CN115821081A - 一种铜熔炼收尘液中分离富集铼的方法 - Google Patents

一种铜熔炼收尘液中分离富集铼的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铜熔炼收尘液中分离富集铼的方法，包括：铜熔炼收尘液电积脱铜、脱铜后液中和、萃取以及控制工艺过程的反应条件。本发明通过电积工艺实现铜的产品化，通过脱铜和氧化钙中和使得溶液中铼可选择性萃取，最终以铼酸铵的形式富集铼；实现了收尘液中铼的富集回收以及收尘液中水的循环使用。

Description

一种铜熔炼收尘液中分离富集铼的方法
技术领域
本发明涉及铜冶炼伴生稀有金属的综合回收技术领域，具体涉及一种铜熔炼收尘液中分离富集铼的方法。
背景技术
传统硫化铜精矿冶炼过程中，冶炼烟气多采用旋风收尘、电收尘、布袋收尘等干法收尘后，再进行水雾湿法收尘，收尘后的烟气进入硫酸生产系统。进入硫酸生产系统后，烟气先淋洗降温，淋洗降温工序产生酸性淋洗水。伴生于铜精矿中的铼，在精矿冶炼过程中挥发进入烟气，随着烟气降温，大部分进入湿法收尘液，其余部分进入酸性淋洗水。收尘液与酸性淋洗水的区别主要在于，收尘液中铜含量达到40g/L以上，酸性淋洗水中铜含量低于1g/L以下。
针对铜精矿中伴生铼的回收，传统生产多采用选择性沉淀法、树脂吸附法、萃取法等，但以上方法均难以解决高铜铼比体系中铼的分离，因此，目前铜冶炼企业铼的回收，仅针对铜含量低于1g/L的酸性淋洗水，高铜收尘液中的铼未实现分离回收。
铜熔炼高铜收尘液中具有含铜、含酸高的特点，铜离子浓度达40～50g/L，硫酸含量达50～80g/L，采用硫化沉淀法，铜铼共沉，铜铼未分离；采用萃取法和树脂吸附法，因高铜含量的影响，铼萃取率低于20％。上述方法用于回收铼的效果差。
高铜体系回收铼的难点在于，铜含量高容易导致沉淀、萃取或树脂吸附过程，铼选择性很低，铜铼分离困难，要回收铼需先脱除铜以降低体系铜含量小于10g/L，而采用常规方法除铜，如置换法等，铼将和铜一起进入置换渣，且体系新引入的元素对铼的回收带来新的不利影响。
专利CN201510816681.3公开了一种从铜冶炼烟气湿法收尘液中提取铼的方法，该方法采用硫代硫酸钠将收尘液中的铜铼选择性沉淀，避免了大量砷等杂质的共沉淀，同时避免了传统工艺采用硫化钠等沉淀剂时硫化氢的产生问题。但是，该方法在铜铼共沉淀后，需进一步对共沉淀物料进行两段逆流浸出，浸出后得到含有铼的溶液(回收)，铜进入浸出渣中，并未直接产出铜产品。所以，该工艺流程有价金属铜未实现产品化，且工艺流程相对较长。
发明内容
针对上述已有技术存在的不足，本发明提供一种铜熔炼收尘液中分离富集铼的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种铜熔炼收尘液中分离富集铼的方法，包括：(1)铜熔炼收尘液电积脱铜；(2)脱铜后液中和；(3)萃取。
具体过程包括：
(1)铜熔炼收尘液进行电积脱铜：控制电积温度55℃～65℃，电流密度200～300A/m2，得到电积铜产品，以及铜离子浓度为5～10g/L的脱铜后液；
(2)将脱铜后液采用氧化钙中和，控制中和后液中氢离子浓度为0.2～0.5mol/L，经过滤得到过滤后液，即将中和时产出的硫酸钙等固体物质过滤；
(3)将过滤后液通入萃铼工序，采用N235萃取剂萃取过滤后液中的铼，其中采取逆流萃取，级数4-6级，控制温度25℃～35℃；负载有机相采用5～10％的氨水反萃，得到的反萃液为铼酸铵溶液，进入回收铼工序，萃余液返回铜冶炼烟气吸收工序，实现废水循环利用。
进一步地，所述铜熔炼收尘液成分包括：Cu 40～50g/L、H2SO4 50～80g/L、Re 0.01～0.02g/L。
进一步地，所述N235萃取剂成分按质量百分比计包括：N235(三辛胺)15～30％、异辛醇5％、磺化煤油65～80％，相比O/A(即N235萃取剂与过滤后液的体积比)为1:3～1:6。
进一步地，所述反萃相比O/A(即负载有机相与氨水的体积比)为13:1～15:1。
本发明的有益技术效果：
(1)本发明提供的一种铜熔炼高铜收尘液中分离富集铼的方法，针对铜含量较高(达到40g/L以上)铜熔炼收尘液，实现了高铜、高酸条件下铜收尘液中铜和铼的回收，其中，采用高铜收尘液电积脱铜-脱铜后液中和-萃取富集铼的工艺流程处理铜熔炼高铜收尘液，通过此工艺流程处理铜熔炼高铜收尘液可直接得到电积铜产品，铼富集液，实现水循环利用；
(2)本发明提供的一种铜熔炼收尘液中分离富集铼的方法，电积脱铜工序中，脱铜后液中铜离子浓度需控制在5～10g/L，以此保证铜产品质量，铼不进入电积铜损失，同时达到萃取分离铼时铜含量不大于10g/L的技术要求；
(3)本发明提供的一种铜熔炼高铜收尘液中分离富集铼的方法，其中和工序中，采用氧化钙中和电积后液，钙形成硫酸钙渣，不会造成体系钙富集，使水循环利用具有可行性；同时控制中和后液中氢离子浓度为0.2～0.5g/L，达到萃取分离铼的酸度要求；中和后液过滤分离硫酸钙渣；
(4)本发明提供的一种铜熔炼收尘液中分离富集铼的方法，萃取工序可将铼富集于反萃液中，萃余液继续返回铜熔炼烟气湿法收尘工序回用，实现水的循环利用；
(5)本方法采用了电积脱铜工艺将溶液中的铜以电积铜的形式回收，采用氧化钙中和剂将收尘后液中砷等杂质元素沉淀进渣，得到较为纯净的含铼溶液，之后再回收利用铼。本发明处理工艺简单，可将高铜收尘液中的铜直接回收得到电铜，避免了现有技术铜和铼共同沉淀后再次分离存在的问题。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明提供了一种铜熔炼收尘液中分离富集铼的方法，本发明的优点是采用铜熔炼收尘液电积脱铜-脱铜后液中和-萃取的工艺路线实现了高铜收成液中铜的产品化，实现了铼的分离富集(用于铼回收)，收尘液中的水可返回利用于铜熔炼烟气收尘系统，实现水的循环利用。
实施例1
表1实例1所用铜熔炼高铜收尘液主要成份(g/L)
Cu H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> Re
42.24 50.60 0.011
具体实施过程：1)将过滤后的上表所示铜熔炼高铜收尘液通入铜电积槽，电流密度200A/m2，温度55℃，得到电积铜产品(Cu>99％)，脱铜后液中铜离子浓度为6.50g/L；脱铜后液用氧化钙中和，中和后液中氢离子浓度为0.22mol/L。
2)过滤后将溶液通入萃取工序，N235萃取剂包括：N235 15％、异辛醇5％、磺化煤油80％，相比O/A为1:5，五级逆流萃取，温度30℃，萃余液中铼含量0.0051g/L；负载有机相采用6％的氨水反萃，反萃相比O/A为15:1，四级逆流反萃，反萃液为富铼液，其中铼含量为0.99g/L。
实施例2
表2实例2所用铜熔炼高铜收尘液主要成份(g/L)
Cu H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> Re
45.50 67.85 0.018
具体实施过程：1)将过滤后的上表所示铜熔炼高铜收尘液通入铜电积槽，电流密度250A/m2，温度60℃，得到电积铜产品(Cu>99％)，脱铜后液中铜离子浓度为6.64g/L；脱铜后液用氧化钙中和，中和后液中氢离子浓度为0.35mol/L。
2)过滤后将溶液通入萃取工序，N235萃取剂包括：N235 20％，异辛醇5％，磺化煤油75％，相比O/A为1:4，四级逆流萃取，温度25℃，萃余液中铼含量0.0055g/L；负载有机采用8％的氨水反萃，反萃相比O/A为15:1，四级逆流反萃，反萃液中铼含量为0.81g/L。
实施例3
表3实例3所用铜熔炼高铜收尘液主要成份(g/L)
Cu H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> Re
48.69 70.55 0.02
具体实施过程：1)将过滤后的上表所示铜熔炼高铜收尘液通入铜电积槽，电流密度250A/m2，温度58℃，得到电积铜产品(Cu>99％)，脱铜后液中铜离子浓度为7.5g/L；脱铜后液用氧化钙中和，中和后液中氢离子浓度为0.45mol/L。
2)过滤后将溶液通入萃取工序，N235萃取剂包括：N235为25％、异辛醇5％、磺化煤油70％，相比O/A为1:3，四级逆流萃取，温度28℃，萃余液中铼含量0.008g/L；负载有机相采用10％的氨水反萃，反萃相比O/A为13:1，四级逆流反萃，反萃液中铼含量为0.68g/L。
实施例4
表4实例4所用铜熔炼高铜收尘液主要成份(g/L)
Cu H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> Re
49.5 79.85 0.019
具体实施过程：1)将过滤后的上表所示铜熔炼高铜收尘液通入铜电积槽，电流密度300A/m2，温度65℃，得到电积铜产品(Cu>99％)，脱铜后液中铜离子浓度为8.92g/L；脱铜后液用氧化钙中和，中和后液中氢离子浓度为0.45mol/L。
2)过滤后将溶液通入萃取工序，N235萃取剂包括：N235为20％，异辛醇5％，磺化煤油75％，相比O/A为1:5，六级逆流萃取，温度25℃，萃余液中铼含量0.0042g/L；负载有机相采用8％的氨水反萃，反萃相比O/A为15:1，四级逆流反萃，反萃液中铼含量为1.02g/L。
以上所述的仅是本发明的较佳实施例，并不局限发明。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，还可以做出其它等同改进，均可以实现本发明的目的，都应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种铜熔炼收尘液中分离富集铼的方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)铜熔炼收尘液进行电积脱铜：控制电积温度55℃～65℃，电流密度200～300A/m2，得到电积铜产品，以及铜离子浓度为5～10g/L的脱铜后液；
(2)将脱铜后液采用氧化钙中和，控制中和后液中氢离子浓度为0.2～0.5mol/L，经过滤得到过滤后液；
(3)将过滤后液通入萃铼工序，采用N235萃取剂萃取过滤后液中的铼，其中采取逆流萃取，级数4-6级，控制温度25℃～35℃；负载有机相采用5～10％的氨水反萃，得到的反萃液进入回收铼工序，萃余液返回铜冶炼烟气吸收工序。
2.根据权利要求1所述的一种铜熔炼收尘液中分离富集铼的方法，其特征在于，所述铜熔炼收尘液成分包括：Cu 40～50g/L、H2SO4 50～80g/L、Re 0.01～0.02g/L。
3.根据权利要求1所述的一种铜熔炼收尘液中分离富集铼的方法，其特征在于，所述N235萃取剂成分按质量百分比计包括：三辛胺15～30％、异辛醇5％、磺化煤油65～80％，相比O/A为1:3～1:6。
4.根据权利要求1所述的一种铜熔炼收尘液中分离富集铼的方法，其特征在于，所述反萃相比O/A为13:1～15:1。
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