从矿山含铜氰废水中回收铜的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种废水资源化利用的方法，尤其设及一种从矿山含铜氯废水中回收 铜的方法，适于矿山含铜氯废水处理应用。
【背景技术】
[0002] 氯化物提金已有百年历史，至今一直是金矿提金最主要的方法。随着黄金工业的 快速发展伴随着全球简单易处理金矿资源量的日益减少，W及国家环保政策的日趋严格， 含铜难处理金矿资源已成为黄金生产的主要原料之一。然而此类金矿在氯化浸出过程中， 铜被大量浸出进入贵液中，该贵液通过锋置换或炭吸附提金之后，仍有大量的铜氯络离子 滞留在尾液中，如果将该尾液直接返回氯化浸出工序，将导致铜离子在系统中一直累积，给 金的浸出、吸附和金泥提纯等都会造成极其不良影响，为消除铜对提金产生的不良影响，通 常对锋置换金或炭吸附金之后的尾液进行部分开路，如果开路出来的尾液不处理直接外 排，势必对环境特别是水资源造成污染，给人类健康、动植物W及整个生态系统造成严重危 害。另外，可持续发展面临着各种能源、资源短缺的问题，金属作为一种不可再生资源应引 起人们足够的重视，含铜氯废水作为一种廉价的、巨大的二次可再生资源，对该废水进行资 源化利用，不仅回收了铜、而且也降低了环境污染，可谓一举多得。
[0003]目前，矿山含铜氯废水处理方法主要分为两类：一类是破坏性处理方法，主要通过 氧化方法破坏氯化物，有碱氯法、二氧化硫一空气法、臭氧法和过氧化氨法等，该类方法处 理工艺简单，但存在药剂耗量大、成本高和处理过程中产生的低品位含铜废渣容易造成二 次污染等。如中国专利CN104016508A公开了 "一种含氯废水的处理方法"，其特征是：先加 入氨氧化钢调节废水抑值至10. 5~11. 5,其次加次氯酸钢进行第一段氧化破氯，再次加 盐酸调节抑值至7. 0~8. 0,最后再加次氯酸钢进行第二段氧化破氯，该工艺存在W下不 足：①次氯酸钢通常按总氯根质量的30倍W上加入，次氯酸钢耗量大、成本高；②劳动强度 大、操作环境差；③处理含铜氯废水形成低品位含铜废渣，容易造成二次污染。又如中国专 利CN103014368A公开了 "一种从含铜氯化贵液中分离并回收金和铜的方法"，其特征是：首 先加碱将贵液调至pH=8. 0~11. 5,其次采用臭氧法对调碱后液进行氧化破氯沉铜处理， 最后固液分离得到沉铜渣和沉铜后液，并将沉铜后液送活性炭吸附系统吸附金，该工艺存 在设备投资大、系统能耗高和处理费用高等不足。第二类是回收氯化物方法，如酸化回收 法、萃取回收法和酸化回收+直接氧化组合法等，该类回收方法符合我国当前节能减排政 策，但存在工艺流程长、占地面积大、基建和运行费用高等不足。如中国CN104876361A公开 了 "一种综合回收含氯废水的方法"，该方法包括：①向装有含氯废水的酸化塔器中添加非 氧化性酸调整抑值，使含氯废水中的金属络合沉淀，W酸化活化含氯废水；②对酸化活化 后的含氯废水进行固液分离，W回收有价金属；③对分离后获得的含氯过滤液再次利用，调 整含氯过滤液的抑值，然后将含氯过滤液投入到工业生产过程中再次利用；④若需要外排 含氯过滤液，需将含氯过滤液送入吹脱一吸收设备，使HCN从含氯过滤液中脱除并回收。⑥ 对吹脱后的滤液进行深度氧化，W使滤液达到排放标准。该工艺流程运行成本低，效率高， 药剂消耗低，能回收大部分氯化物且综合回收了铜、铅、锋等有价金属，并使废水无害化、资 源化，但存在W下不足：①工序繁琐、流程长、占地面积大、操作条件苛刻；②设备材质要求 高、项目投资大、处理成本高。
[0004] 为此寻求一种投资小、处理成本低、适应性强、对环境友好的从矿山含铜氯废水高 效资源化利用工艺就显得尤为迫切。
【发明内容】
[0005] 本发明的任务是针对现有技术存在的不足，提出了一种投资小、处理成本低、适应 性强、对环境友好的从矿山含铜氯废水高效资源化利用工艺。
[0006] 本发明的任务是通过W下技术方案来完成的：
[0007] 从矿山含铜氯废水中回收铜的方法，依次按如下顺序工艺步骤和条件来实现的：
[0008] 第一步活性炭吸附：将矿山含铜氯废水送活性炭吸附系统进行充气揽拌，吸附废 水中的铜氯络离子，所述的活性炭吸附系统由5~7级充气揽拌桶组成，吸附时首级装炭高 度为桶高的0. 10~0. 20倍、此后每级装炭高度上下限分别依次递增0. 05倍，含矿山含铜 氯废水在各级揽拌停留时间各为20~40min且每隔1~化各级充气揽拌桶揽拌3~5min， 末级出来的吸附后液直接输至金矿氯化浸出工序回用，提炭时先提出首级充气揽拌桶的含 铜炭，然后逐级将下一级炭提至上一级充气揽拌桶并在末级充气揽拌桶加入新活性炭；
[0009] 第二步解吸反应：将第一步活性炭吸附的含铜炭送解吸柱中，加入A级解析液对 含铜炭进行淋滤解吸3~化，所述的A级解析液是按质量比水：98%硫酸：30%双氧水= 1000 :15~30 :2~5制备的混合液，控制每小时所用A级解析液的质量为解吸柱中含铜炭 的质量1~2倍，同时控制解A级解析液高出炭面10~20cm，得到富铜液；
[0010] 第Ξ步置换反应：将第二步解吸反应的富铜液加入铁粉进行置换反应，所述铁粉 用量按置换1kg铜需要0. 88kg铁粉量的1. 05~1. 3倍计并在机械揽拌条件下对富铜液进 行置换反应30~60min，接着固液分离得到海绵铜和置换后液，待置换反应结束后固液分 离得到海绵铜和置换后液。
[0011] 说明书中所述的百分比均为重量百分比。 阳〇1引本发明的优点：
[0013] 1.采用活性炭吸附和对含铜炭强解吸所使用的由硫酸+双氧水+水的A级解析液 是本发明的核屯、。该技术解决现阶段我国含铜氯废水资源化利用时存在工艺流程繁琐、操 作条件苛刻、项目投资大和处理成本高等缺点，为含铜氯废水的高效处理提供广阔的空间 和现有相关企业的改造提供技术支撑。
[0014] 2.铜的活性炭吸附率高达94%~97%，含铜炭解吸时铜的解吸率可达92 %~ 94%，富铜液采用铁粉置换时铜的回收率可达94%~97%，铜的总回收率为84%~88%。 另外，活性炭吸附后液的铜离子浓度低于lOmg/l，可直接返回金矿氯化浸出工段，不会对金 的浸出、吸附和金泥提纯等造成不良影响，实现了废水循环利用。
[0015] 3.设备简约、操作简单、投资少、成本低、适应性强、对环境友好，既缓解了优质铜 矿资源供需日趋突出的矛盾，又实现了有害废物的减量化、资源化和无害化的高效处理。
【附图说明】
[0016] 图1是根据本发明提出的一种从矿山含铜氯废水中回收铜的方法工艺流程图。
[0017] 附图中各标示分别表示：
[0018] 1.含铜氯废水2.含铜炭3.富铜液4.铁粉5.海绵铜6.置换后液7.A级解析 液8.吸附后液
[0019]W下结合附图对说明作进一步详细地描述，不作为对本发明保护范围的限定。
【具体实施方式】
[0020] 如图1所示，本发明的一种从矿山含铜氯废水中回收铜的方法，依次按如下顺序 工艺步骤和条件进行：
[0021] 第一步活性炭吸附：将矿山含铜氯废水1送活性炭吸附系统进行充气揽拌，吸附 废水中的铜氯络离子，所述的活性炭吸附系统由5~7级充气揽拌桶组成，吸附时首级装炭 高度为桶高的0. 10~0. 20倍、此后每级装炭高度上下限分别依次递增0. 05倍，含矿山含 铜氯废水1在各级揽拌停留时间各为20~40min且每隔1~化各级充气揽拌桶揽拌3~ 5min，末级出来的吸附后液8直接输至金矿氯化浸出工序回用，提炭时先提出首级充气揽 拌桶的含铜炭2,然后逐级将下一级炭提至上一级充气揽拌桶并在末级充气揽拌桶加入新 活性炭；
[0022] 第二步解吸反应：将第一步活性炭吸附的含铜炭2送解吸柱中，加入A级解析液7 对含铜炭2进行淋滤解吸3~化，所述的A级解析液7是按质量比水：98%硫酸：30%双氧 水=1000 :15~30 :2~5制备的混合液，控制每小时所用A级解析液7的质量为解吸柱中 含铜炭2的质量1~2倍，同时控制解A级解析液7高出炭面10~20cm，得到富铜液3 ;
[0023] 第Ξ步置换反应：将第二步解吸反应的富铜液3加入铁粉4进行置换反应，所述铁 粉4用量按置换1kg铜需要0. 88kg铁粉量的1. 05~1. 3倍计并在机械揽拌条件下对富铜 液3进行置换反应30~60min，接着固液分离得到海绵铜和置换后液，待置换反应结束后固 液分离得到海绵铜5和置换后液6。
[0024] 所述的第Ξ步置换反应的置换后液6-部分返回至第二步解吸反应回用。
[00巧]所述的第Ξ步置换反应的置换后液6剩余部分送废水处理系统进行达标排放处 理。
[00%] 所述的第二步解吸反应的解吸炭返回第一步活性炭吸附回用。 阳〇27] 实施例1
[0028]W福建某低品位含铜金矿氯化提金过程中产生的含铜氯废水为处理对象，其废水 主要成分分析结果见表1。
[0029] 表1福建某含铜氯废水主要成分分析结果（％ )
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