一种常压通氧混酸浸出铜阳极泥中硒的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于冶金工艺技术领域，具体涉及一种常压通氧混酸浸出铜阳极泥中砸的方法。
【背景技术】
[0002]砸是一种稀散元素，传统应用主要是玻璃添加料、砸鼓与感光板、冶金与化肥添加剂等，新兴的应用是建筑材料如马赛克瓷砖与生产电解锰中用SeO2,以及在高速易切削黄铜管中用砸取代铅。二十世纪九十年代以来全世界对砸的需求量逐年增长，其中我国耗砸量大，约占全世界的50%，其应用结构为玻璃20%，冶金62%，化学制品4.5%，电子10%，农业等
3.5%。鉴于砸的应用范围广，消耗量大，其提取回收至关重要。
[0003]砸很少以独立的矿床形式存在，其矿源主要来自于斑铜矿和铜黄铁矿。目前有色冶金工业中提取砸的原料主要为电解产出的阳极泥，其中首位就是铜电解阳极泥。铜阳极泥是在铜电解精炼过程中产出的一种副产品。在电解粗铜时，粗铜中大部分的砸转入铜阳极泥中，其砸的存在形态主要为砸化银、砸化铜、以及铜银砸化合物。由于铜阳极泥中含有大量的贵金属和稀有元素，所以合理综合处理铜电解阳极泥不仅是环保治理的需要，同时具有明显的经济和社会效益。为了更加有效的分离回收其中的稀贵金属，需要对铜阳极泥进行预处理。预处理不但可以快速提取回收砸，避免砸的分散，还可以避免砸的存在对后续贵金属处理的影响。
[0004]目前，铜阳极泥的预处理方法很多，包括传统的硫酸化焙烧蒸砸-酸浸脱铜，常压空气硫酸浸出，加压硫酸浸出以及氯化浸出等。传统的火法处理工艺产生有害气体，存在环境污染大，能量消耗大，有价金属走向分散等缺点；常压、加压硫酸浸出对砸的浸出效果并不理想，稀散金属走向分散，对后续金属提取也造成了一定困难；氯化浸出同时浸出了部分金，造成了金的分散。
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的各种问题，本发明提供一种常压通氧混酸浸出铜阳极泥中砸的方法，有利于贵金属富集和稀散金属的综合回收利用。本发明的技术方案如下:
一种常压通氧混酸浸出铜阳极泥中砸的方法，包括以下工艺步骤:
Cl)向铜阳极泥中加入稀硫酸和稀硝酸的混酸进行调浆，控制铜阳极泥在浆液中的重量体积比为15~25g/mL，混酸中稀硫酸浓度为1~2.5mol/L，稀硝酸浓度为0.07-0.2mol/L ；(2)将调好的浆液置于密闭容器中，开启搅拌，通入氧气排除其中空气，浸出温度为100-115°C，搅拌转速为300~500r/min，常压下浸出1~2.5h后进行固液分离，得到含砸浸出液。
[0006]所述铜阳极泥的化学成分按重量百分比为:Se 4.6-6.3%，Ag 2.7-4.3%，Cu10.8-13.2%ο
[0007]砸的浸出率为96.8~99.7%。
[0008]本方法可能涉及的主要化学反应方程式如下:
Ag2Se+8HN03 = 2AgN03+H2Se03+6N02+3H20Ag2Se+4HN03 = 2AgN03+H2Se03+2N0+H202AgN03+H2S04=Ag2S04+2HN03
Cu2Se+12HN03 = Cu (NO3) 2+H2Se03+8N02+5H203Cu2Se+20HN03 = 6Cu (NO3) 2+3H2Se03+8N0+7H202N0+02=2N023N02+H20=2HN03+N0
本发明利用硝酸的催化氧化特性，在密闭的情况下通入氧，可以大大的减少硝酸的使用量，实现硝酸的循环利用。在反应过程中，硝酸首先氧化砸化物，变为一氧化氮，一氧化氮遇氧迅速生成二氧化氮，二氧化氮被水吸收重新生成硝酸，从而被消耗的硝酸得以回收并连续使用。反应过程中，虽然硝酸能够起到氧化作用，但是最终电子的受体是氧。因而，硝酸在反应中主要起催化剂的作用，氧气是反应的主要氧化剂。因此，在密闭通氧的条件下，只需加入极少量的硝酸，就能有效浸出砸。
[0009]与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是:
本发明应用常压密闭通氧浸出铜阳极泥中砸，具有能耗低、反应速度快、浸出率高、对反应仪器要求低、安全可靠、易控制等优点。和传统的常压硫酸浸出工艺相比，本发明办法在常压密闭通氧的条件下采用混酸浸出就可以使砸的浸出率最高近乎达到100%，同时减少了砸的分散，简化了后续贵金属的提取分离，并且成本低，有利于实现铜阳极泥中元素砸的工业化回收。
【具体实施方式】
[0010]下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步说明，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0011]本发明实施所采用的铜阳极泥来源于一所大型有色冶金和化工联合企业。
[0012]实施例1
铜阳极泥的成分按重量百分比含Se 4.8%，Ag 3.5%，Cu 12.6%。
[0013](I)向铜阳极泥中加入稀硫酸和稀硝酸的混酸进行调浆，控制铜阳极泥在浆液中的重量体积比为15g/mL，混酸中稀硫酸浓度为2mol/L，稀硝酸浓度为0.lmol/L ；
(2)将调好的浆液置于密闭容器中，开启搅拌，通入氧气排除其中空气，浸出温度为115°C，搅拌转速为400r/min，常压下浸出2h后进行固液分离，得到含砸浸出液。
[0014]分析结果可得，砸的浸出率为99.7%。同样条件，不加硝酸的情况下，砸的浸出率为0.68%ο
[0015]实施例2
铜阳极泥的成分按重量百分比含Se 6.3%，Ag 2.7%，Cu 11.5%。
[0016](I)向铜阳极泥中加入稀硫酸和稀硝酸的混酸进行调浆，控制铜阳极泥在浆液中的重量体积比为20g/mL，混酸中稀硫酸浓度为lmol/L，稀硝酸浓度为0.16mol/L ；
(2)将调好的浆液置于密闭容器中，开启搅拌，通入氧气排除其中空气，浸出温度为100°C，搅拌转速为300r/min，常压下浸出2.5h后进行固液分离，得到含砸浸出液。
[0017]分析结果可得，砸的浸出率为98.1%。同样条件，不加硝酸的情况下，砸的浸出率为0.62%0
[0018]实施例3
铜阳极泥的成分按重量百分比含Se 4.6%，Ag 4.3%，Cu 10.8%。
[0019](I)向铜阳极泥中加入稀硫酸和稀硝酸的混酸进行调浆，控制铜阳极泥在浆液中的重量体积比为15g/mL，混酸中稀硫酸浓度为1.5mol/L，稀硝酸浓度为0.07mol/L ；
(2)将调好的浆液置于密闭容器中，开启搅拌，通入氧气排除其中空气，浸出温度为110°C，搅拌转速为350r/min，常压下浸出1.5h后进行固液分离，得到含砸浸出液。
[0020]分析结果可得，砸的浸出率为96.8%。同样条件，不加硝酸的情况下，砸的浸出率为0.56%ο
[0021]实施例4
铜阳极泥的成分按重量百分比含Se 5.8%，Ag 3.8%，Cu 13.2%。
[0022](I)向铜阳极泥中加入稀硫酸和稀硝酸的混酸进行调浆，控制铜阳极泥在浆液中的重量体积比为25g/mL，混酸中稀硫酸浓度为2.5mol/L，稀硝酸浓度为0.12mol/L ；
(2)将调好的浆液置于密闭容器中，开启搅拌，通入氧气排除其中空气，浸出温度为105°C，搅拌转速为500r/min，常压下浸出Ih后进行固液分离，得到含砸浸出液。
[0023]分析结果可得，砸的浸出率为97.5%。同样条件，不加硝酸的情况下，砸的浸出率为0.48%ο
[0024]实施例5
铜阳极泥的成分按重量百分比含Se 5.2%，Ag 3.0%，Cu 12.5%。
[0025](I)向铜阳极泥中加入稀硫酸和稀硝酸的混酸进行调浆，控制铜阳极泥在浆液中的重量体积比为20g/mL，混酸中稀硫酸浓度为2mol/L，稀硝酸浓度为0.2mol/L ；
(2)将调好的浆液置于密闭容器中，开启搅拌，通入氧气排除其中空气，浸出温度为115°C，搅拌转速为450r/min，常压下浸出2h后进行固液分离，得到含砸浸出液。
[0026]分析结果可得，砸的浸出率为98.6%。同样条件，不加硝酸的情况下，砸的浸出率为0.65%o
【主权项】
1.一种常压通氧混酸浸出铜阳极泥中砸的方法，其特征在于包括以下工艺步骤: (1)向铜阳极泥中加入稀硫酸和稀硝酸的混酸进行调浆； (2)将调好的浆液置于密闭容器中，开启搅拌，通入氧气排除其中空气，常压下浸出后进行固液分离，得到含砸浸出液。2.根据权利要求1所述的一种常压通氧混酸浸出铜阳极泥中砸的方法，其特征在于所述步骤(I)的铜阳极泥在浆液中的重量体积比为15~25g/mL，混酸中稀硫酸浓度为1-2.5mol/L，稀硝酸浓度为 0.07-0.2mol/L。3.根据权利要求1所述的一种常压通氧混酸浸出铜阳极泥中砸的方法，其特征在于所述步骤(2)的浸出温度为100~115°C，浸出时间为1~2.5h，搅拌速度为300~500r/min。4.根据权利要求1所述的一种常压通氧混酸浸出铜阳极泥中砸的方法，其特征在于砸的浸出率为96.8-99.7%。
【专利摘要】本发明提供一种常压通氧混酸浸出铜阳极泥中硒的方法，具体步骤是向铜阳极泥中加入稀硫酸和稀硝酸的混酸进行调浆，控制铜阳极泥在浆液中的重量体积比为15~25g/mL，混酸中稀硫酸浓度为1~2.5mol/L，稀硝酸浓度为0.07~0.2mol/L；将调好的浆液置于密闭容器中，通入氧气排除其中空气，浸出温度为100~115℃，搅拌转速为300~500r/min，常压下浸出1~2.5h后进行固液分离，得到含硒浸出液。本发明方法具有能耗低、反应速度快、浸出率高、对反应仪器要求低等优点，硒的浸出率最高近乎达到100%，并且生产成本较低，有利于实现铜阳极泥中元素硒的工业化回收。
【IPC分类】C01B19/00
【公开号】CN104909344
【申请号】CN201510307823
【发明人】杨洪英, 李雪娇, 金哲男, 马致远, 赵鹤飞
【申请人】东北大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月8日