CN109055755A - 一种高铜含银物料的处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高铜含银物料的处理工艺，包括如下步骤：将高铜含银物料机械破碎研磨，然后加入到反应釜中进行氧压硫酸浸出，浸出完毕后在搅拌槽中沉银，之后进行压滤分别得到浸出渣和浸出液。浸出渣经水洗返回银冶炼系统作为炼银原料；而浸出液经过调整酸度后送至旋流电积工序提铜，产出阴极铜产品出售，废电解液则返回氧压浸出工序。本发明解决了铜在银冶炼过程中的开路问题，具有工艺流程简单，生产成本低，有价金属直收率高，回收快等特点。
Description
技术领域
本发明属于重贵金属冶金领域，具体地说涉及一种高铜含银物料的处理工艺。
背景技术
生产白银的火法冶炼工艺一般有两大工序，一是熔炼工序，即将阳极泥或其他含银物料进行还原熔炼产出贵铅；二是吹炼工序，即将贵铅在分银炉内进行氧化吹炼产出粗银。粗银再进行电解精炼产出电银即白银。贵铅在吹炼时将产出大量的冶炼渣。一般前期产出的是铅锑渣，这种含银很低，将其直接返回铅冶炼系统回收铅锑；中期产出氧化铋渣，这种渣除含铋外，含有一定量的银和铜，送铋回收系统提取铋后返回银冶炼系统；后期产出的是铜渣，该渣含铜较高外含银也比较高，同时也残存一些铋铅等金属。正是由于该渣含银高，一般工厂将该渣直接返回上一工序来回收其中的银。但由于铜没有开路，铜渣在还原熔炼中又进入贵铅，贵铅在氧化吹炼时又带走了部分银金属，如此往复，一方面延长了炉时，增加了消耗，另一方面也降低了银的直收率。
2008年07月23日，申请公开号CN101225474A的中国发明专利公布了（江继明、江启明）一种阳极泥或有色冶炼渣的贵金属冶炼方法，其技术要点是在火法分银时除产出粗银外，还产出银铜铋合金，银铜铋合金再用湿法分离，经硝酸熔化、氯化沉银、调pH值沉铋、电积提铜，使铜开路，而铜铋带走的银在湿法中产出。这一方法虽然回收了铜铋，提高了银的直收率，但这一方法工艺路线长，流程复杂，生产过程不易控制；还有湿法过程产出大量废水不好处理，因此这一方法在生产中很少有人采用。
中国发明专利申请公开号CN104911369A于2015年9月16日公布了（覃小龙等人）一种处理高铜银冶炼渣的方法。该方法的技术要点是（1）将熔化的银冶炼渣用高压液体或高压气体粉碎；（2）在高压反应釜中进行浸出；（3）浸出液用铁粉置换产出海绵铜；（4）沉铜溶液用硫化钠中和后用三效蒸发器结晶生产硫酸钠。该方法使银冶炼渣中的铜实现了开路，，并产出了海绵铜，但由于该方法需要将熔化的冶炼渣用高压液体或高压气体粉碎至300目，能耗大，成本高；用铁粉置换硫酸铜溶液，成本高，且海绵铜质量差；生产过程副产大量的硫酸钠产品，品质差难以销售和利用。
发明内容
有鉴如此，本发明提出了一种高铜含银物料的处理工艺，使银冶炼过程的铜实现开路，产出阴极铜产品，同时又使物料中的银铅得到富集返回银冶炼系统中，其工艺流程见附图。
本发明一种高铜含银物料的处理工艺，有如下几个步骤：
1、将高铜含银物料机械破碎并研磨至120目；所述高铜含银物料是指但不限于银冶炼过程产出的高铜炼银渣或其他高铜含银物料，其主要成分及其重量百分比为：银0.5-5.5%，铜10-55%，铅5.0-25%，锑5.0-20%，铋1.0-20%，铁0.5-5.0%，硫0.5-3.0%，砷0.5-5.5%；
2、将步骤1磨好的高铜含银物料投入到氧压反应釜中进行氧压硫酸浸出，使物料中的铜进入到溶液中，即发生如下反应：
CuO+ H2SO4= CuSO4 + H2O
2Cu2S+4H2SO4+O2=4CuSO4+2S+2H2O
Cu+H2SO4+O2=CuSO4+2H2O；
浸出条件：始酸100-180g/l硫酸，液固体积重量比4-10:1，氧气浓度大于90%，压强0.6-2.0MPa，温度120-180℃，反应时间1.0-4.0小时；
3、将步骤2浸出完毕的浆料放入搅拌槽中，加入沉银剂进行沉银，这是因为在氧压浸出时有少量硫酸银溶解在溶液中，需要将这些银沉淀下去，即发生如下反应：
Ag2SO4+2Cu=2CuSO4+Ag↓；
继续搅拌30-50分钟后进行压滤，液固分离，分别得到滤渣和滤液；所述沉银剂是铜粉，加入铜粉要求：含铜大于99.0%，粒度80-300目，加入量为投入物料干量的0.2-2%；
4、将步骤3产出的滤渣用洗液储槽中的清水进行洗涤，洗涤完毕后进行压滤分别得到洗涤渣和洗涤后液；由于洗涤渣中铜被浸出，该渣的银和铅得到富集；洗涤渣直接返回银冶炼系统作为炼银原料；洗涤后液泵入洗液储槽，以备下次洗涤之用；当洗涤后液含铜大于20-25g/l时将该洗涤液泵入浸出前液储槽以作浸出之用，另补充自来水作洗涤之用；滤渣洗涤操作条件：温度50-90℃，液固比5-10：1，搅拌时间0.5-1.5小时；
5、将步骤3产出的滤液即硫酸铜溶液，用硫酸或废电解液将其酸度调整至80-150g/l，含铜35-65g/l后，送至旋流电积一段进行电解沉积提铜，产出含铜大于99.9%的阴极铜产品；当电解液的铜降至13-20g/l时将其送至旋流电积二段进行提铜，当电解液中的铜降至4-8g/l时，将其泵入废电解液储槽以作氧压浸出之用；旋流电积控制条件：槽电压小于2.0伏，电流密度一段350-650A/m2，二段100-350A/m2，槽温40-50℃，电解周期:一段3-5天，二段4-8天。
本发明与现有的技术相比具有如下优点:
1、使铜得到开路，解决了铜在银冶炼过程循环往复出现，危害炼银过程的问题，降低了银冶炼的消耗，提高了银的直收率；
2、沉银后的浸出液采用两段旋流电积技术可直接产出阴极铜，产品质量稳定，铜的直收率高；
3、生产过程无劣质副产品产出，无废水排放，废气排放减少；
4、本发明具有工艺流程短，操作简便，易于掌握。
具体实施方式
下面以具体实施实例对本发明进一步说明。
实施实例一
1、将高铜炼银渣料用鄂式破碎机破碎，再用球磨机磨至120目；所述高铜炼银渣料主要成分及其重量百分比如下：银2.93%，铜46.63%，铅15.25%，锑12.45%，铋3.65%，铁3.07%，硫1.66%，砷1.86%；
2、将球磨好的渣料投入到氧压反应釜中进行氧压硫酸浸出；浸出条件：始酸150g/l，硫酸液固比6:1，氧气浓度99%，压强控制1.2MPa，温度150℃，反应时间2.0小时；
3、将氧压浸出完毕的浆料放入搅拌槽中，按高铜炼银渣物料量的0.2%加入200目的纯铜粉，继续搅拌40分钟后进行压滤，液固分离，分别得到滤渣和滤液；
4、将步骤3得到的滤渣用洗液槽中的水进行洗涤，洗涤条件：温度60-80℃，液固比8:1，搅拌一小时后压滤，液固分离，得到洗涤渣和洗涤后液。洗涤渣直接返回银冶炼系统做原料；洗涤后液泵入洗涤液储槽，以作下一次洗涤用。当洗涤水含铜大于20g/l时，将其泵入浸出系统，另补充自来水作洗涤之用；
5、步骤3得到的滤液成分为：H2SO4 45.8g/l,Cu 53.31g/l,Fe 0.72g/l,As 0.65g/l,Ag 2.0mg/l。将该溶液的酸度用工业硫酸调整至110g/l后送至旋流电积一段进行提铜，当电解液中的铜降至15g/l时将其送至旋流电积二段进行提铜，当电解液中的铜降至5g/l时将其泵入废电解液储槽，以作氧压浸出之用；旋流电积控制条件：槽电压小于2.0伏，电流密度一段500A/m2,二段320A/m2，槽温40-45℃,电解周期一段72小时，二段96小时；
6、上述步骤得到的洗涤渣化学成分如下：银3.22%，铜2.55%，铅16.78%，锑13.37%，铋4.02%，铁3.10%硫1.76%，砷2.05%该成分与铅阳极泥成分相近，因此该渣料可以当作炼银的原料。上述步骤产出的阴极铜化学成分如下（%）:Cu 99.92,Ag 0.0018,As 0.0004,Bi0.0003,Fe 0.0007,Pb 0.0017,S 0.0009,Sb 0.0010,Se 0.012,Sn 0.0002,Zn 0.0003；
阴极铜表面平整光滑，无飞边毛在刺，达到2号标准铜要求。
本次实施实例的主要金属直收率如下：
银的直收率（从高铜炼银渣到洗涤后渣料）为99.8%;
铜的直收率（从高铜炼银渣到阴极铜）为96.8%。
实施实例二
1、某批次银冶炼渣主要成分及其重量百分比如下：银2.57%，铜33.66%，铅16.62%，铋14.65%，锑10.42%，铁3.20%，硫1.53%，砷1.77%；将该渣料用锤式破碎机破碎再用雷蒙磨磨至120目；
2、将步骤1磨好物料投入到氧压反应釜中进行氧压硫酸浸出，浸出条件：始酸140g/l，液固比5.5:1，氧气浓度大于95%，压强1.1MPa，温度150℃，反应时间1.5h；
3、将步骤2氧压浸出完毕的浆料放入搅拌槽中，并按银冶炼渣料量的0.3%加入200目的纯铜粉，继续搅拌30分钟后进行压滤，液固分离，分别得到滤液和滤渣；
4、将步骤3产出的滤渣用洗液储槽中的水进行洗涤，洗涤条件：液固比7:1，温度60-80℃，搅拌一小时后压滤，液固分离。洗涤后的滤渣直接返回银冶炼系统；洗涤滤液泵入洗涤储槽，以备下次洗涤用；当洗涤水含铜大于25g/l时将该洗涤水泵入浸出系统作浸出前液用，另补充自来水作洗涤用；
5、步骤3产出的滤液成分如下：H2SO 442.6g/l,Cu 50.28g/l,Fe 0.75g/l,As 0.64g/l,Ag 1mg/l,将该溶液用工业硫酸调整至含酸100g/l后送旋流电积工序一段进行电解沉积提铜，当电解液中的铜降至15g/l时将其送至旋流电积二段电解沉积提铜，当电解液中铜降至5g/l时将该电解液泵入废电解液储槽，以作氧压浸出之用；旋流电积控制条件：槽电压小于2.0伏，电流密度一段500A/m2，二段280A/m2，槽温度40-45℃，电解周期一段72小时二段96小时；
6、步骤4中产出的洗涤渣成分如下：银2.83%，铜2.41%，铅18.28%，铋16.12%，锑11.08%，铁3.22%，硫1.64%，砷1.85%，与铅阳极泥成分相近，可当作炼银原料；
7、步骤5旋流电积提铜时产出的阴极铜化学成分如下（%）：Cu 99.91，Ag 0.0019,As0.0004,Bi 0.0003,Fe 0.0008,Pb 0.0018,S 0.0009,Sb 0.0011,Se 0.013,Sn 0.0002,Zn0.0003。阴极铜表面平整光滑，达到2号标准要求。
本实施实例主要技术直收率如下：
银的直收率（从银冶炼在到浸出洗涤渣）为99.8%；
铜的直收率（从银冶炼渣到阴极铜）为96.2%。
Claims (1)
1.一种高铜含银物料的处理工艺，其特征包括有如下几个步骤：
1）将高铜含银物料机械破碎并研磨至120目；所述高铜含银物料是指但不限于银冶炼过程产出的高铜炼银渣或其他高铜含银物料，其主要成分及其重量百分比为：银0.5-5.5%，铜10-55%，铅5.0-25%，锑5.0-20%，铋1.0-20%，铁0.5-5.0%，硫0.5-3.0%，砷0.5-5.5%；
2）将步骤1）磨好的高铜含银物料投入到氧压反应釜中进行氧压硫酸浸出， 浸出条件：始酸100-180g/l硫酸，液固体积重量比4-10:1，氧气浓度大于90%，压强0.6-2.0MPa，温度120-180℃，反应时间1.0-4.0小时；
3）将步骤2）浸出完毕的浆料放入搅拌槽中，加入沉银剂进行沉银，继续搅拌30-50分钟后进行压滤，液固分离，分别得到滤渣和滤液；所述沉银剂是铜粉，加入铜粉要求：含铜大于99.0%，粒度80-300目，加入量为投入物料干量的0.2-2%；
4）将步骤3）产出的滤渣用洗液储槽中的清水进行洗涤，洗涤完毕后进行压滤分别得到洗涤渣和洗涤后液；由于洗涤渣中铜被浸出，该渣的银和铅得到富集；洗涤渣直接返回银冶炼系统作为炼银原料；洗涤后液泵入洗液储槽，以备下次洗涤之用；当洗涤后液含铜大于20-25g/l时将该洗涤液泵入浸出前液储槽以作浸出之用，另补充自来水作洗涤之用；滤渣洗涤操作条件：温度50-90℃，液固比5-10：1，搅拌时间0.5-1.5小时；
5）将步骤3）产出的滤液即硫酸铜溶液，用硫酸或废电解液将其酸度调整至80-150g/l，含铜35-65g/l后，送至旋流电积一段进行电解沉积提铜，产出含铜大于99.9%的阴极铜产品；当电解液的铜降至13-20g/l时将其送至旋流电积二段进行提铜，当电解液中的铜降至4-8g/l时，将其泵入废电解液储槽以作氧压浸出之用；旋流电积控制条件：槽电压小于2.0伏，电流密度一段350-650A/m2，二段100-350A/m2，槽温40-50℃，电解周期:一段3-5天，二段4-8天。
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