一种清洁高效处理砷冰铜的工艺方法

文档序号:10680229阅读:712来源:国知局
一种清洁高效处理砷冰铜的工艺方法
【专利摘要】本发明公开了一种清洁高效处理砷冰铜的工艺方法,包括破碎、研磨、低温酸浸、高温沉砷等步骤,本发明方法为湿法工艺,能耗低、环境污染少,自动化程度高,生产效率高。本方法反应过程简洁快速、选择性强。砷冰铜中的铜可以实现高效浸出,金属分离彻底。相对于现行的湿法处理砷冰铜工艺,可以在较低的浸出温度,在较短的时间内,快速实现浸出铜过程。脱砷效果好,脱砷率大于99%。砷冰铜中的砷以砷渣的形式回收,避免了砷的二次污染。该技术具有金属回收率高、生产成本低,经济效益好、原料适应性强、清洁环保等优点。
【专利说明】
一种清洁高效处理砷冰铜的工艺方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及冶金和选矿技术领域,具体涉及一种清洁高效处理砷冰铜的工艺方法。
【背景技术】
[0002]随着我国经济的飞速发展,优质矿产资源供需日益紧张,复杂难处理资源广泛应用于生产。高砷、多杂质的铅精矿在铅冶炼过程中会产生大量的副产物砷冰铜(亦称次冰铜),这种砷冰铜含有价金属铜、铅、银、金、铋和铟,杂质元素砷和硫。处理砷冰铜回收其有价金属具有较大的经济价值,但元素砷的存在使砷冰铜的处理面临严峻的技术和环保压力。目前,国内外冶炼企业主要采用火法工艺处理这些砷冰铜,工艺中存在金属回收率较低、消耗能源大、环境污染严重、生产成本高等缺点。传统的火法工艺主要有鼓风炉熔炼法、反射炉熔炼法、回转窑熔炼法、转炉熔炼法和电炉熔炼法等,这些方法都有很大的局限性。鼓风炉处理工艺存在铜铅分离不彻底,冰铜产出率低的缺点;反射炉处理工艺存在能耗高、环境污染严重、炉子寿命短等缺点;回转窑处理工艺存在油耗大,成本高的问题;电炉法在电力紧张的地区难以实现,而且电炉法需要加入还原剂焦碳,生产成本高。采用湿法工艺处理砷冰铜,根据方法不同,分为酸浸法、氨浸法及碱浸法,砷冰铜的湿法处理能够较好地分离金属。但是,常规的酸浸法处理含铜物料存在反应时间长,铜浸出率低的缺点;氨浸法涉及氨气的使用,防腐蚀要求高,废气处理困难;碱浸法工艺流程复杂,设备投资大。因此,为了更好的利用矿产资源、改善环境、节约能源、提高生产效率和降低生产成本,开发一种清洁高效处理砷冰铜的工艺方法具有十分重要的现实意义。

【发明内容】

[0003]本发明的目的是提出一种清洁高效处理砷冰铜的工艺方法。
[0004]本发明的技术方案为:包括以下步骤:
A:破碎、研磨
将砷冰铜用破碎机进行破碎,然后将破碎的砷冰铜进行细磨,得到砷冰铜粉料;
B:低温酸浸
将矿浆加入加压釜中,加入或通入氧化介质,并控制压力、浸出温度、搅拌速度的条件对矿浆进行氧化酸浸反应;将氧化酸浸后的矿浆经过滤,得到含铜、砷的浸出液和浸出渣;将得到的浸出渣经过洗涤后进入后续工序回收其中的铅、银、金、铋和铟等有价金属;
C:高温沉砷
在浸出液,加入含铁物质,并将所得混合物加入加压釜中,加入或通入氧化介质,并控制压力、浸出温度、搅拌速度的条件进行高温加压氧化反应,将高温加压氧化反应后的料浆经过滤,得到沉砷液和砷渣,砷渣安全存放;
D:铜矿精选
沉砷液净化除铁后,用旋流电解技术直接电积生产阴极铜。
[0005]本发明方法为湿法工艺,能耗低、环境污染少,自动化程度高,生产效率高。本方法反应过程简洁快速、选择性强。砷冰铜中的铜可以实现高效浸出,金属分离彻底。相对于现行的湿法处理砷冰铜工艺,可以在较低的浸出温度,在较短的时间内,快速实现浸出铜过程。脱砷效果好,脱砷率大于99%。砷冰铜中的砷以砷渣的形式回收,避免了砷的二次污染。该技术具有金属回收率高、生产成本低,经济效益好、原料适应性强、清洁环保等优点。
[0006]【附图说明】:
图1本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0007]下面结合附图以及实施例对本说明书作进一步的说明,但不得以任何方式对本说明书加以限制,基于本说明书教导所作的任何变更或改进,均属于本说明书保护范围。
[0008]如图1所示,本发明包括以下步骤:
A:破碎、研磨
将砷冰铜用破碎机进行破碎,然后将破碎的砷冰铜进行细磨,得到砷冰铜粉料;
B:低温酸浸
将矿浆加入加压釜中,加入或通入氧化介质,并控制压力、浸出温度、搅拌速度的条件对矿浆进行氧化酸浸反应;将氧化酸浸后的矿浆经过滤,得到含铜、砷的浸出液和浸出渣;将得到的浸出渣经过洗涤后进入后续工序回收其中的铅、银、金、铋和铟等有价金属;
C:高温沉砷
在浸出液,加入含铁物质,并将所得混合物加入加压釜中,加入或通入氧化介质,并控制压力、浸出温度、搅拌速度的条件进行高温加压氧化反应,将高温加压氧化反应后的料浆经过滤,得到沉砷液和砷渣,砷渣安全存放;
D:铜矿精选
沉砷液净化除铁后,用旋流电解技术直接电积生产阴极铜。
[0009]步骤A中,所述砷冰铜粉料的粒径范围为0.001?1mm。
[0010]步骤B中,所述低温加压氧化酸浸温度为70?100°C,反应时间为60~360min,压力为0.2-2.0MPa,搅拌速度 200?700r/min。
[0011 ]所述氧化介质采用氧气、双氧水、二氧化锰、高锰酸钾过氧化苯甲酸或甲乙酮过氧化物,所述氧化剂的加入量为0.01-10g/Lo
[0012]步骤B中,所述硫酸浓度为80?200g/L,液固比为3~10:1。
[0013]步骤C中,所述高温加压氧化反应温度为100?200 °C,反应时间为60~360min,压力为0.2?2.0 MPa,搅拌速度200?700r/min。
[0014]步骤C中,所述含铁物质为铁肩、铁粉、硫酸铁、硫酸亚铁、三氧化二铁、四氧化三铁或氧化铁等,含铁物质为浸出液中砷完全反应的理论消耗质量的0.7-2.0倍。
实施例
[0015]实施方式I
将砷冰铜用鄂式破碎机进行破碎,然后将破碎的砷冰铜进行细磨,得到粒径为0.1mm的含铜24.53%,含铅30.42%,含砷12.02%的砷冰铜粉料;然后按照液固比为3:1加入浓度为200g/L硫酸溶液形成矿浆;将矿浆加入加压釜中,通入氧气10 g/L,并控制压力为0.8MPa、浸出温度为75°C、浸出时间为60min、搅拌速度为200r/min的条件对矿浆进行低温加压氧化酸浸反应。到达浸出反应时间后,将低温加压氧化酸浸后的矿浆经过滤,得到含铜、砷的浸出液,浸出渣含铜0.56%;将得到的浸出渣经过洗涤后进入后续工序回收其中的铅、银、金、铋和铟等有价金属。将得到浸出液,加入铁肩,铁肩的加入量为浸出液中砷完全反应的理论消耗质量的1.1倍;将浸出液加入加压釜中,通入氧气10 g/L,并控制压力为0.8MPa、浸出温度为100°C、浸出时间为120min、搅拌速度为200r/min的条件进行高温加压氧化反应。将高温加压氧化反应后的矿浆经过滤,得到含铜的浸出液,和含砷浸出渣;浸出液中砷的含量为
0.lg/L,浸出液溶液净化除铁后,用旋流电解技术直接电积生产阴极铜,含砷的浸出渣安全存放。
[0016]实施方式2
将砷冰铜用鄂式破碎机进行破碎,然后将破碎的砷冰铜进行细磨,得到粒径为0.08mm的含铜14.52%,含铅24.55%,含砷14.09%的砷冰铜粉料;然后按照液固比为4:1加入浓度为100g/L硫酸溶液形成矿浆;将矿浆加入加压釜中,通入空气10g/L,并控制压力为0.6MPa、浸出温度为85°C、浸出时间为90min、搅拌速度为300r/min的条件对矿浆进行低温加压氧化酸浸反应。到达浸出反应时间后,将低温加压氧化酸浸后的矿浆经过滤,得到含铜、砷的浸出液,浸出渣含铜0.36%;将得到的浸出渣经过洗涤后进入后续工序回收其中的铅、银、金、铋和铟等有价金属。将得到浸出液,加入铁粉,铁粉的加入量为浸出液中砷完全反应的理论消耗质量的1.2倍;将浸出液加入加压釜中,通入空气10g/L,并控制压力为0.6MPa、浸出温度为130°C、浸出时间为90min、搅拌速度为300r/min的条件进行高温加压氧化反应。将高温加压氧化反应后的料浆经过滤,得到含铜的浸出液,和含砷浸出渣;浸出液中砷的含量为
0.08g/L,浸出液溶液净化除铁后,用旋流电解技术直接电积生产阴极铜,含砷的浸出渣安全存放。
[0017]实施方式3
将砷冰铜用鄂式破碎机进行破碎,然后将破碎的砷冰铜进行细磨,得到粒径为0.05mm的含铜34.43%,含铅7.36%,含砷17.34%的砷冰铜粉料;然后按照液固比为3:1加入浓度为170g/L硫酸溶液形成矿浆;将矿浆加入加压釜中,通入氧气与空气按比例1:1的混合气体10g/L,并控制压力为0.2MPa、浸出温度为100°C、浸出时间为60min、搅拌速度为700r/min的条件对矿浆进行低温加压氧化酸浸反应。到达浸出反应时间后,将低温加压氧化酸浸后的料浆经过滤,得到含铜、砷的浸出液,浸出渣含铜0.61%;将得到的浸出渣经过洗涤后进入后续工序回收其中的铅、银、金、铋和铟等有价金属。将步骤中得到浸出液,加入硫酸亚铁,硫酸亚铁的加入量为浸出液中砷完全反应的理论消耗质量的1.3倍;将浸出液加入加压釜中,通入氧气与空气按比例1:1的混合气体10g/L,并控制压力为0.2MPa、浸出温度为200°C、浸出时间为360min、搅拌速度为400r/min的条件进行高温加压氧化反应。将高温加压氧化反应后的料浆经过滤,得到含铜的浸出液,和含砷浸出渣;浸出液中砷的含量为0.07g/L,浸出液溶液净化除铁后,用旋流电解技术直接电积生产阴极铜,含砷的浸出渣安全存放。
[0018]实施方式4
将砷冰铜用鄂式破碎机进行破碎,然后将破碎的砷冰铜进行细磨,得到粒径为0.04mm的含铜28.37%,含铅6.14%,含砷10.34%的砷冰铜粉料;然后按照液固比为10:1加入浓度为120g/L硫酸溶液形成矿浆;将矿浆加入加压釜中,加入0.0lg/L的双氧水,并控制压力为2MPa、浸出温度为100°C、浸出时间为360min、搅拌速度为700r/min的条件对矿浆进行低温加压氧化酸浸反应。到达浸出反应时间后,将低温加压氧化酸浸后的料浆经过滤,得到含铜、砷的浸出液,浸出渣含铜0.42%;将得到的浸出渣经过洗涤后进入后续工序回收其中的铅、银、金、铋和铟等有价金属。将得到浸出液,加入硫酸铁,硫酸铁的加入量为浸出液中砷完全反应的理论消耗质量的2倍;将浸出液加入加压釜中,加入10g/L的双氧水,并控制压力为1.010^、浸出温度为100°(:、浸出时间为1501^11、搅拌速度为50(^/1^11的条件进行高温加压氧化反应。将高温加压氧化反应后的料浆经过滤,得到含铜的浸出液,和含砷浸出渣;浸出液中砷的含量为0.05g/L,浸出液溶液净化除铁后,用旋流电解技术直接电积生产阴极铜,含砷的浸出渣安全存放。
[0019]实施方式5
将砷冰铜用鄂式破碎机进行破碎,然后将破碎的砷冰铜进行细磨,得到粒径为0.02mm的含铜45.75%,含铅12.61%,含砷19.38%的砷冰铜粉料;然后按照液固比为6:1加入浓度为150g/L硫酸溶液形成矿浆;将矿浆加入加压釜中,加入2g/L的二氧化锰,并控制氧气压力为
0.2MPa、浸出温度为95°C、浸出时间为200min、搅拌速度为500r/min的条件对矿浆进行低温加压氧化酸浸反应。到达浸出反应时间后,将低温加压氧化酸浸后的矿浆经过滤,得到含铜、砷的浸出液,浸出渣含铜0.35%;将得到的浸出渣经过洗涤后进入后续工序回收其中的铅、银、金、铋和铟等有价金属。将得到浸出液,加入氧化亚铁,氧化亚铁的加入量为浸出液中砷完全反应的理论消耗质量的1.4倍;将浸出液加入加压釜中,加入2g/L的二氧化锰,并控制压力为0.2MPa、浸出温度为200°C、浸出时间为360min、搅拌速度为500r/min的条件进行高温加压氧化反应。将高温加压氧化反应后的料浆经过滤,得到含铜的浸出液,和含砷浸出渣;浸出液中砷的含量为0.05g/L,浸出液溶液净化除铁后,用旋流电解技术直接电积生产阴极铜,含砷的浸出渣安全存放。
[0020]实施方式6
将砷冰铜用鄂式破碎机进行破碎,然后将破碎的砷冰铜进行细磨,得到粒径为0.008mm的含铜29.88%,含铅17.82%,含砷24.53%的砷冰铜粉料;然后按照液固比为8:1加入浓度为100g/L硫酸溶液形成矿浆;将矿浆加入加压釜中,加入2g/L的高锰酸钾,并控制氧气压力
0.4MPa、浸出温度为85°C、浸出时间为240min、搅拌速度为600r/min的条件对矿浆进行低温加压氧化酸浸反应。到达浸出反应时间后,将低温加压氧化酸浸后的矿浆经过滤,得到含铜、砷的浸出液,浸出渣含铜0.24%;将得到的浸出渣经过洗涤后进入后续工序回收其中的铅、银、金、铋和铟等有价金属。将得到浸出液,加入三氧化二铁,三氧化二铁的加入量为浸出液中砷完全反应的理论消耗质量的1.6倍;将浸出液加入加压釜中,加入2g/L的高锰酸钾,并控制压力为1.2MPa、浸出温度为180°C、浸出时间为240min、搅拌速度为200r/min的条件进行高温加压氧化反应。将高温加压氧化反应后的料浆经过滤,得到含铜的浸出液,和含砷浸出渣;浸出液中砷的含量为0.04g/L,浸出液溶液净化除铁后,用旋流电解技术直接电积生产阴极铜,含砷的浸出渣安全存放。
[0021]实施方式7
将砷冰铜用鄂式破碎机进行破碎,然后将破碎的砷冰铜进行细磨,得到粒径为0.006mm的含铜52.59%,含铅8.97%,含砷29.74%的砷冰铜粉料;然后按照液固比为10:1加入浓度为150g/L硫酸溶液形成矿浆;将矿浆加入加压釜中,加入lg/L的过氧化苯甲酸,并控制压力为
0.2MPa、浸出温度为80°C、浸出时间为280min、搅拌速度为600r/min的条件对矿浆进行低温加压氧化酸浸反应。到达浸出反应时间后,将低温加压氧化酸浸后的矿浆经过滤,得到含铜、砷的浸出液,浸出渣含铜0.08%;将得到的浸出渣经过洗涤后进入后续工序回收其中的铅、银、金、铋和铟等有价金属。将得到浸出液,加入四氧化三铁,四氧化三铁的加入量为浸出液中砷完全反应的理论消耗质量的1.7倍;将浸出液加入加压釜中,加入0.01g/L的过氧化苯甲酸,并控制压力为1.5MPa、浸出温度为200°C、浸出时间为270min、搅拌速度为200r/min的条件进行高温加压氧化反应。将高温加压氧化反应后的矿浆经过滤,得到含铜的浸出液,和含砷浸出渣;浸出液中砷的含量为0.02g/L,浸出液溶液净化除铁后,用旋流电解技术直接电积生产阴极铜,含砷的浸出渣安全存放。
[0022]实施方式8
将砷冰铜用鄂式破碎机进行破碎,然后将破碎的砷冰铜进行细磨,得到粒径为0.0Olmm的含铜36.57%,含铅7.36%,含砷6.92%的砷冰铜粉料;然后按照液固比为10:1加入浓度为80g/L硫酸溶液形成矿浆;将矿浆加入加压釜中,加入5g/L的甲乙酮过氧化物,并控制压力为0.8MPa、浸出温度为85°C、浸出时间为120min、搅拌速度为700r/min的条件对矿浆进行低温加压氧化酸浸反应。到达浸出反应时间后,将低温加压氧化酸浸后的料浆经过滤,得到含铜、砷的浸出液,浸出渣含铜0.57%;将得到的浸出渣经过洗涤后进入后续工序回收其中的铅、银、金、铋和铟等有价金属。将得到浸出液,加入氧化铁,氧化铁的加入量为浸出液中砷完全反应的理论消耗质量的0.7倍;将浸出液加入加压釜中,加入5g/L的甲乙酮过氧化物,并控制压力为2.010^、浸出温度为200°(:、浸出时间为3601^11、搅拌速度为65(^/1^11的条件进行高温加压氧化反应。将高温加压氧化反应后的矿浆经过滤,得到含铜的浸出液,和含砷浸出渣;浸出液中砷的含量为0.0I g/L,浸出液溶液净化除铁后,用旋流电解技术直接电积生产阴极铜,含砷的浸出渣安全存放。
【主权项】
1.一种清洁高效处理砷冰铜的工艺方法,其特征在于:包括以下步骤: A:破碎、研磨 将砷冰铜用破碎机进行破碎,然后将破碎的砷冰铜进行细磨,得到砷冰铜粉料; B:低温酸浸 将矿浆加入加压釜中,加入或通入氧化介质,并控制压力、浸出温度、搅拌速度的条件对矿浆进行氧化酸浸反应;将氧化酸浸后的矿浆经过滤,得到含铜、砷的浸出液和浸出渣;将得到的浸出渣经过洗涤后进入后续工序回收其中的铅、银、金、铋和铟等有价金属; C:高温沉砷 在浸出液,加入含铁物质,并将所得混合物加入加压釜中,加入或通入氧化介质,并控制压力、浸出温度、搅拌速度的条件进行高温加压氧化反应,将高温加压氧化反应后的料浆经过滤,得到沉砷液和砷渣,砷渣安全存放; D:铜矿精选 沉砷液净化除铁后,用旋流电解技术直接电积生产阴极铜。2.根据权利I所述的清洁高效处理砷冰铜的工艺方法,其特征在于步骤A中,所述砷冰铜粉料的粒径范围为0.0Ol?1mm。3.根据权利I所述的清洁高效处理砷冰铜的工艺方法,其特征在于步骤B中,所述低温加压氧化酸浸温度为70?100°C,反应时间为60?360min,压力为0.2?2.0MPa,搅拌速度200?700r/mino4.根据权利I所述的清洁高效处理砷冰铜的工艺方法,其特征在于所述氧化介质采用氧气、双氧水、二氧化锰、高锰酸钾过氧化苯甲酸或甲乙酮过氧化物,所述氧化剂的加入量为0.01?10g/L。5.根据权利I所述的清洁高效处理砷冰铜的工艺方法,其特征在于步骤B中,所述硫酸浓度为80?200g/L,液固比为3~10:1。6.根据权利I所述的清洁高效处理砷冰铜的工艺方法,其特征在于步骤C中,所述高温加压氧化反应温度为100?200 °C,反应时间为60?360min,压力为0.2?2.0 MPa,搅拌速度200~700r/mino7.根据权利I所述的清洁高效处理砷冰铜的工艺方法,其特征在于步骤C中,所述含铁物质为铁肩、铁粉、硫酸铁、硫酸亚铁、三氧化二铁、四氧化三铁或氧化铁等。8.根据权利I所述的清洁高效处理砷冰铜的工艺方法,其特征在于步骤C中,所述含铁物质为浸出液中砷完全反应的理论消耗质量的0.7-2.0倍。
【文档编号】C25C1/12GK106048251SQ201610446668
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月21日
【发明人】李小英, 翟忠标, 杨勇, 杨大锦, 刁微之, 闫森, 张水南, 梁智
【申请人】昆明冶金研究院
网友询问留言 已有1条留言
  • 访客 来自[越南] 2018年10月19日 22:25
    想联系可惜设电,喊本没计丢来合作电话15240705509
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