冶炼渣收集，送去生产微晶、泡沫板材等建材。
实施例2
含贵金属冶炼废渣的综合处理利用方法，该方法具体包括以下步骤：
①强酸除硅铜铝：将含有贵金属的冶炼废渣按照液固比4︰1，加入硫酸中溶解，酸中c(H+)的质量浓度为40％，溶解温度为55℃，搅拌溶解4.5h后，得到浸出渣和浸出液；
②分离回收铜铝：A、沉铜：向上述浸出液中加入铁，铁与铜的摩尔比为1.2︰1，加热至温度为80℃，反应3.5h，分离得到海绵铜；B、沉铝：沉铜完成后，向浸出液中加入片碱，调节溶液pH 6.5，分离得到氢氧化铝；分离回收铜铝后的废液经处理达标后排放；
③电弧炉熔炼：将上述浸出渣水洗后制球，然后送入电弧炉熔炼，熔炼还原剂为铁粉和煤粉，熔炼温度为1150℃，熔炼完成后得到贵铅和冶炼渣，冶炼渣中铜和铅的含量均＜0.1％，金含量＜1g/t，银含量＜10g/t；
④真空分离：利用不同金属的挥发温度不同的特点，通过真空分离将不同金属分离开来，实现铅与贵金属的分离，得到粗铅和贵金属合；
⑤分离提纯：将真空分离得到的贵金属合置于硝酸中，实现金银的分离；银溶液经还原后得到银粉，铸锭可得银含量>98.5％的粗银；金溶解除杂后置换可得金粉，再经熔铸可得金锭；
⑥生产微晶、泡沫板材等建材：将电弧炉熔炼产生的冶炼渣收集，送去生产微晶、泡沫板材等建材。
实施例3
含贵金属冶炼废渣的综合处理利用方法，该方法具体包括以下步骤：
①强酸除硅铜铝：将含有贵金属的冶炼废渣按照液固比6︰1，加入硫酸中溶解，酸中c(H+)的质量浓度为30％，溶解温度为65℃，搅拌溶解4h后，得到浸出渣和浸出液；
②分离回收铜铝：A、沉铜：向上述浸出液中加入铁，铁与铜的摩尔比为1.2︰1，加热至温度为90℃，反应3h，分离得到海绵铜；B、沉铝：沉铜完成后，向浸出液中加入片碱，调节溶液pH至6.5，分离得到氢氧化铝；分离回收铜铝后的废液经处理达标后排放；
③电弧炉熔炼：将上述浸出渣水洗后制球，然后送入电弧炉熔炼，熔炼还原剂为铁粉和煤粉，熔炼温度为1200℃，熔炼完成后得到贵铅和冶炼渣，冶炼渣中铜和铅的含量均＜0.1％，金含量＜1g/t，银含量＜10g/t；
④真空分离：利用不同金属的挥发温度不同的特点，通过真空分离将不同金属分离开来，实现铅与贵金属的分离，得到粗铅和贵金属合；
⑤分离提纯：将真空分离得到的贵金属合置于硝酸中，实现金银的分离；银溶液经还原后得到银粉，铸锭可得银含量>98.5％的粗银；金溶解除杂后置换可得金粉，再经熔铸可得金锭；
⑥生产微晶、泡沫板材等建材：将电弧炉熔炼产生的冶炼渣收集，送去生产微晶、泡沫板材等建材。
以上所述为本发明的优选实施例，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应当视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本专利的实用性。

Claims (4)

1.含贵金属冶炼废渣的综合处理利用方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
①强酸除硅铜铝：将含有贵金属的冶炼废渣按照液固比4～8︰1，加入强酸中溶解，酸中c(H+)的质量浓度为15～40％，溶解温度为40～75℃，搅拌溶解3～5h后，得到浸出渣和浸出液；
②分离回收铜铝：A、沉铜：向上述浸出液中加入铁，铁与铜的摩尔比为1.1～1.2︰1，加热至温度为70～95℃，反应3～5h，分离得到海绵铜；B、沉铝：沉铜完成后，向浸出液中加入片碱，调节溶液pH至6.3～6.5，分离得到氢氧化铝；
③电弧炉熔炼：将上述浸出渣水洗后制球，然后送入电弧炉熔炼，熔炼还原剂为铁粉和煤粉，熔炼温度为1100～1200℃，熔炼完成后得到贵铅和冶炼渣；
④真空分离：利用不同金属的挥发温度不同的特点，通过真空分离将不同金属分离开来，实现铅与贵金属的分离，得到粗铅和贵金属合；
⑤分离提纯：将真空分离得到的贵金属合置于硝酸中，实现金银的分离；银溶液经还原后得到银粉，铸锭可得银含量>98.5％的粗银；金溶解除杂后置换可得金粉，再经熔铸可得金锭；
⑥生产微晶、泡沫板材等建材：将电弧炉熔炼产生的冶炼渣收集，送去生产微晶、泡沫板材等建材。
2.根据权利要求1所述的含贵金属冶炼废渣的综合处理利用方法，其特征在于，步骤①中所述的强酸为盐酸或硫酸。
3.根据权利要求1所述的含贵金属冶炼废渣的综合处理利用方法，其特征在于，步骤②分离回收铜铝后的废液经处理达标后排放。
4.根据权利要求1所述的含贵金属冶炼废渣的综合处理利用方法，其特征在于，步骤③所述冶炼渣中铜和铅的含量均＜0.1％，金含量＜1g/t，银含量＜10g/t。
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