一种锌冶炼铜渣常压下高效浸出铜的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及锌冶炼铜渣常压下高效浸出铜的方法，属于有色金属湿法冶金领域。
【背景技术】
[0002]在锌湿法冶炼过程中，按浸出工艺的区别，锌原料中的铜有25?90%进入回收镉后的铜渣中。铜渣一般含铜10?50%，刚产出的铜渣中铜主要以单质铜及少量的氧化铜形态存在，铜渣堆放时，和空气中的二氧化碳发生反应，按堆放时间和堆放方式的区别，铜渣中的金属铜会部分或大部分转化为易于被浸出的碱式碳酸铜。
[0003]为实现上述铜渣中有价金属回收，广大生产及科研工作者对铜渣浸出铜进行了大量的研宄工作，且找到了多种方法。
[0004]中国专利CN101550485B提出采用氧压法处理锌冶炼净化渣，可缩短工艺流程，提高效率(浸出时间2h)，但对设备要求高，且须磨矿后加入。
[0005]中国专利CN100572573C提出将铜渣散开堆放自然氧化，控制料层厚度20cm，氧化15天以上，再入浸出槽，加双氧水浸出铜。存在占用场地大、铜渣倒运劳动强度高、消耗双氧水的问题。
[0006]中国专利CN102634668B提出将铜渣堆放氧化1_7天，再入浸出槽鼓风浸出，浸出渣液固分离后，视渣含铜量再进行循环浸出，直至浸出渣含Cu < 1%。同样存在占用场地，且反复循环浸出造成生产效率低下的问题。
[0007]中国专利CN102140851B提出将铜渣不经堆存氧化，直接湿式球磨后入浸出槽，常温常压下鼓风浸出铜，但存在反应时间长(18-24h)，造成生产效率低的问题。
【发明内容】
[0008]本发明依据铜渣粒度较细，含铜偏低(Cul5?25% )，且含少量铁(Fe0.3 %?0.6% )的特点，另外依据亨利定律空气的溶解度V = KtP,即空气在溶液中的溶解度与压力成正比，压力为液体上方平衡分压，采用增高液面，增加了空气在溶液中的溶解度；再通过特定的风管设置，增大液相流速和紊动程度来减薄液膜厚度及增大液相总传质系数，协同Fe对氧气的传递，加快铜的氧化反应。可以用下述反应方程式进行表述:
[0009]2Cu+2H2S04+02 = 2CuS0 4+2H20
[0010]2Fe+2H2S04+02 = 2FeS0 4+2H20
[0011]2Fe2++2H++0.502 = 2Fe 3++H20
[0012]2Fe3++Cu = 2Fe2+Cu2+
[0013]在上述基础上，通过蒸汽增加反应温度(70?90°C )，强化了反应的动力学因素。
[0014]因此，依据上述原理，本发明提供一种锌冶炼铜渣常压下高效浸出的方法，使上述物料在不需预氧化及磨矿处理，且不加入其它氧化剂的条件下，加快了反应速率，反应3?5h内，即能达到铜渣中铜浸出的目的，铜浸出率彡91 %。
[0015]具体的处理方式如下:
[0016](I)向安装有风管的反应槽泵入H2SO4含量为90?160g/L的含酸溶液或铜电积废液；
[0017](2)开启风管、蒸汽阀门，搅拌装置；
[0018](3)向反应槽内继续泵入酸洗后浆化铜渣；
[0019](4)控制温度70?90 °C，反应3?5h后，泵至压滤机液固分离。
[0020]本发明的有益效果:本发明提供一种锌冶炼铜渣常压下高效浸出铜的方法，只常压鼓风浸出，使铜渣不需预氧化及磨矿处理，且不加入其它氧化剂的条件下，加快了反应速率，反应3?5h内，即能达到铜渣中铜浸出的目的，铜浸出率> 91%。
【附图说明】
[0021]图1是本发明一种锌冶炼铜渣常压下高效浸出铜方法的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0022]如图1所示，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域一般技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023]实施例1
[0024]向安装有风管的反应槽中泵入含硫酸90g/L的酸溶液17m3开启风管、蒸汽阀门，搅拌装置后，将含铜15.11 %，含铁0.35 %的酸洗铜渣5t浆化后泵入反应槽内，控制温度70°C，反应时间3h后，将矿浆泵至压滤机液固分离后，得滤液19.5m3，滤液含铜35.38g/L ；得4.48t湿渣，滤渣水份33.6%，渣含铜2.21%，渣含铁0.17%，铜浸出率达到91.27%。
[0025]实施例2
[0026]向安装有风管的反应槽中泵入含硫酸110g/L，含铜25.3g/L的铜电积废液26m3，开启风管、蒸汽阀门，搅拌装置后，将含铜25.31%，含铁0.58%的酸洗铜渣3t浆化后泵入反应槽内，控制温度80°C，反应时间4h后，将矿浆泵至压滤机液固分离后，得滤液29.78m3，滤液含铜47.58g/L ;得2.2t湿渣，滤渣水份32.1%,渣含铜2.73%,渣含铁0.29%,铜浸出率达到94.60%。
[0027]实施例3
[0028]向安装有风管的反应槽中泵入含硫酸160g/L的酸溶液28m3，开启风管、蒸汽阀门，搅拌装置后，将含铜24.90%，含铁0.61%的酸洗铜渣4t浆化后泵入反应槽内，控制温度90°C，反应时间5h后，将矿浆泵至压滤机液固分离后，得滤液31.6m3，滤液含铜29.87g/L ；得3.04t湿渣，滤渣水份32.8%，渣含铜2.54%，渣含铁0.31 %，铜浸出率达到94.78%。
[0029]本发明提供一种锌冶炼铜渣常压下高效浸出铜的方法，只常压鼓风浸出，使铜渣不需预氧化及磨矿处理，且不加入其它氧化剂的条件下，加快了反应速率，反应3?5h内，即能达到铜渣中铜浸出的目的，铜浸出率> 91 %。
[0030]以上对本发明实施例所提供的一种锌冶炼铜渣常压下高效浸出铜的方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.一种锌冶炼铜渣常压下高效浸出铜的方法，其实施步骤为: (I)向安装有风管的反应槽泵入H2SO4含量为90?160g/L的含酸溶液或铜电积废液； (2 )开启风管、蒸汽阀门，搅拌装置； (3)向反应槽内泵入酸洗后浆化铜渣； (4)保持相应的温度和反应时间，浸出结束后泵至压滤机液固分离。
2.根据权利要求1所述的一种锌冶炼铜渣常压下高效浸出铜的方法，其特征在于步骤(1)中:反应槽内配有呈对角分布且平行于浸出槽锥面的4根风管；风管口距锥面距离为200mm，距液面高度^ 1.5m。
3.根据权利要求1所述的一种锌冶炼铜渣常压下高效浸出铜的方法，其特征在于步骤(2)中:风管内鼓入的0.2Mpa的低压空气。
4.根据权利要求1所述的一种锌冶炼铜渣常压下高效浸出铜的方法，其特征在于步骤(3)中:酸洗铜渣粒度较细，其粒度为-120?-300目，且容易浆化分散，无需磨矿。
5.根据权利要求1所述的一种锌冶炼铜渣常压下高效浸出铜的方法，其特征在于步骤(3)中:铜渣含铜I5?25%，含铁0.3?0.6%，其物料中m铜:mtt =25?83。
6.根据权利要求1所述的一种锌冶炼铜渣常压下高效浸出的方法，其特征在于步骤(4)中:反应温度为70?90°C。
【专利摘要】本发明涉及到一种锌冶炼铜渣常压下高效浸出铜的方法，属于有色金属湿法冶金领域。本发明的方法包括：依据铜渣粒度较细，含铜偏低（Cu15～25%），且含少量铁（Fe0.3～0.6%）的特点，另外依据亨利定律空气的溶解度V=KTP，即空气在溶液中的溶解度与压力成正比，压力为液体上方平衡分压，采用增高液面高度，增加了空气在溶液中的溶解度；再通过特定的风管设置，增大液相流速和紊动程度来减薄液膜厚度及增大液相总传质系数，协同Fe对氧气的传递，再加上Cu2+对Fe2+氧化速率的催化作用，加速了Fe对氧气的传递，加快铜的氧化反应。另外在上述基础上，通过增高温度，强化反应的动力学因素。
【IPC分类】C22B15-00, C22B7-00
【公开号】CN104846204
【申请号】CN201510315320
【发明人】周开敏, 晋家强, 刘艳涛, 李意春, 周永贵
【申请人】云南驰宏锌锗股份有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年6月10日