CN109055759A - 一种铜冶炼电尘灰酸浸液与硫化砷渣的联合处理工艺 - Google Patents

一种铜冶炼电尘灰酸浸液与硫化砷渣的联合处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种铜冶炼电尘灰酸浸液与硫化砷渣的联合处理工艺，包括以下工艺步骤：硫化砷渣经铜冶炼电尘灰酸浸液调浆、置换得到置换后液和硫化铜渣，硫化铜渣返回铜冶炼系统处理，置换后液经硫化处理得到硫化砷渣和硫化后液，硫化砷渣经两段焙烧、炉气收砷生产三氧化二砷产品外售，硫化后液氧化除铁后中和提锌，铁渣外售，中和后液除硬度后返回生产系统回用，锌渣通过硫酸酸浸、电积工艺生产锌锭。本发明工艺流程简单、指标易于控制，实现闭路循环，无三废排出，处理后硫化后液中的砷小于0.15mg/L、铜小于0.01 mg/L，能够有效解决硫化砷渣的处理难题，实现砷、铜、铁、锌的资源化处置，实现以废制废。

Description

一种铜冶炼电尘灰酸浸液与硫化砷渣的联合处理工艺
技术领域
本发明属于有色冶炼技术领域，具体地说涉及一种铜冶炼电尘灰酸浸液与硫化砷渣的联合处理工艺。
背景技术
铜冶炼行业在国民经济中一直处于重要地位，铜火法冶炼因其金属回收率高、环保等优势一直作为铜冶炼的主要处理方法，但随着铜矿资源的日趋贫瘠，复杂难处理的原料越来越多，导致冶炼过程中产生的电尘灰成分复杂，由于近几年环保要求的不断提高，冶炼电尘灰的处理一直制约铜冶炼行业的发展。目前，对电尘灰的处理主要有两种方式，一种是采用火法工艺处理，如目前大部分企业都采用直接返回冶炼系统，这样不仅不能实现砷、铋、锌等杂质金属的开路，影响电解铜质量，砷还将影响制酸触媒使用寿命进而降低二氧化硫转化率和硫酸产品质量；另一种方式是采用湿法工艺处理，一般是首先采用酸性浸出，后续再分步分离、提取有价金属，由于湿法处理工艺能够实现杂质金属元素的开路，且使其得到资源化处置，从而得到了行业领域的认同，但存在后续金属分离提取工艺繁杂、成本高的问题。目前，本技术领域一般采用硫化工艺对含砷污酸进行处理，也是未来技术发展的方向，但处理过程中产生的硫化砷渣属于危险固废，需要进一步处理，硫化砷渣的资源化处置成为本领域丞待解决的难题。
发明内容
本发明的目的是将铜熔炼电尘灰酸浸液与硫化砷渣进行联合处理，简化电尘灰酸浸液后续处理流程，解决冶炼污酸处理中硫化砷渣的处理难题，实现以废制废，从而提供一种铜冶炼电尘灰酸浸液与硫化砷渣的联合处理工艺。
本发明的技术方案是这样实现的：一种铜冶炼电尘灰酸浸液与硫化砷渣的联合处理工艺，包括以下步骤：
a、调浆、置换：硫化砷渣用铜冶炼烟灰酸浸液调浆，控制铜、砷摩尔比1.5~1.6:1,温度80~85℃,常压下反应2小时得到硫化铜渣和置换后液，硫化铜渣返回铜冶炼系统配矿处理；
b、硫化：置换后液通入硫化氢气体分离砷，常温常压反应2小时，得到硫化砷渣和硫化后液；
c、砷回收：硫化砷渣经沸腾炉焙烧，焙烧温度580~650℃,砷转化为三氧化二砷进入炉气中，经喷雾冷却塔喷水降温后由气态转化为固态，通过布袋收尘器过滤分离出As2O3固体颗粒；
d、硫化后液除铁：硫化后液中加入双氧水氧化除铁，控制pH 3.5~4，常温常压反应得到铁渣和除铁后液，铁渣返回铜冶炼系统配矿处理；
e、锌回收：除铁后液中加入石灰中和提锌，控制pH8~9，常温常压反应得到锌渣和中和后液，中和后液除硬度后返生产系统回用，锌渣与其他含锌物料混配后通过硫酸酸浸、电积工艺生产锌锭，控制酸浸pH1~2，电积电流密度450A/㎡，槽电压3.2～3.3V，同极距62mm。
本发明的有益效果是：本发明工艺流程简单，以废制废，实现闭路循环，无三废排出，处理后硫化后液中的砷小于0.15mg/L、铜小于0.01 mg/L，效解决硫化砷渣的处理难题，实现砷、铜、铁、锌的资源化处置。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为了更好地理解与实施，下面结合实施例详细说明本发明。
实施例1：铜冶炼电尘灰酸浸液和硫化砷渣以含有如下元素为例，其元素含量如表1、表2：
表1
表2
采取如下工艺步骤：
a、调浆、置换：硫化砷渣用铜冶炼烟灰酸浸液调浆，控制铜、砷摩尔比1.5:1,温度83℃,常压下反应2小时得到硫化铜渣和置换后液，硫化铜渣中铜品位61.96%，砷品位降至0.1%，置换后液中砷含量13200mg/L，铜含量降至10 mg/L，铜渣返回铜冶炼系统配矿处理。
b、硫化：置换后液通入硫化氢气体分离砷，硫化氢通入量9kg/ m3，常温常压反应2小时，得到含砷60.96%、铜0.01%的硫化砷渣和含砷0.1 mg/L、铜小于0.01 mg/L硫化后液；
c、砷回收：硫化砷渣经沸腾炉两段焙烧，焙烧温度610℃,砷转化为三氧化二砷进入炉气中，经喷雾冷却塔喷水降温后由气态转化为固态，通过布袋收尘器过滤分离出As2O3固体颗粒；
d、硫化后液除铁：硫化后液中加入双氧水氧化除铁，控制pH 3.5，常温常压反应得到铁渣和除铁后液，铁渣返回铜冶炼系统配矿处理；
e、锌回收：除铁后液中加入石灰中和提锌，控制pH8.5，常温常压反应得到锌渣和中和后液，中和后液除硬度后返生产系统回用，锌渣与其他含锌物料混配后通过硫酸酸浸、电积工艺生产锌锭，控制酸浸pH1.5，电积电流密度450A/㎡，槽电压3.2V，同极距62mm。

Claims (1)

1.一种铜冶炼电尘灰酸浸液与硫化砷渣的联合处理工艺，其特征在于包括以下步骤：
a、调浆、置换：硫化砷渣用铜冶炼烟灰酸浸液调浆，控制铜、砷摩尔比1.5~1.6:1，温度80~85℃,常压下反应2小时得到硫化铜渣和置换后液，硫化铜渣返回铜冶炼系统配矿处理；
b、硫化：置换后液通入硫化氢气体分离砷，常温常压反应2小时，得到硫化砷渣和硫化后液；
c、砷回收：硫化砷渣经沸腾炉焙烧，焙烧温度580~650℃,砷转化为三氧化二砷进入炉气中，经喷雾冷却塔喷水降温后由气态转化为固态，通过布袋收尘器过滤分离出As2O3固体颗粒；
d、硫化后液除铁：硫化后液中加入双氧水氧化除铁，控制pH 3.5~4，常温常压反应得到铁渣和除铁后液，铁渣返回铜冶炼系统配矿处理；
e、锌回收：除铁后液中加入石灰中和提锌，控制pH8~9，常温常压反应得到锌渣和中和后液，中和后液除硬度后返生产系统回用，锌渣与其他含锌物料混配后通过硫酸酸浸、电积工艺生产锌锭，控制酸浸pH1~2，电积电流密度450A/㎡，槽电压3.2～3.3V，同极距62mm。
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