本发明涉及有色金属冶金湿法领域技术领域，具体涉及一种高效净化铅冰铜加压酸浸后浸出液的方法。
背景技术：
铅冰铜是铅精矿在底吹炉熔炼、侧吹炉熔炼和鼓风炉熔炼过程中产出的一种主要含有铜和铅硫化合物的副产物，另外，铅浮渣(铜浮渣)反射炉都副产铅冰铜，其中富集了铅精矿中的铜，并含有一部分的铅、银和砷，是回收铜的重要原料。由于原料成分过于复杂，含铁、硅、砷、氟等影响压滤性能的杂质元素。某公司经过加压酸浸后得到的矿浆(即铅冰铜加压酸浸后浸出液)大约20m3/槽，直接趁热压滤，用两台100m2的厢式压滤机同时进行压滤需要8～10h才能压完，压滤非常困难，且渣含水较高，浸出渣含水51.3％。主要原因在于：一方面由于铁、砷、氟、硅等可溶性杂质在矿浆中不停运动，使得矿浆中的细小颗粒难以聚沉，在压滤过程中细小颗粒容易堵塞滤孔，从而影响压滤；另一方面由于硅、铁的存在，在压滤过程中容易形成胶体，从而造成压滤困难。除此之外，由于电解液中铁、砷、硅等杂质元素过高，这使得旋流电积的电流效率只有83.5％，还很大程度上影响到阴极铜产品的质量，阴极铜产品的纯度只有99.5％，只能以粗铜的计价方式销售，这一定程度上造成了企业经济上的损失。介于此，开发一种能够高效净化铅冰铜加压酸浸后浸出液的方法具有重要的现实意义。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种高效净化铅冰铜加压酸浸后浸出液的方法，该方法不仅可以有效改善铅冰铜加压酸浸后浸出液的过滤性能，而且可以提高旋流电积的电流效率以及改善阴极铜产品的质量。该方法具有简单高效，操作方便、试剂消耗少，操作成本低、具有较强的实用性以及显著的经济效益等优点。
基于上述目的，本发明提供的一种高效净化铅冰铜加压酸浸后浸出液的方法，包括以下步骤：
(1)在铅冰铜加压酸浸后浸出液中加入除杂剂a进行中和净化后，固液分离得到含铜浸出液和浸出渣；
(2)将含铜浸出液进行旋流电解，得到阴极铜产品；浸出渣送水洗工序进一步回收可溶铜。
在本发明中，优选的，步骤(2)中还包括：
浸出渣送水洗工序得到二次浸出渣和含铜洗液，二次浸出渣返铅冶炼系统综合回收铅、金、银、锑等有价金属，含铜洗液返水洗工序用于洗涤浸出渣，当含铜洗液中铜离子浓度≥30g/l时，送旋流电积系统。
在本发明中，优选的，步骤(2)中还包括：
旋流电解的电积废液作为浸出溶剂返加压酸浸工序循环使用。
在本发明中，优选的，铅冰铜的成分为：pb：5～30％，cu：25～50％，s：2～18％，ag：0.1～0.6％，as：0.5～20％，fe：2～25％，sio2：1.5～5％，f：0.2～0.8％。
在本发明中，优选的，铅冰铜氧压酸浸后浸出液采用以下方法制备得到：将破碎研磨过筛后的铅冰铜粉末与硫酸调浆后倒入高压釜中，往高压釜中通入纯氧进行氧化浸出，控制技术条件为：硫酸浓度80～120g/l，铅冰铜粉末与硫酸的液固比4～8:1，温度为130～160℃，釜内氧压0.7～1.1mpa，反应时间2～4h，得到铅冰铜加压酸浸后浸出液。
在本发明中，优选的，步骤(1)中所述除杂剂a为金属氧化物以及呈碱性的盐。
在本发明中，优选的，步骤(2)中所述金属氧化物选自氧化钙、铅烟灰、氧化铅、氧化铜中的一种或多种；所述呈碱性的盐为氢氧化钙、碳酸钙或碱式碳酸铜。
在本发明中，优选的，步骤(1)中所述中和净化的条件为：温度60～100℃，搅拌时间0.5～2h。
在本发明中，优选的，步骤(1)中通过加入除杂剂a以控制浸出液的终点ph值为1.5～3.0。
本发明是以铅冰铜为原料，将破碎研磨过筛后的铅冰铜粉末与硫酸(或电积废液)调浆后倒入高压釜中，往高压釜中通入纯氧进行氧化浸出，控制技术条件：硫酸浓度80～120g/l，液固比4～8:1，温度130～160℃，釜内压力0.7～1.1mpa，反应时间2～4h。浸出过程完成后，将矿浆排入中间槽，向中间槽中加入除杂剂a，控制技术条件：温度80～95℃，终点ph1.5～3.0，搅拌时间30～45min，在此条件下fe以fe(oh)3胶体的形式存在，si部分以硅酸盐沉淀的形式进入渣中，部分以硅胶的形式存在溶液，由于fe(oh)3和硅胶带的电性相反，二者相互作用，最后共沉进入渣中。由此溶液中的杂质和胶体得到清除，自然改善了压滤效果，采用厢式压滤机对矿浆进行液固分离，含铜的浸出液送旋流电积工序，旋流电解得1#阴极铜产品，由于含铜溶液得到了净化，大幅度提高了电流效率，相应的产品质量也得到了改善。浸出渣送水洗工序进一步回收可溶铜，经水洗后，二次浸出渣返回铅冶炼系统综合回收铅、金、银、锑等有价金属，含铜洗液返水洗工序用于洗涤浸出渣，当含铜洗液中铜离子浓度≥30g/l时，送旋流电积系统。旋流电解的电积废液作为浸出溶剂返加压酸浸工序循环使用。
与现有技术相比，本发明的一种高效净化铅冰铜加压酸浸后浸出液的方法具有以下有益效果：
通过本发明的方法不仅可以有效改善矿浆(即铅冰铜加压酸浸后浸出液)的过滤性能，过滤效率提高75％以上；而且可以提高旋流电积的电流效率以及改善阴极铜产品的质量，旋流电积的电流效率由83.5％提高到91.22％以上，阴极铜产品质量由99.5％提高到99.95％以上。该方法具有简单高效，操作方便、试剂消耗少，操作成本低、具有较强的实用性以及显著的经济效益等优点。
附图说明
图1为本发明的一种高效净化铅冰铜加压酸浸后浸出液的方法的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
本发明以铅冰铜(pb：5～30％，cu：25～50％，s：2～18％，ag：0.1～0.6％，as：0.5～20％，fe：2～25％，sio2：1.5～5％，f：0.2～0.8％)为原料，经过加压酸浸后得到铅冰铜加压酸浸后浸出液，具体步骤为：将铅冰铜破碎研磨过筛至100目以下，将铅冰铜粉末与硫酸调浆后倒入高压釜中，往高压釜中通入纯氧进行氧化浸出，控制技术条件：硫酸浓度80～120g/l，硫酸与铅冰铜粉末的液固比4～8:1，温度为130～160℃，釜内压力为0.7～1.1mpa，反应时间2～4h；浸出过程完成后，得到铅冰铜加压酸浸后浸出液。
实施例1
参见图1，其为本发明实施例一种高效净化铅冰铜加压酸浸后浸出液的方法的工艺流程图。
铅冰铜经加压酸浸后，90℃时将矿浆(即铅冰铜加压酸浸后浸出液)排入至中间槽，矿浆体积约20m3，向中间槽内加入氧化钙，调浸出液的终点ph至2.0，搅拌0.5小时，趁热进行压滤，同时采用两台100m2的厢式压滤机进行压滤，2～2.5h即可压完，得到含铜浸出液和浸出渣，浸出渣含水31.6％，由此可见压滤机工作效率提高75％以上，渣含水降低40％以上。浸出液中各杂质元素也大幅度降低，fe3+由3.0g/l降至0.2g/l以下，as由4.3g/l降至0.5g/l以下，si由210mg/l降至70mg/l以下。将含铜浸出液进行旋解电流，旋流电解的条件为：电解温度为10～40℃，电流密度为200～800a/m2，电解液流速为500～700l/h，电积时间2～8h。随着浸出液杂质离子的降低，旋流电解的电流效率由83.5％提高到91.22％，阴极铜产品的外观质量不再出现发黑易脆等问题，阴极铜产品质量由99.5％提高到99.95％，符合国家一号阴极铜产品质量要求。
在本实施例中，旋流电解的电积废液返加压酸浸工序，作为浸出溶剂循环使用。浸出渣送水洗工序进一步回收可溶铜，浸出渣送水洗工序得到二次浸出渣和含铜洗液，二次浸出渣返铅冶炼系统综合回收铅、金、银、锑等有价金属，含铜洗液返水洗工序用于洗涤浸出渣，当含铜洗液中铜离子浓度≥30g/l时，送旋流电积系统。
实施例2
参见图1，其为本发明实施例一种高效净化铅冰铜加压酸浸后浸出液的方法的工艺流程图。
铅冰铜经加压酸浸后，100℃时将矿浆(即铅冰铜加压酸浸后浸出液)排入至中间槽，矿浆体积约20m3，向中间槽内加入氧化钙，调ph至2.5，搅拌0.9小时，趁热进行压滤，同时采用两台100m2的厢式压滤机进行压滤，2h以内即可压完，得到含铜浸出液和浸出渣，浸出渣含水30.7％，由此可见压滤机工作效率提高80％以上，渣含水降低40％以上。浸出液中各杂质元素也大幅度降低，fe3+由3.0g/l降至0.1g/l以下，as由4.3g/l降至0.3g/l以下，si由210mg/l降至50mg/l以下。将含铜浸出液进行旋解电流，旋流电解的条件为：电解温度为10～40℃，电流密度为200～800a/m2，电解液流速为500～700l/h，电积时间2～8h。随着浸出液杂质离子的降低，旋流电解的电流效率由83.5％提高到93.11％，阴极铜产品的外观质量不再出现发黑易脆等问题，阴极铜产品质量由99.5％提高到99.97％，符合国家一号阴极铜产品质量要求。
在本实施例中，旋流电解的电积废液返加压酸浸工序，作为浸出溶剂循环使用。浸出渣送水洗工序进一步回收可溶铜，浸出渣送水洗工序得到二次浸出渣和含铜洗液，二次浸出渣返铅冶炼系统综合回收铅、金、银、锑等有价金属，含铜洗液返水洗工序用于洗涤浸出渣，当含铜洗液中铜离子浓度≥30g/l时，送旋流电积系统。
实施例3
参见图1，其为本发明实施例一种高效净化铅冰铜加压酸浸后浸出液的方法的工艺流程图。
铅冰铜经加压酸浸后，60℃时将矿浆(即铅冰铜加压酸浸后浸出液)排入至中间槽，矿浆体积约20m3，向中间槽内加入氢氧化钙，调浸出液的终点ph至1.5，搅拌2小时，趁热进行压滤，同时采用两台100m2的厢式压滤机进行压滤，2～2.5h即可压完，得到含铜浸出液和浸出渣，浸出渣含水31.2％，由此可见压滤机工作效率提高75％以上，渣含水降低40％以上。浸出液中各杂质元素也大幅度降低，fe3+由3.0g/l降至0.2g/l以下，as由4.3g/l降至0.5g/l以下，si由210mg/l降至70mg/l以下。将含铜浸出液进行旋解电流，旋流电解的条件为：电解温度为10～40℃，电流密度为200～800a/m2，电解液流速为500～700l/h，电积时间2～8h。随着浸出液杂质离子的降低，旋流电解的电流效率由83.5％提高到92.14％，阴极铜产品的外观质量不再出现发黑易脆等问题，阴极铜产品质量由99.5％提高到99.96％，符合国家一号阴极铜产品质量要求。
在本实施例中，旋流电解的电积废液返加压酸浸工序，作为浸出溶剂循环使用。浸出渣送水洗工序进一步回收可溶铜，浸出渣送水洗工序得到二次浸出渣和含铜洗液，二次浸出渣返铅冶炼系统综合回收铅、金、银、锑等有价金属，含铜洗液返水洗工序用于洗涤浸出渣，当含铜洗液中铜离子浓度≥30g/l时，送旋流电积系统。
实施例4
参见图1，其为本发明实施例一种高效净化铅冰铜加压酸浸后浸出液的方法的工艺流程图。
铅冰铜经加压酸浸后，80℃后将矿浆(即铅冰铜加压酸浸后浸出液)排入至中间槽，矿浆体积约20m3，向中间槽内加入碱式碳酸铜(cu2(oh)2co3)，调浸出液的终点ph至2.0，搅拌1.5小时，趁热进行压滤，同时采用两台100m2的厢式压滤机进行压滤，2h即可压完，得到含铜浸出液和浸出渣，浸出渣含水30.1％，由此可见压滤机工作效率提高80％以上，渣含水降低40％以上。浸出液中各杂质元素也大幅度降低，fe3+由3.0g/l降至0.1g/l以下，as由4.3g/l降至0.3g/l以下，si由210mg/l降至50mg/l以下。将含铜浸出液进行旋解电流，旋流电解的条件为：电解温度为10～40℃，电流密度为200～800a/m2，电解液流速为500～700l/h，电积时间2～8h。随着浸出液杂质离子的降低，旋流电解的电流效率由83.5％提高到94.04％，阴极铜产品的外观质量不再出现发黑易脆等问题，阴极铜产品质量由99.5％提高到99.97％，符合国家一号阴极铜产品质量要求。
在本实施例中，旋流电解的电积废液返加压酸浸工序，作为浸出溶剂循环使用。浸出渣送水洗工序进一步回收可溶铜，浸出渣送水洗工序得到二次浸出渣和含铜洗液，二次浸出渣返铅冶炼系统综合回收铅、金、银、锑等有价金属，含铜洗液返水洗工序用于洗涤浸出渣，当含铜洗液中铜离子浓度≥30g/l时，送旋流电积系统。
对比例1
本对比例的铅冰铜加压酸浸后浸出液不经过中和净化步骤，直接进行压滤等步骤，具体为：
铅冰铜经加压酸浸后，90℃时将矿浆(即铅冰铜加压酸浸后浸出液)排入至中间槽，矿浆体积约20m3，进行压滤，同时采用两台100m2的厢式压滤机进行压滤，8～10h压完，得到含铜浸出液和浸出渣，浸出渣含水51.3％，将含铜浸出液进行旋解电流，旋流电解的条件为：电解温度为10～40℃，电流密度为200～800a/m2，电解液流速为500～700l/h，电积时间2～8h。旋流电解的电流效率为83.5％，阴极铜产品的外观质量会出现发黑易脆等问题，阴极铜产品质量为99.5％。
由实施例1-4和对比例1的比较可知，通过本发明的方法不仅可以有效改善矿浆(即铅冰铜加压酸浸后浸出液)的过滤性能，过滤效率提高75％以上；而且可以提高旋流电积的电流效率以及改善阴极铜产品的质量，旋流电积的电流效率由83.5％提高到91.22％以上，阴极铜产品质量由99.5％提高到99.95％以上。该方法具有简单高效，操作方便、试剂消耗少，操作成本低、具有较强的实用性以及显著的经济效益等优点。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。