CN111020640A - 铜阳极泥浸出后液的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于金属冶炼领域,具体涉及一种铜阳极泥浸出后液的处理方法,将所述浸出后液与废铜电解液混合后,进入废铜电解液处理系统进行处理。采用上述方案,仅需利用现有的废铜电解液处理系统即可实现两种废液的处理,设备投入和维护成本投入均大大降低;二者混合处理,没有提高处理难度的后患;废铜电解液与浸出后液混合,是对浸出后液的变相稀释,有效降低了浸出后液中各成分含量的波动幅度,因此降低了浸出后液的处理难度;另外,避免直接采用旋流电积这种耗电量高且处理能力低的工艺,无需将浸出后液外售,大大提高了铜的回收率。
Description
技术领域
本发明属于金属冶炼领域,具体涉及一种铜阳极泥浸出后液的处理方法。
背景技术
铜电解精炼过程生成的阳极泥中铜含量仍然很高,并且其中含有多种杂质或有价金属,为了从阳极泥中回收铜,通常采用硫酸浸出。除铜以外,镍、砷、碲等金属也被浸出,与铜一起进入浸出后液。
现有技术中,采用旋流电积法对浸出后液进行处理并回收铜,旋流电积技术是基于各金属离子理论析出电位(E¢;)的差异,即欲被提取的金属只要与溶液体系中其他金属离子有较大的电位差,则电位较高的金属易于在阴极优先析出,其关键是通过高速液流消除浓差极化等对电解的不利影响。然而由于铜阳极泥浸出后液中铜及其他杂质成分的含量波动较大,处理时很难有一个参数较为固定的处理工艺,大大增加了处理难度,且采用旋流电积的方法处理浸出后液,处理能力有限,耗电量较大、处理成本较高,且产出的铜难以达到外售标准。
以金隆铜业有限公司为例,其浸出后液仅有30%可以靠自己的旋流电积系统进行处理,另外70%左右的浸出后液需要外售处理,但外售废液中铜的计价系数较低,单单每年外售的浸出后液就造成了极大的经济损失。因此,亟需寻找一种处理铜阳极泥浸出后液的方法,以减少贵金属外流和成本损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铜阳极泥浸出后液的处理方法,可以避免因浸出后液中金属含量波动大而造成的处理难度大的问题,尤其是无需另外设置单独处理的设备线。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:一种铜阳极泥浸出后液的处理方法,将所述浸出后液与废铜电解液混合后,进入废铜电解液处理系统进行处理。
采用上述方案,将浸出后液添加到本来就需要处理的废铜电解液中一起处理,仅需利用现有的废铜电解液处理系统即可实现两种废液的处理,设备投入和维护成本投入均大大降低;废铜电解液和浸出后液都是含酸量较高的废液,且其中所含成分与浸出后液无太大差异,二者混合处理,没有提高处理难度的后患;废铜电解液与浸出后液混合,是对浸出后液的变相稀释,有效降低了浸出后液中各成分含量的波动幅度,因此降低了浸出后液的处理难度;另外,避免直接采用旋流电积这种耗电量高且处理能力低的工艺,无需将浸出后液外售,大大提高了铜的回收率。
附图说明
图1为本发明的铜阳极泥浸出后液的处理工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步详述。
一种铜阳极泥浸出后液的处理方法,将所述浸出后液与废铜电解液混合后,进入废铜电解液处理系统进行处理。
所述浸出后液与废铜电解液的体积比为1:(8~20)。浸出后液中各种组分含量波动较大,而废铜电解液的组成较稳定,各组分含量波动小,处理工艺也已成熟,且废铜电解液产出量较大,因此,二者混合可以看作是对浸出后液的变相稀释,浸出后液各组分含量的波动范围就小得多了,大大降低了处理难度。
所述废铜电解液处理系统包括将待处理液进行电积脱铜和电积脱杂,分别得到标准铜、黑铜泥以及黑酸。
废铜电解液处理系统是现有技术中较为成熟的废液处理线,储液槽罐通常为低位槽,将待处理液泵送至高位槽后,进入脱铜电积槽进行脱铜,脱铜后液重复电积脱铜或进入脱杂电积槽,连通至脱铜电积槽,再连通至脱杂电积槽,电积脱铜得到标准铜,电积脱杂得到黑铜泥、粗铜和黑酸。
其中,标准铜的铜含量符合国家标准(大于99.99%),可以直接外售;黑铜泥是电积脱杂所得,其中含有大量铜以及砷、锑、铋、镍等成分,需要进一步处理才能最终得到标准铜,例如返回铜冶炼工序进行处理。
黑酸是电积脱杂后所得液,其酸浓较高,可以重复利用:所述黑酸返回电解系统作为电解母液循环使用,或返回稀贵金属车间作为浸出酸液循环使用。
所述电积脱铜步骤,先进行一次电积脱铜,再将所得混合液真空蒸发浓缩后进行二次电积脱铜。
下面以金隆铜业有限公司为例,采用现有技术的旋流电积法和本发明的方法分别处理浸出后液,对比成本和处理能力的差异。
实施例1:旋流电积法处理铜阳极泥浸出后液
1、综合回收课旋流电积系统设计能力为生产标准1000吨/年,主要处理稀贵课铜阳极泥浸出后液。稀贵课日产常压浸出浸出后液15m3,高压浸出浸出后液75m3,日总浸出后液产量约90m3。因常压浸出浸出后液杂质含量过高,超出旋流电积系统处理范围,故旋流电积系统只处理杂质含量低的高压浸出后液,同时受黑酸回用限制(酸浓要求达60%以上,综合回收课酸浓只有20%左右),旋流电积系统日均处理高压浸出后液35m3,故旋流电积始终处于半负荷开车。年产出粗铜(含铜>99%)约500吨,产出的粗铜送回铜冶炼工序加工成标准铜。
2、旋流电积工艺为:一段控制电流密度300-900A/㎡铜离子浓度到10-25g/l左右,二段控制电流密度100-500A/㎡铜离子浓度在1-10g/l左右,含酸较高的脱铜终液返回冶炼一课作浸出母液使用。
3、浸出后液在旋流电积系统处理加工成本情况:总成本726.4万元,单位成本14528元/吨,其中可控成本296.4万元,单位可控成本5928元/吨。
4、浸出后液外售损失:稀贵课年产出浸出后液含铜约1190吨,因综合回收课只能处理浸出后液含铜约500吨,剩余的浸出后液含铜约690吨外售处理,计价系数为电铜价格的63.5%,电铜销售单价按2018年预算51500元/吨,年外售铜损约1086万元。合计成本损失1382万元,详细数据见表1。
表1浸出后液在旋流电积系统处理年产量和成本统计
实施例2:浸出后液与废铜电解液混合处理
1、稀贵课年产出浸出后液含铜约1190吨,通过废铜电解液处理系统处理,其中约85%产出标准铜,即产出标准电铜约1000吨;约15%产出黑铜泥,即产出黑铜泥含铜约190吨,黑铜泥再返回闪速炉处理。
2、废铜电解液处理系统年产电铜约4000吨;年产黑酸约6000吨(酸浓达60~70%),因稀贵课年需求硫酸约6000吨,基本上产需平衡,但卡尔多炉炉修时,存在黑酸产出大于需求,需要增加装置设备或对外处理黑酸。
3、废铜电解液处理系统恢复生产一次性需投入资材备件约654万元,根据各资材备件使用年限,2018年分摊资材备件费268万元。
4、浸出后液在废铜电解液处理系统处理加工成本情况:总成本367万元,单位成本3084元/吨,其中可控成本225.4万元,单位可控成本1894元/吨。合计可控成本225万元,详细数据见表2。
表2浸出后液与废铜电解液混合处理工艺年产量和成本统计
实施例3:采用本发明的方案对浸出液进行处理
稀贵课每小时约产出浸出后液3.75m3(每天产出3.75×24h=90m3),废铜电解液每小时产出25m3(每天产出25×24h=600m3),将浸出后液以3.75m3/h速度、废铜电解液以25m3/h速度24小时连续不间断泵送至同一储槽中,该储槽出液口连接至电积脱铜槽罐,将混合液进行一次电积脱铜,一次脱铜终液进行真空蒸发浓缩后,返回电积脱铜槽罐进行二次电积脱铜,两次脱铜所得均为标准铜,二次脱铜终液进入点击脱杂槽罐,得到黑铜泥和黑酸,黑酸返回电解系统作为电解母液循环使用。其中,处理过程中各组分的含量数据见表3。
表3 2019年4月某日处理过程各阶段混合液中组分含量
实施例4:采用本发明的方案对浸出液进行处理
采用与实施例3相同的方法,记录不同批次浸出后液和废铜电解液处理过程,相关数据见表4、表5。
表4 2019年5月某日处理过程各阶段混合液中组分含量
表5 2019年6月某日处理过程各阶段混合液中组分含量
由上述实施例中数据可知,本发明的处理浸出后液的方法与传统的旋流电积法相比,首先是减少了一套旋流电积处理系统的设备投入,直接利用原有的废铜电解液处理系统即可实现两种废液的有效处理,成本投入和场地投入等都得到明显降低;第二是实际运行过程中,处理成本大大降低、处理能力也得到有效提高;第三是浸出后液无需外售,大大提高了铜的直收率,降低了有价金属外流造成的经济损失和资源损失。
Claims (6)
1.一种铜阳极泥浸出后液的处理方法,其特征在于:将所述浸出后液与废铜电解液混合后,进入废铜电解液处理系统进行处理。
2.根据权利要求1所述铜阳极泥浸出后液的处理方法,其特征在于:所述浸出后液与废铜电解液的体积比为1:(8~20)。
3.根据权利要求1所述铜阳极泥浸出后液的处理方法,其特征在于:所述废铜电解液处理系统包括将待处理液进行电积脱铜和电积脱杂,分别得到标准铜、黑铜泥以及黑酸。
4.根据权利要求3所述铜阳极泥浸出后液的处理方法,其特征在于:所述黑铜泥返回铜冶炼工序处理。
5.根据权利要求3所述铜阳极泥浸出后液的处理方法,其特征在于:所述黑酸返回电解系统作为电解母液循环使用,或返回稀贵金属车间作为浸出酸液循环使用。
6.根据权利要求3所述铜阳极泥浸出后液的处理方法,其特征在于:所述电积脱铜步骤,先进行一次电积脱铜,再将所得混合液真空蒸发浓缩后进行二次电积脱铜。
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