CN116103495A - 一种银精矿综合回收有价金属的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及湿法冶金技术领域，公开了一种银精矿综合回收有价金属的方法，包括如下步骤：S1银精矿进行富氧硫酸浸出，得到第一浸出液和第一浸出渣；S2对S1中的第一浸出液进行铜锌分离；S3对S1中的第一浸出渣进行氯化浸出，得到第二浸出液和第二浸出渣；S4对S3中的第二浸出液进行电解，提取其中的银和铅。本发明分步骤地对银精矿中的有价金属进行浸出，对不同富集液进行回收，确保最大程度地回收有价金属的同时做到低能耗，高效率。本发明以以湿法锌冶炼银浮选工段产出的银精矿为原料，经处理得到海绵铜、硫酸锌、银粉以及铅粉，在实现了资源回收的同时降低能耗。
Description
技术领域
本发明涉及湿法冶金技术领域，具体地说，涉及一种银精矿综合回收有价金属的方法。
背景技术
银是日常生活中常见的一种贵金属，因其化学性质稳定，导热、导电性能很好等特性，使其在电子电器、珠宝及装饰品、货币、感光材料、医药抗菌以及新技术领域等方面具有广泛的应用。由于银的亲锌和硫的特性，导致银矿物主要伴生在有色金属硫化矿中，构成了我国银矿产资源的主体。
湿法炼锌回收银是锌精矿冶炼回收银的重点。常规的锌系统浮选银精矿送往铅系统综合回收，银富集在铅电解阳极泥中，但火法处理存在成本高、有价金属回收率低的缺点。
西南地区某企业在湿法炼锌系统中对浸出渣进行浮选产出的银精矿，含有铅、锌、银、铜等有价金属。因为杂质含量高、成分复杂，在批量生产时，有价金属浸出及从富集液中回收有价金属过程中，现有的技术还需要解决各方面的问题。如：银精矿中含硫和浮选剂及其衍射物、络合物，高温、高酸对银精矿中有价金属锌、铅、铜、银浸出率低；银精矿浸出到富集液后，富集液中杂质含量多，在有价金属的分离和回收时步骤繁琐，耗用成本高；有价金属回收时离子交换的方法维护和耗用成本高昂；电积方法回收富集液中有价金属电解时阴极容易形成金属贫化区，无法提高电流密度，导致电流效率低。
发明内容
<本发明解决的技术问题>
用以解决现有技术中存在的有价金属的浸出率、耗用高的问题。
<本发明采用的技术方案>
针对上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种银精矿综合回收有价金属的方法。
本发明分步骤地对银精矿中的有价金属进行浸出，对不同富集液进行回收，确保最大程度地回收有价金属的同时做到低能耗，高效率。本发明以以湿法锌冶炼银浮选工段产出的银精矿为原料，经处理得到海绵铜、硫酸锌、银粉以及铅粉，在实现了资源回收的同时降低能耗。
具体内容如下：
本发明提供了一种银精矿综合回收有价金属的方法，包括如下步骤：
S1银精矿进行富氧硫酸浸出，得到第一浸出液和第一浸出渣；
S2对S1中的第一浸出液进行铜锌分离；
S3对S1中的第一浸出渣进行氯化浸出，得到第二浸出液和第二浸出渣；
S4对S3中的第二浸出液进行电解，提取其中的银和铅。
<本发明达到的有益效果>
(1)本发明采用的银精矿预处理方法，在预处理浸出环节通入氧气，能够将银精矿中难以溶解的锌(物相主要为硫化锌、铁酸锌)以及铜最大限度浸出。在最优条件下，锌浸出率95％以上，铜浸出率97％以上。经过锌粉置换即可将溶液中的铜进行置换，得到海绵铜，其含量75％以上。置换后液返回湿法锌冶炼系统，锌得到最大回收，提高了湿法锌冶炼锌的回收率。
(2)本发明提供的银精矿浸出方法，对富银浸出渣进行湿法常压浸出，采用强氧化剂进行氧化浸出，不带入其他杂质，为后续水处理带来极大优势。采用此浸出方法得到的银浸出率90％以上，铅浸出率95％以上。
(3)本发明提供的银精矿预处理方法，采用电解技术对浸出液进行铅银分阶段电解分离回收。根据银、铅不同还原电位差，优先使用低电流密度将银进行还原回收，然后将溶液进行高密度电流旋流电解将铅进行还原回收。此法操作简单，投资少，效果好。
附图说明
图1为一种银精矿综合回收有价金属的方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
<技术方案>
本发明提供了一种银精矿综合回收有价金属的方法，所用原料为湿法冶金银浮选产物银精矿，在银精矿中，含锌17％，铜1.7％，铅4.3％，银3125g/t；
具体的方法，包括如下步骤：
S1对银精矿进行预处理，采用富氧硫酸浸出，提取物料中的锌、铜进入溶液；
S2对S1浸出液进行锌铜分离，具体为使用锌粉对电解液进行置换，置换出海绵铜，置换后液为硫酸锌溶液，返回锌冶炼系统回收使用；
S3对S1浸出渣进行氯化浸出，具体为配制一定浓度的氯溶液，添加一定浓度的含氯氧化剂、可溶性钙盐，使用盐酸调整pH，以一定温度进行浸出，将渣中的铅、银进行浸出；
S4对S3浸出液进行分阶段电解，分别提取溶液中的银、铅，具体为，以低电流密度对溶液进行电解提取银，待银提取完成后将溶液转入高电流密度进行电解提取铅，分阶段产出银粉和铅粉。
进一步地，在步骤S1中，银精矿预处理的方式为，配制硫酸溶液，酸度为150～300g/l，浸出条件为：温度为70～100℃，时间为2～8h，液固比为5～10:1，搅拌速度100～500rpm；最优的，浸出酸度为180g/l，温度95℃，时间6h，液固比8:1。
进一步地，向混合液中通入氧气，通气流量为2～100L/min；最优的，通气量为10L/min。
进一步地，在步骤S2中，向第一浸出液中加入锌粉进行铜置换，加入锌粉的量为铜物质的量的1～2倍；最优的，添加量为铜物质的量的1.1倍，添加方式为干粉加入，但并不限于浆化后加入。
进一步地，在步骤S3中，对第一浸出渣进行铅银浸出，具体方式为，配制氯化铵溶液，其氯化铵浓度为100～400g/l，使用盐酸调节pH值为1～4；
加入氧化剂为氯酸钠，加入量为渣量的1～5％，浸出温度为70～100℃，浸出时间为2～8h，搅拌速度100～500rpm，加入氯化钙的量为硫酸根的物质的量的1～2倍；最优的，氯化铵浓度为280g/l，加入氧化剂的量为渣量的2％，浸出温度为90℃，pH值为3.0，浸出时间3h，搅拌速度300rpm，加入氯化钙的量为硫酸根的物质的量的1.3倍。
进一步地，在步骤S4中，是使用旋流电解技术对银铅浸出液进行分阶段电解回收。以低电流密度对银进行旋流电解，电流密度为50～150A/m2，电解时间1～3h；以高电流密度对铅进行旋流电解，电流密度为800～2000A/m2，电解时间1～3h；电解过程中保持电解液系统pH在3.0～6.0。最优的，银旋流电解密度为100A/m2，铅旋流电解密度为800A/m2。
进一步地，使用氨水、碳酸氢铵等维持旋流电解体系中的pH值在3～6，最优的，pH值为5.0。
进一步地，所采用的旋流电解技术，不限于电解柱内流速、流量，电解柱尺寸，阴极为不锈钢材质、碳钢材质或者钛材质，阳极为石墨或者钛及钛镀层材质。
在本发明中，
一方面，本发明以银精矿为原料，采用预处理的方式对原料中的锌铜进行氧化浸出，浸出后使用锌粉进行铜置换得到海绵铜。使用纯氧作为氧化剂能够最大限度地进行锌铜浸出回收的同时不引入其他杂质，置换后液为硫酸锌溶液，能够为湿法锌冶炼系统补充一定量的锌，使得湿法炼锌的总锌回收率进一步提高。置换出的海绵铜可以直接出售，也可以为电解铜提供优质原材料。
另一方面，采用氯化铵对银铅进行高效浸出，利用了氯化铵对此两种金属的络合效果，使之溶解在溶液中，采用氯酸钠、氯酸钾等强氧化剂能够保证浸出的高效进行的同时不引入其余杂质。采用旋流电解技术分阶段对溶液进行电解回收，能够更为方便的操作，提高电解效率。利用铅银还原电位之差，采用低电流密度能够优先将银进行还原回收，采用高电流密度对铅进行电解回收，其效率高于90％。
<实施例>
实施例1
本实施例提供了一种银精矿综合回收有价金属的方法，包括如下步骤：
S1对银精矿进行预处理，采用富氧硫酸浸出，提取物料中的锌、铜进入溶液；配制硫酸酸度为150g/l，温度80℃，时间3h，液固比10:1，向混合液中通入氧气，通气流量为5L/min。反应完成后进行固液分离，计算浸出率。锌浸出率为92％，铜浸出率90％。
S2对S1浸出液进行锌铜分离，具体为使用锌粉对电解液进行置换，置换出海绵铜，置换后液为硫酸锌溶液，返回锌冶炼系统回收使用；以溶液中铜浓度和物质的量，乘体积后得出总量，以总量的1倍加入锌粉进行置换。根据置换后液同浓度计算置换率为90％。
S3对S1浸出渣进行氯化浸出，具体为配制一定浓度的氯溶液，添加一定浓度的含氯氧化剂、可溶性钙盐，使用盐酸调整pH，以一定温度进行浸出，将渣中的铅、银进行浸出；
配制氯化铵溶液，氯化铵浓度为180g/l，加入氧化剂的量为渣量的2％，浸出温度为90℃，pH值为3.0，浸出时间2h，搅拌速度300rpm，加入氯化钙的量为硫酸根的物质的量的1.0倍。通过浸出液银铅浓度计算得出银浸出率76％，铅浸出率83％。
S4对S3浸出液进行分阶段电解，分别提取溶液中的银、铅，具体为，以低电流密度对溶液进行电解提取银，待银提取完成后将溶液转入高电流密度进行电解提取铅，分阶段产出银粉和铅粉。以低电流密度对银进行旋流电解，电流密度为50A/m2，电解时间1h；以高电流密度对铅进行旋流电解，电流密度为800A/m2，电解时间1h；电解过程中保持电解液系统pH值在3.0。银回收率82％，铅回收率85％。
实施例2
S1对银精矿进行预处理，采用富氧硫酸浸出，提取物料中的锌、铜进入溶液；配制硫酸酸度为180g/l，温度90℃，时间3h，液固比10:1，向混合液中通入氧气，通气流量为5L/min。反应完成后进行固液分离，计算浸出率。锌浸出率为93％，铜浸出率93％。
S2对S1浸出液进行锌铜分离，具体为使用锌粉对电解液进行置换，置换出海绵铜，置换后液为硫酸锌溶液，返回锌冶炼系统回收使用；以溶液中铜浓度和物质的量，乘体积后得出总量，以总量的1.05倍加入锌粉进行置换。根据置换后液同浓度计算置换率为92％。
S3对S1浸出渣进行氯化浸出，具体为配制一定浓度的氯溶液，添加一定浓度的含氯氧化剂、可溶性钙盐，使用盐酸调整pH值，以一定温度进行浸出，将渣中的铅、银进行浸出；
配制氯化铵溶液，氯化铵浓度为230g/l，加入氧化剂的量为渣量的3％，浸出温度为90℃，pH值为3.0，浸出时间2h，搅拌速度300rpm，加入氯化钙的量为硫酸根的物质的量的1.0倍。通过浸出液银铅浓度计算得出银浸出率79％，铅浸出率87％。
S4对S3浸出液进行分阶段电解，分别提取溶液中的银、铅，具体为，以低电流密度对溶液进行电解提取银，待银提取完成后将溶液转入高电流密度进行电解提取铅，分阶段产出银粉和铅粉。以低电流密度对银进行旋流电解，电流密度为50A/m2，电解时间1.5h；以高电流密度对铅进行旋流电解，电流密度为800A/m2，电解时间1.5h；电解过程中保持电解液系统pH值在3.0。银回收率86％，铅回收率89％。
实施例3
S1、对银精矿进行预处理，采用富氧硫酸浸出，提取物料中的锌、铜进入溶液；配制硫酸酸度为180g/l，温度90℃，时间5h，液固比8:1，向混合液中通入氧气，通气流量为10L/min。反应完成后进行固液分离，计算浸出率。锌浸出率为95％，铜浸出率96％。
S2对S1浸出液进行锌铜分离，具体为使用锌粉对电解液进行置换，置换出海绵铜，置换后液为硫酸锌溶液，返回锌冶炼系统回收使用；以溶液中铜浓度和物质的量，乘体积后得出总量，以总量的1.1倍加入锌粉进行置换。根据置换后液同浓度计算置换率为98％。
S3对S1浸出渣进行氯化浸出，具体为配制一定浓度的氯溶液，添加一定浓度的含氯氧化剂、可溶性钙盐，使用盐酸调整pH值，以一定温度进行浸出，将渣中的铅、银进行浸出；
配制氯化铵溶液，氯化铵浓度为280g/l，加入氧化剂的量为渣量的2％，浸出温度为90℃，pH值为3.0，浸出时间3h，搅拌速度300rpm，加入氯化钙的量为硫酸根的物质的量的1.2倍。通过浸出液银铅浓度计算得出银浸出率86％，铅浸出率93％。
S4对S3浸出液进行分阶段电解，分别提取溶液中的银、铅，具体为，以低电流密度对溶液进行电解提取银，待银提取完成后将溶液转入高电流密度进行电解提取铅，分阶段产出银粉和铅粉。以低电流密度对银进行旋流电解，电流密度为100A/m2，电解时间1.5h；以高电流密度对铅进行旋流电解，电流密度为1000A/m2，电解时间1.5h；电解过程中保持电解液系统pH在3.0值。银回收率84％，铅回收率87％。
实施例4
S1对银精矿进行预处理，采用富氧硫酸浸出，提取物料中的锌、铜浸入溶液；配制硫酸酸度为180g/l，温度90℃，时间6h，液固比8:1，向混合液中通入氧气，通气流量为10L/min。反应完成后进行固液分离，计算浸出率。锌浸出率为95％，铜浸出率97％。
S2对S1浸出液进行锌铜分离，具体为使用锌粉对电解液进行置换，置换出海绵铜，置换后液为硫酸锌溶液，返回锌冶炼系统回收使用；以溶液中铜浓度和物质的量，乘体积后得出总量，以总量的1.1倍加入锌粉进行置换。根据置换后液同浓度计算置换率为98％。
S3对S1浸出渣进行氯化浸出，具体为配制一定浓度的氯溶液，添加一定浓度的含氯氧化剂、可溶性钙盐，使用盐酸调整pH，以一定温度进行浸出，将渣中的铅、银进行浸出；
配制氯化铵溶液，氯化铵浓度为280g/l，加入氧化剂的量为渣量的2％，浸出温度为90℃，pH值为3.0，浸出时间5h，搅拌速度300rpm，加入氯化钙的量为硫酸根的物质的量的1.3倍。通过浸出液银铅浓度计算得出银浸出率90％，铅浸出率95％。
S4对S3浸出液进行分阶段电解，分别提取溶液中的银、铅，具体为，以低电流密度对溶液进行电解提取银，待银提取完成后将溶液转入高电流密度进行电解提取铅，分阶段产出银粉和铅粉。以低电流密度对银进行旋流电解，电流密度为100A/m2，电解时间2h；以高电流密度对铅进行旋流电解，电流密度为1000A/m2，电解时间2h；电解过程中保持电解液系统pH在5.0。银回收率95％，铅回收率97％。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种银精矿综合回收有价金属的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1银精矿进行富氧硫酸浸出，得到第一浸出液和第一浸出渣；
S2对S1中的第一浸出液进行铜锌分离；
S3对S1中的第一浸出渣进行氯化浸出，得到第二浸出液和第二浸出渣；
S4对S3中的第二浸出液进行电解，提取其中的银和铅。
2.根据权利要求1所述的银精矿综合回收有价金属的方法，其特征在于，S1中，富氧硫酸的操作方法为：
配制硫酸溶液，以一定液固比加入银精矿，升温温度为70～100℃，在搅拌下进行浸出，浸出时间为2～8h，在浸出过程中通入氧气。
3.根据权利要求1所述的银精矿综合回收有价金属的方法，其特征在于，S2中，使用锌粉对S1中的第一浸出液进行置换，置换出海绵铜，置换后液为硫酸锌溶液，硫酸锌溶液返回锌冶炼系统回收使用。
4.根据权利要求1所述的银精矿综合回收有价金属的方法，其特征在于，S3中，氯化浸出的操作方法为，配置含氯溶液，调整pH值，反应温度为70～100℃，时间为2～8h。
5.根据权利要求4所述的银精矿综合回收有价金属的方法，其特征在于，含氯溶液包括含氯物、钙盐以及氧化剂；
含氯物包括氯化铵、氯化钠、氯化镁、氯化钙中的至少一种；钙盐为氯化钙；氧化剂包括氯酸钠、次氯酸钠、氯酸钾、高氯酸钠、过硫酸铵、过硫酸钠中的至少一种。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的银精矿综合回收有价金属的方法，其特征在于，S4中，电解采用分阶段电解，先以低电流密度进行电解提取银，再以高电流密度进行电解提取铅。
7.根据权利要求6所述的银精矿综合回收有价金属的方法，其特征在于，S4中，以低电流密度对银进行旋流电解，电流密度为50～150A/m2，电解时间1～3h；以高电流密度对铅进行旋流电解，电流密度为800～2000A/m2，电解时间1～3h。
8.根据权利要求6所述的银精矿综合回收有价金属的方法，其特征在于，S4中，电解过程中保持电解液系统pH值在3.0～6.0。
9.根据权利要求8所述的银精矿综合回收有价金属的方法，其特征在于，S4中，对电解pH的维持所采用的物质为碱性物质，碱性物质包括碳酸氢铵、氨水、氢氧化钠中的至少一种。
10.根据权利要求6所述的银精矿综合回收有价金属的方法，其特征在于，S4中，阴极为不锈钢材质、碳钢材质或钛材质，阳极为石墨或钛及钛镀层材质。
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