專利名稱：一種金銀冶煉爐襯廢磚回收有價金屬的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有色冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用濕法工藝從金銀冶煉爐襯廢磚中回收各有價金屬的方法。
背景技術(shù)：
迄今為止，金銀火法生產(chǎn)仍為金銀冶煉的主要工藝之一。銅冶煉廠多采用“銅锍熔煉—吹煉—精煉”的火法流程，產(chǎn)出的銅陽極泥經(jīng)硫酸化焙燒、脫硒、脫銅后，再進(jìn)行金銀熔煉得到金銀合金。金銀熔煉是在金銀熔煉小轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行的。由于爐料黏結(jié)、金屬液滲透，使金銀熔煉小轉(zhuǎn)爐砌體中夾雜了金、銀、銅、鉛等有價金屬。金銀冶煉爐定期檢修時，拆下來的爐襯廢磚含有較高的金、銀等有價金屬，但因其中含有大量的氧化鎂、氧化鉻等高熔點氧化物，不便直接返回金銀冶煉回收金銀。有些廠家被迫將其搭配返回銅鉛鼓風(fēng)爐，使大量金銀再次進(jìn)入粗煉系統(tǒng)，這既不符合冶煉的精料方針，又使金銀生產(chǎn)周期延長，甚至影響冶煉爐況。有些廠家將其長期堆放，既積壓資金，又占用場地。
水口山礦務(wù)局采用浮-重聯(lián)合選礦、產(chǎn)品酸浸除鎂的爐襯廢磚處理工藝(礦冶工程，1994年，第14卷，第1期，39頁-43頁)。浮選尾礦經(jīng)搖床重選確保了粗粒金銀的回收，精礦酸浸脫鎂可返回金銀冶煉爐回收金銀，尾礦脫鎂后可返回鉛粗煉系統(tǒng)綜合回收金、銀、銅、鉍等有價金屬。這種處理方法產(chǎn)出的精礦和尾礦都必須經(jīng)過酸浸脫鎂。由于浮選和重選過程的設(shè)備投資大、流程長，盡管進(jìn)行脫鎂后的富集渣返回不同工段，但從技術(shù)和經(jīng)濟上分析來看，還是應(yīng)進(jìn)行直接脫鎂后再回收貴金屬為宜。
洛陽銅加工廠采用選冶法處理含金銀廢磚(濕法冶金，1997年，第1期27頁-30頁)。首先進(jìn)行重選得到重選精礦和重選尾礦，重選尾礦再經(jīng)浮選處理得到浮選精礦和浮選尾礦。金銀富集在重選精礦和浮選精礦中，其中貴金屬含量在重選精礦中約占85％，在浮選精礦中約占11％。然后分別對兩種精礦進(jìn)行濕法處理。重選精礦直接用硝酸浸銀然后氯化法分金。浮選精礦經(jīng)硫酸脫鎂后直接進(jìn)入陽極泥處理工序。這種處理方法的浮選精礦仍需硫酸脫鎂。存在的另一個主要問題是雖然經(jīng)過重選和浮選富集了96％的貴金屬，但仍有4％的貴金屬殘留在浮選尾礦中，相對普通貴金屬礦而言，該浮選尾礦中金和銀的品位仍然很高。因此，浮選尾礦中貴金屬的回收仍然是一個問題。
張力等通過運用分步浸出技術(shù)可在常溫、常壓條件下用硫酸浸出廢鎂磚中對火法冶煉影響很大的高熔點氧化鎂等成份，使金、銀、銅等有價金屬得到富集(稀有金屬，2000年，第24卷，第1期，33頁-36頁)。兩步MgO的浸出率達(dá)到95％。作者沒有給出后續(xù)回收有價金屬的方法。
在硫酸脫鎂之前，為保證高的脫鎂效率，廢鎂磚必須經(jīng)過破碎、球磨，磨細(xì)至200目左右。磨細(xì)后的磚粉中用肉眼即可觀察到粒度不等的金屬顆粒，顯然這些金屬顆粒是金銀與銅、鉛、銻、鉍等形成的多元合金。這種多元合金用硝酸浸出是比較困難的。此外，由于磚粉中的鉛含量較高，在硫酸脫鎂的過程中，大部分鉛與硫酸反應(yīng)生成硫酸鉛，硫酸鉛形成了一層致密的膜包裹在合金顆粒周圍，進(jìn)一步影響硝酸浸銀的效率。
傳統(tǒng)的除鉛方法采用碳酸鹽(碳酸鈉或碳酸銨)轉(zhuǎn)化法。該方法的原理為在水相中用碳酸鹽將礦粉中難溶于水的硫酸鉛轉(zhuǎn)化為難溶于水的碳酸鉛，然后用硝酸浸出，硝酸浸出液中含有大量的硝酸鉛，同時又含有浸出的硝酸銀。向浸出液中加入NaCl或鹽酸沉淀出氯化銀，再向分離出氯化銀的沉銀后液中加入H2SO4使硝酸鉛轉(zhuǎn)化為硫酸鉛沉淀。這種方法的缺點是流程較為復(fù)雜，碳酸鹽轉(zhuǎn)化所需時間長，氯化銀沉淀中夾帶PbCl2和Pb(NO3)2等雜質(zhì)而較為較難提純。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種從金銀冶煉爐襯廢磚中回收鎂、鉛、銀、金、銅等貴重金屬的工藝方法。
采用的技術(shù)方案是一種金銀冶煉爐襯廢磚回收有價金屬的方法，包括取廢鎂鉻磚經(jīng)過破碎、球磨，磨細(xì)至150-210目，制成廢磚粉料，備用。配制25％～35％(質(zhì)量百分比濃度)的稀硫酸，置于浸出槽中。控制稀硫酸與廢磚粉的質(zhì)量比為6/1～8/1，在激烈攪拌的條件下，將廢磚粉緩慢加入到稀硫酸溶液中，發(fā)生放熱反應(yīng)，廢磚粉加入速度不宜過快，在0.5h～1.0h內(nèi)加畢，繼續(xù)反應(yīng)2h～3h，在此期間溫度一直維持80℃～100℃然后停止攪拌，靜置沉降8h～12h，用帶有浮子的虹吸管排出澄清的MgSO4濃溶液。再向浸出槽礦漿中加廢渣4～6倍量的清水稀釋，在攪拌條件下加入絮凝劑5ppm～50ppm，然后靜置沉降10min～20min，虹吸排出澄清的MgSO4溶液，合并兩次所得的MgSO4溶液備用。再向浸出槽礦漿中補充廢渣4～6倍量的清水，攪拌后過濾，洗滌，得硫酸脫鎂渣，為濕料(含水45～50％)浸出渣率為20％～30％。
硫酸脫鎂過程分離出的MgSO4溶液含有少量過量的硫酸，可用輕燒氧化鎂粉中和調(diào)整pH值為6～7，此時Cr(OH)3完全沉淀出來，微量的Fe(OH)3、Cu(OH)2和Al(OH)3也完全沉淀出來。將這些沉淀物過濾出來，在60℃下調(diào)整精制后的MgSO4溶液的密度為1.38g/mL，冷卻結(jié)晶，得到純度為98.5％七水硫酸鎂副產(chǎn)品，剩余的硫酸鎂溶液套用到下一次浸出液中。過濾出來的Cr(OH)3等沉淀物可用于生產(chǎn)耐火磚的材料。實現(xiàn)“零排放”原則。
硫酸脫鎂過程所使用的絮凝劑包括聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺、聚合硫酸鐵、聚硅氯化鋁、聚硅硫酸鋁、聚硅氯化鐵、聚硅硫酸鐵、聚硅氯化鋁鐵和聚硅硫酸鋁鐵。
配制15％～25％的氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液，置于浸出槽中。控制氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液與上述的硫酸脫鎂渣的質(zhì)量比為2/1～5/1，在攪拌的條件下，將硫酸脫鎂渣緩慢加入到氫氧化鈉溶液中，60℃～80℃下攪拌反應(yīng)，反應(yīng)時間為2h～3h，將硫酸鉛轉(zhuǎn)化為NaPbO2或K2PbO2而進(jìn)入水溶液中，停止攪拌，靜置沉降3h～6h，虹吸排出上清液。向浸出槽礦漿中加硫酸脫鎂渣5～8倍量的清水稀釋并攪拌，靜置沉降3h～6h，虹吸排出上清液。再向浸出槽礦漿中補充硫酸脫鎂渣5～8倍量的清水，攪拌后過濾，洗滌，得浸出渣濕料(含水40～50％)，浸出渣率為75％～85％。將上述分離出的溶液合并，用H2SO4調(diào)整pH值為中性，即可得到PbSO4沉淀。分離出的PbSO4副產(chǎn)品的純度為98.5％。
堿浸除鉛的基本原理
Na2PbO2+2H2SO4→PbSO4↓+Na2SO4+2H2O將上述除鉛后所得的浸出渣濕料加入浸出槽中，加入浸出渣濕料1.5～2.0倍量的30％硝酸，間歇式攪拌，常溫浸出8～12h，再向浸出槽中加入8～12倍量的水稀釋，沉降后虹吸排出上清液，過濾后，用渣量的8～12倍量水份3～4次洗滌浸出渣，得硝酸浸出渣。將上清液與濾液合并，加入5.5～6.5kg氯化鈉(NaCl)，得沉淀，過濾氯化銀。銀收率為99.0～99.9％將上述去除氯化銀的溶液中加入還原鐵粉來置換銅，銅的直收率達(dá)70～80％。
將上述硝酸浸出渣加渣量1.5～2倍量1∶1(體積比)的王水，間歇式攪拌，常溫浸出8～12h，向浸槽內(nèi)加入適量清水，洗滌浸出渣3～4次，過濾，合并濾液，調(diào)節(jié)pH值為1～2，用亞硫酸還原，得金粉。
本發(fā)明不僅可從金銀冶煉爐襯的廢磚中回收鎂、鉛、銀、金、銅等貴重金屬，而且Cr(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2和Al(OH)3等沉淀物收集后可用于生產(chǎn)耐火材料，實現(xiàn)了廢物的綜合利用，減少對環(huán)境的污染。
具體實施例方式
實施例一在4.5m3浸出槽中配制1350公斤26％硫酸水溶液，在強烈攪拌的情況下緩慢加入200公斤磨細(xì)的廢磚粉，在0.5h～1.0h內(nèi)加畢，繼續(xù)反應(yīng)2h～3h，放熱反應(yīng)，溫度一直維持80℃～100℃然后停止攪拌，靜置沉降8h～12h，用帶有浮子的虹吸管排出澄清的MgSO4濃溶液。向浸出槽礦漿中加1000公斤清水稀釋，在攪拌條件下加入聚丙烯酰胺絮凝劑25ppm，然后靜置沉降10min～20min，虹吸排出澄清的MgSO4溶液。再向浸出槽礦漿中補充1000公斤清水，攪拌后過濾，洗滌，得到74公斤濕料，含水47％；將上述硫酸鎂溶液合并，用輕燒氧化鎂粉中和調(diào)整pH值為6～7，此時Cr(OH)3完全沉淀出來，微量的Fe(OH)3、Cu(OH)2和Al(OH)3也完全沉淀出來。將這些沉淀物過濾出來，在60℃下通過減壓蒸餾將MgSO4溶液濃縮至密度為1.38g/mL，冷卻結(jié)晶，得到純度為98.5％七水硫酸鎂，剩余的MgSO4溶液套用到下一次浸出液中；在1.5m3浸出槽中配制350公斤20％氫氧化鈉水溶液，在強烈攪拌的情況下緩慢加入74公斤硫酸脫鎂后的濕料，控制溫度60℃～80℃攪拌反應(yīng)2h～3h，靜置沉降4h，虹吸排出上清液。向浸出槽礦漿中加500公斤清水稀釋，沉降后虹吸排出上清液。過濾，洗滌，得到52公斤濕料，含水45％，將上述濾液和上清液合并，加調(diào)至中性，PbSO4沉淀出來，分離并干燥得到純度為98.5％的PbSO4產(chǎn)品21.5公斤；將上述除鉛后的52公斤濕料加入1.0m3浸出槽，投加100公斤30％硝酸，間歇式攪拌，常溫浸出10h，向浸出槽中加500公斤清水稀釋，沉降后虹吸排出上清液。過濾，用500公斤清水份四次洗滌浸出渣，得19公斤硝酸浸出渣。將上清液與濾液合并，投加6公斤NaCl，得到12.46公斤氯化銀，含銀9.377公斤，向沉銀后液中加入還原鐵粉來置換銅，銅的直收率為75％；向上述19公斤硝酸浸出渣中加入30公斤體積比為1∶1的王水，間歇式攪拌，常溫浸出10h，向浸出槽中加100公斤清水稀釋。過濾，用100公斤清水份四次洗滌浸出渣，將濾液合并，調(diào)整pH值為1～2，用亞硫酸鈉還原，得到金粉22g，品位99.8％。
權(quán)利要求
1.一種金銀冶煉爐襯廢磚回收有價金屬的方法，包括硫酸浸出脫鎂、堿浸脫除硫酸鉛，然后硝酸浸銀、王水浸金工藝步驟，其特征在于所述的硫酸浸出脫鎂，是取金銀冶煉爐襯廢鎂鉻磚200kg，經(jīng)過破碎、球磨，磨細(xì)至150-210目，制成廢磚粉料，備用；配制25％～35％的稀硫酸，置于浸出槽中，控制稀硫酸與廢磚粉的質(zhì)量比為6/1～8/1，在激烈攪拌的條件下，將廢磚粉緩慢加入到稀硫酸溶液中，發(fā)生放熱反應(yīng)，廢磚粉加入速度不宜過快，在0.5h～1.0h內(nèi)加畢，繼續(xù)反應(yīng)2h～3h，在此期間溫度一直維持80℃～100℃，然后停止攪拌，靜置沉降8h～12h，用帶有浮子的虹吸管排出澄清的MgSO4濃溶液，再向浸出槽礦漿中加廢渣量4～6倍的清水稀釋，在攪拌條件下加入絮凝劑5ppm～50ppm，然后靜置沉降10min～20min，虹吸排出澄清的MgSO4溶液，合并兩次所得的MgSO4溶液備用，再向浸出槽礦漿中補充廢渣量4～6倍的清水，攪拌后過濾，洗滌，得硫酸脫鎂渣，為濕料，含水45～50％；硫酸脫鎂過程分離出的MgSO4溶液含有少量過量的硫酸，用輕燒氧化鎂粉中和調(diào)整pH值為6～7，此時Cr(OH)3完全沉淀出來，微量的Fe(OH)3、Cu(OH)2和Al(OH)3也完全沉淀出來，將這些沉淀物過濾出來，在60℃下調(diào)整精制后的MgSO4溶液的密度為1.38g/mL，冷卻結(jié)晶，得到純度為98.5％的七水硫酸鎂，剩余的硫酸鎂溶液套用到下一次浸出液中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金銀冶煉爐襯廢磚回收有價金屬的方法，其特征在于所述的絮凝劑包括聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺、聚合硫酸鐵、聚硅氯化鋁、聚硅硫酸鋁、聚硅氯化鐵、聚硅硫酸鐵、聚硅氯化鋁鐵和聚硅硫酸鋁鐵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金銀冶煉爐襯廢磚回收有價金屬的方法，其特征在于所述的堿浸脫除硫酸鉛是配制15％～25％的氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液，置于浸出槽中，控制氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液與上述的硫酸脫鎂渣的質(zhì)量比為2/1～5/1，在攪拌的條件下，將硫酸脫鎂渣緩慢加入到氫氧化鈉溶液中，60℃～80℃下攪拌反應(yīng)，反應(yīng)時間為2h～3h，停止攪拌，靜置沉降3h～6h，虹吸排出上清液，向浸出槽礦漿中加硫酸脫鎂渣量5～8倍的清水稀釋并攪拌，靜置沉降3h～6h，虹吸排出上清液，再向浸出槽礦漿中補充硫酸脫鎂渣量5～8倍的清水，攪拌后過濾，洗滌，得浸出渣濕料，將上述分離出的溶液合并，用H2SO4調(diào)整pH值為中性，即可得到沉淀物PbSO4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種金銀冶煉爐襯廢磚回收有價金屬的方法，其特征在于所述的硝酸浸銀，是采用逆流浸出，將上述除鉛后所得的浸出渣濕料加入浸出槽中，加入浸出渣濕料量1.5～2.0倍的30％硝酸，間歇式攪拌，常溫浸出8～12h，再向浸出槽中加入浸出渣濕料量8-12倍的水稀釋，沉降后虹吸排出上清液，過濾后，用渣量的8～12倍水份3～4次洗滌浸出渣，得硝酸浸出渣，將上清液與濾液合并，加入5.5～6.5kg氯化鈉，得沉淀，過濾得氯化銀。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種金銀冶煉爐襯廢磚回收有價金屬的方法，其特征是在去除氯化銀的溶液中加入還原鐵粉置換出銅。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種金銀冶煉爐襯廢磚回收有價金屬的方法，其特征是采用逆流浸出，將上述硝酸浸出渣加渣量1.5～2倍、體積比為1∶1的王水，間歇式攪拌，常溫浸出8～12h，向浸槽內(nèi)加入80～120kg清水，洗滌浸出渣3～4次，過濾，合并濾液，調(diào)節(jié)pH值為1～2，用亞硫酸還原，得金粉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金銀冶煉爐襯廢磚回收有價金屬的方法，其特征是在4.5m3浸出槽中配制1350公斤26％硫酸水溶液，在強烈攪拌的情況下緩慢加入200公斤磨細(xì)的廢磚粉，在0.5h～1.0h內(nèi)加畢，繼續(xù)反應(yīng)2h～3h，放熱反應(yīng)，溫度一直維持80℃～100℃然后停止攪拌，靜置沉降8h～12h，用帶有浮子的虹吸管排出澄清的MgSO4濃溶液；向浸出槽礦漿中加1000公斤清水稀釋，在攪拌條件下加入聚丙烯酰胺絮凝劑25ppm，然后靜置沉降10min～20min，虹吸排出澄清的MgSO4溶液；再向浸出槽礦漿中補充1000公斤清水，攪拌后過濾，洗滌，得到74公斤濕料，含水47％；將上述硫酸鎂溶液合并，用輕燒氧化鎂粉中和調(diào)整pH值為6～7，此時Cr(OH)3完全沉淀出來，微量的Fe(OH)3、Cu(OH)2和Al(OH)3也完全沉淀出來；將這些沉淀物過濾出來，在60℃下通過減壓蒸餾將MgSO4溶液濃縮至密度為1.38g/mL，冷卻結(jié)晶，得到純度為98.5％的七水硫酸鎂，剩余的MgSO4溶液套用到下一次浸出液中；在1.5m3浸出槽中配制350公斤20％氫氧化鈉水溶液，在強烈攪拌的情況下緩慢加入74公斤硫酸脫鎂后的濕料，控制溫度60℃～80℃攪拌反應(yīng)2h～3h，靜置沉降4h，虹吸排出上清液；向浸出槽礦漿中加500公斤清水稀釋，沉降后虹吸排出上清液；過濾，洗滌，得到52公斤濕料，含水45％，將上述濾液和上清液合并，加調(diào)至中性，PbSO4沉淀出來，分離并干燥得到純度為98.5％的PbSO4產(chǎn)品21.5公斤；將上述除鉛后的52公斤濕料加入1.0m3浸出槽，投加100公斤30％硝酸，間歇式攪拌，常溫浸出10h，向浸出槽中加500公斤清水稀釋，沉降后虹吸排出上清液；過濾，用500公斤清水份四次洗滌浸出渣，得19公斤硝酸浸出渣；將上清液與濾液合并，投加6公斤NaCl，得到12.46公斤氯化銀，含銀9.377公斤，向沉銀后液中加入還原鐵粉來置換銅；向上述19公斤硝酸浸出渣中加入30公斤體積比為1∶1的王水，間歇式攪拌，常溫浸出10h，向浸出槽中加100公斤清水稀釋；過濾，用100公斤清水份四次洗滌浸出渣，將濾液合并，調(diào)整pH值為1～2，用亞硫酸鈉還原，得到金粉22g。
全文摘要
一種金銀冶煉爐襯廢磚回收有價金屬的方法，包括硫酸浸出脫鎂、堿浸脫除硫酸鉛，然后硝酸浸銀、王水浸金工藝步驟。硫酸浸出脫鎂是取200kg金銀冶煉爐襯廢鎂鉻磚粉，加1350kg稀硫酸，攪拌，反應(yīng)2－3h，排出澄清的MgSO
文檔編號C22B11/00GK1948522SQ200610134098
公開日2007年4月18日 申請日期2006年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月31日
發(fā)明者姜恒, 奚英洲, 宋麗娟, 高良賓, 白玉林, 朱彤華 申請人:遼寧石油化工大學(xué), 葫蘆島鋅廠