专利名称：阳极泥处理方法
技术领域：
本发明涉及一种阳极泥处理方法，尤其是涉及一种从电解法生产金属镍的副产 品-阳极泥中回收硫磺和富含有价金属的硫化物的方法。
背景技术：
传统上，用硫化铜镍矿生产金属镍都要经过许多工序才能将镍矿物中的杂质和其 他金属分开，得到纯净的金属镍，其中最后一个工序是镍的电解工序，其中在阴极析出金属 镍，而阳极中含有的硫和富含在硫化物(例如，硫化镍和硫化铜)中的其他有价金属(例 如，钼，铅，金，银，)呈固态泥状留在电解槽内，通常称为阳极泥。阳极泥含有大量的硫磺和 不溶的有价金属以及无价值的杂质。为了回收阳极泥中的硫磺和有机金属，传统的方法是将阳极泥进行洗涤、筛分和 沉淀分离等许多工序，使硫磺和含有有价金属的物质分离，再将分离后的物质分别进行处 理回收。然而，传统的处理方法都存在一些问题，例如工序多，设备复杂，效率低，能耗高，硫 磺纯度低等问题。例如，在传统的加拿大汤姆逊厂阳极处理方法中，阳极泥需要经过一次分级，一次 筛洗、两次过滤，不经过干燥直接进行熔化，加大了阳极泥熔化过程中蒸汽的消耗，同时湿 阳极泥(粗硫磺)熔化时设备容易遭受腐蚀，增加了设备的投资成本。此外，粗硫磺中含有 的硫化物和杂质多，在最后用硫压滤机进行处理时，硫磺与硫化物的分离效果差。再如，在金川公司处理阳极泥的方法中，阳极泥的洗涤、过滤和熔化均为手工操 作，劳动强度大，环境恶劣。硫磺与硫化物及其他物质未进行预分离，导致阳极泥进入干燥 机和熔化槽的含硫低，物料处理量大，因此能耗大。同时粗硫磺熔化采用常压吸滤，硫的回 收率低，劳动条件差。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的 在于提出一种工序简单、设备少、分离效果好的阳极泥处理方法。为了实现上述目的，根据本发明实施例的阳极泥处理方法包括以下步骤在气浮 槽内搅拌阳极泥浆液；停止搅拌后使阳极泥浆液在气浮槽内停留预定长的时间，以便阳极泥浆液在气浮 槽内沉淀分离成三层，其中顶层为粗硫磺，中层为含有镍和铜的硫酸盐的水溶液，底层为含 有有价金属的硫化物；从气浮槽的底部顺序地排出硫化物、水溶液和粗硫磺；对粗硫磺进 行干燥，然后进行熔化；和对熔化后的粗硫磺进行压滤，分离出含有价金属的硫化物，从而 得到净硫磺。根据本发明实施例的阳极泥处理方法，在一个气浮槽内同时分离了阳极泥中的三 种物质，设备少、分离效果好。分离出的粗硫磺中含硫高，熔化前又经过了脱水干燥，进一步 降低了熔化时的能量消耗。由于熔化后的粗硫磺中含硫磺高，硫化物含量低，便于硫磺压滤机的操作和效能的发挥。另外，根据本发明实施例的阳极泥处理方法还可以具有如下附加的技术特征根据本发明实施例的阳极泥处理方法进一步包括将水溶液送电解车间回收，以 及将硫化物送冶炼厂回收其中的金属。根据本发明实施例的阳极泥处理方法进一步包括对从气浮槽内排出的粗硫磺进 行过滤，以滤出其中的溶液。从粗硫磺中滤出的溶液送电解车间回收。在气浮槽内对阳极泥浆液进行搅拌是通过圆盘式涡轮搅拌器进行的。在搅拌阳极泥的同时向阳极泥内通入空气。 在排放出溶液和硫化物之后和排出粗硫磺之前，向气浮槽内加入消泡剂并进行搅 拌，然后排放出粗硫磺。阳极泥浆液的水固比为4。搅拌后的阳极泥在气浮槽内停留的时间为0. 5-2小时。气浮槽上设有用于观察阳极泥浆液的透明视镜。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中图1是用于实施根据本发明一个实施例的阳极泥处理方法的阳极泥处理设备的 示意图；和图2是根据本发明一个实施例的阳极泥处理方法的流程图。
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在描述根据本发明实施例的阳极泥处理方法之前，下面首先参考图1描述用于实 施根据本发明实施例的阳极泥处理设备。如图1所示，在一个示例中，阳极泥处理设备包括气浮槽1、过滤机2、干燥机3、熔 化槽4和硫磺压滤机5。气浮槽1包括槽体11和设置在槽体11内的搅拌器12。槽体11的上部为圆柱形 状，下部为截圆锥形，底部设有排放口。槽体11可以由耐硫酸腐蚀的材料例如玻璃钢或塑 料制成。槽体11上可以设置透明视镜(未图示)，例如透明视镜可以设置在排放口处，用于 观察阳极泥浆液在气浮槽内沉淀分离成不同的层时，在排出不同的层后，用于观察排出不 同层的料位。搅拌器12用于对气浮槽1内的阳极泥浆液进行搅拌，阳极泥浆液由阳极泥和水混 合而成，例如可以将阳极泥和水加入到气浮槽1内形成阳极泥浆液，但是本发明并不限于此。在一个具体示例中，搅拌器12为圆盘式涡轮搅拌器且转速可调，圆盘式涡轮搅拌器能 够在搅拌阳极泥浆液时，将空气带入到浆液中，同时使空气分散，由此更有利地使浆液中的 硫磺浮起来。圆盘式涡轮搅拌器可由钛或316L耐腐蚀钢制成。可选地，在气浮槽1内也可以设有空气导管13，用于在搅拌的同时向气浮槽1内的 浆液中通入空气，从而更有利地使硫磺浮起来。阳极泥中主要含有硫磺(通常大约90% )，第二种物质是富含在硫化物(例如硫 化镍和硫化铜)中的有价金属(例如钼，铅，金和银)，第三中物质是镍和铜的硫酸盐，它们 易溶于水，可与硫磺和硫化物固体分开。根据上述不同成分的疏水性和比重，在水中通过气浮方法能够使得上述三种物质 分离。通过在气浮槽1内搅拌，然后停止搅拌使搅拌后的阳极泥浆液在气浮槽1内停留一 段时，气浮槽1内的阳极泥浆液沉淀分离为三层顶层为粗硫磺C，即含有粗硫磺的泡沫状 乳胶液，中层为淡绿色水溶液B，其中溶入了硫酸镍和硫酸铜，底层为比重较大的硫化物A。 由此，通过气浮槽1底部的排放口，能够顺序地分别排放出上述三层物质，由此将粗硫磺C、 含有有价金属的硫化物A和溶入硫酸镍和硫酸铜的水溶液B分离。
过滤机2与气浮槽1的排出口相连，从气浮槽1排出的粗硫磺送到过滤机2进行 过滤，从而滤出其中的溶液，使得粗硫磺C中的含水量进一步降低，滤出的溶液送电解车间 进行回收。过滤机2例如可以为压滤机。干燥机3与过滤机2相连，过滤后的粗硫磺送入到干燥机3进行干燥。干燥机3 例如为蒸汽干燥机，通过干燥机3的干燥，能够进一步降低粗硫磺中的含水量，从而降低后 续熔化槽4内的蒸汽消耗量。熔化槽4与干燥机3相连，干燥后的粗硫磺送入到熔化槽4内熔化。熔化槽4内 设有蒸汽管42，用于通入蒸汽，从而熔化粗硫磺。当然，本发明并不限于用蒸汽熔化粗硫磺。 熔化槽4内还设有搅拌装置41，搅拌装置41用于搅拌熔化中的粗硫磺，从而加快粗硫磺的熔化。硫磺压滤机5与熔化槽4相连，熔化后的粗硫磺送到硫磺压滤机5进行压滤，从而 分离出粗硫磺中含有的少量含有价金属的硫化物，得到净硫磺D。由于在气浮槽1内已经初 步分离了粗硫磺C和硫化物A，由于粗硫磺C中的硫化物A含量少，硫磺压滤机5的效能得 到更好的发挥，进一步提高了净硫磺D的纯度。需要说明的是，本发明并不限于用硫磺压滤 机5将净硫磺与硫化物进行分离，本领域的普通技术人员在本发明的教导下，可以使用任 何合适的过滤设备代替硫磺压滤机5。下面参考图2描述根据本发明一个实施例的阳极泥处理方法。如图2所示，在根据本发明实施例的阳极泥处理方法中，首先将阳极泥和水加入 到气浮槽1内，对阳极泥进行浆化以形成阳极泥浆液，例如，阳极泥的水固比可以为4。通过圆盘式涡轮搅拌器41在气浮槽1内对阳极泥浆液进行搅拌，圆盘式涡轮搅拌 器41在搅拌的同时，将空气带入浆液内，并且能够使得空气分散，由此利于硫磺浮起来。可 选地，在搅拌的同时也可以向浆液中通入空气，更有利于硫磺上浮。通过搅拌预定的时间后，停止搅拌，并且使搅拌后的阳极泥浆液在气浮槽1内停 留至预定的时间，例如0. 5-2小时。如上所述，阳极泥主要包括三种物质粗硫磺，含有有价金属的硫化物，和镍、铜的硫酸盐，其中镍、铜的硫酸盐溶入水，因此以水溶液的形式存在，硫磺和硫化物为不溶于水 的固体。由于上述三种物质的疏水性以及比重的不同，因此通过搅拌和停留预定长的时间后，气浮槽1内的阳极泥浆液沉淀分离为三层顶层为黄色的粗硫磺C，即含有粗硫磺的泡 沫状乳胶液，中层为淡绿色水溶液B，其中溶入了硫酸镍和硫酸铜，底层为比重较大的黑褐 色硫化物A。从气浮槽1底部的排出口顺序地依次排出硫化物A、水溶液B和粗硫磺C，在排放 时，可以通过透明视镜观察不同层的排出。当然，也可以设置颜色传感器，自动控制不同层 的排出。粗硫磺C中还含有少量的硫化物A，与传统处理方法相比，粗硫磺C中的硫化物A 的含量大大降低，由此，有利于后续的粗硫磺过滤。可选地，由于位于顶层的粗硫磺C为泡沫状乳胶液，为了便于粗硫磺C的排出，在 排出硫化物A和水溶液B之后，可以向气浮槽1内加入消泡剂并进行搅拌，从而有利于粗硫 磺C的排出。排出的硫化物A可以送冶炼厂，以回收其中的有价金属。水溶液B送电解车间进 行回收处理，以回收其中的镍和铜。排出的粗硫磺C送到过滤机2进行过滤，以滤出其中的溶液B，从而得到初步干燥。 滤出的溶液B也可以送到电解车间回收处理。过滤后的粗硫磺C通过蒸汽干燥机3进行干燥，然后送到熔化槽4进行熔化，由于 进入到熔化槽4的粗硫磺已经进行了干燥，因此熔化时大大节约了蒸汽消耗。熔化后的粗硫磺C送到硫磺压滤机5进行压滤，从而将硫磺C与硫化物A分离，得 到净硫磺D。分离出的硫化物可以送冶炼厂处理，回收有价金属等。由于在气浮槽1内阳极泥已经进行了硫磺与硫化物的预分离，因此粗硫磺中含有 的硫化物大大降低，粗硫磺含硫高，杂质少，便于硫磺压滤机的操作，劳动强度小，生产率 高，又没有二氧化硫气体污染。对于本领域的普通技术人员可知，粗硫磺中含有的硫化物越 多，越不利于硫磺压滤机的操作，因此粗硫磺中的硫化物含量降低，不但能够提高净硫磺的 纯度，而且有利于发挥硫磺压滤机的效能。根据本发明实施例的阳极泥处理方法，在一个气浮槽内同时分离了阳极泥中的三 种物质，设备少、分离效果好。分离出的粗硫磺中含硫高，熔化前又经过了脱水干燥，进一步降低了熔化时的蒸 汽消耗。由于熔化后的粗硫磺中含硫磺高，硫化物含量低，便于硫磺压滤机的操作和效能 的发挥。需要说明的是，虽然上面以从生产镍的副产品_阳极泥中回收硫磺和有价金属为 例描述了本发明的方法，但是本发明并不限于处理上述阳极泥，对于本领域的普通技术人 员可以理解，本发明还可以用于处理湿法冶炼中的浸出渣，从中回收硫磺和有价金属。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解在不 脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本 发明的范围由权利要求及其等同物限定。
权利要求
一种阳极泥处理方法，其特征在于，包括以下步骤在气浮槽内搅拌阳极泥浆液；停止搅拌后使阳极泥浆液在气浮槽内停留预定长的时间，以便阳极泥浆液在气浮槽内沉淀分离成三层，其中顶层为粗硫磺，中层为含有镍和铜的硫酸盐的水溶液，底层为含有有价金属的硫化物；从气浮槽的底部顺序地排出硫化物、水溶液和粗硫磺；对粗硫磺进行干燥，然后进行熔化；和对熔化后的粗硫磺进行压滤，分离出含有价金属的硫化物，从而得到净硫磺。
2.根据权利要求1所述的阳极泥处理方法，其特征在于，进一步包括将水溶液送电解 车间回收，以及将硫化物送冶炼厂回收其中的金属。
3.根据权利要求1所述的阳极泥处理方法，其特征在于，进一步包括对从气浮槽内排 出的粗硫磺进行过滤，以滤出其中的溶液。
4.根据权利要求3所述的阳极泥处理方法，其特征在于，从粗硫磺中滤出的溶液送电 解车间回收。
5.根据权利要求1所述的阳极泥处理方法，其特征在于，在气浮槽内对阳极泥浆液进 行搅拌是通过圆盘式涡轮搅拌器进行的。
6.根据权利要求1所述的阳极泥处理方法，其特征在于，在搅拌阳极泥的同时向阳极 泥内通入空气。
7.根据权利要求1所述的阳极泥处理方法，其特征在于，在排放出溶液和硫化物之后 和排出粗硫磺之前，向气浮槽内加入消泡剂并进行搅拌，然后排放出粗硫磺。
8.根据权利要求1所述的阳极泥处理方法，其特征在于，阳极泥浆液的水固比为4。
9.根据权利要求1所述的阳极泥处理方法，其特征在于，搅拌后的阳极泥在气浮槽内 停留的时间为0. 5-2小时。
10.根据权利要求1所述的阳极泥处理方法，其特征在于，气浮槽上设有用于观察阳极 泥浆液的透明视镜。
全文摘要
本发明公开一种阳极泥处理方法，包括在气浮槽内搅拌阳极泥浆液；停止搅拌后使阳极泥浆液在气浮槽内停留预定长的时间，以便阳极泥浆液在气浮槽内沉淀分离成三层，顶层的粗硫磺，中层的硫酸盐的水溶液，底层为含有有价金属的硫化物；从气浮槽的底部顺序地排出硫化物、水溶液和粗硫磺；对粗硫磺进行干燥，然后进行熔化；和对熔化后的粗硫磺进行压滤，分离出含有价金属的硫化物，得到净硫磺。根据本发明，在一个气浮槽内同时分离了阳极泥中的三种物质，设备少、分离效果好。分离出的粗硫磺中含硫高，熔化前又经过了脱水干燥，进一步降低了熔化时的能量消耗。由于粗硫磺中含硫磺高，硫化物含量低，便于硫磺压滤机的操作和效能的发挥。
文档编号C22B7/00GK101838088SQ201010102919
公开日2010年9月22日 申请日期2010年1月28日 优先权日2010年1月28日
发明者彭建华, 王魁珽, 顾凌霄 申请人:中国恩菲工程技术有限公司