專利名稱：一種銅陽(yáng)極泥的預(yù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域中濕法冶金過程，特別是有效地預(yù)處理銅陽(yáng)極泥
的濕法冶金方法。
技術(shù)背景銅陽(yáng)極泥是粗銅電解精煉過程的產(chǎn)物，主要含有金、銀、鉬族金屬、銅、
硒、碲、砷、銻、鉍、鉛、鎳等金屬，是提取貴金屬的重要原料。為了提取銅陽(yáng)極泥中的貴金屬，
需先將含量比貴金屬高的其它賤金屬分離并回收，即在提取貴金屬前對(duì)銅陽(yáng)極泥進(jìn)行預(yù)處
理，脫除對(duì)貴金屬提取過程影響大的雜質(zhì)金屬，然后再用火法或濕法提取金和銀。 無(wú)論是用火法還是濕法從銅陽(yáng)極泥中提取貴金屬，影響較大的雜質(zhì)金屬主要是
砷、硒、銅和碲等，預(yù)處理的目的是從銅陽(yáng)極泥中脫除這些金屬，其主要原因是一是銅陽(yáng)極
泥在火法熔煉過程中，貴金屬易與硒、碲和銅等形成锍相，導(dǎo)致貴金屬分散，金屬直收率低，
另外砷在后續(xù)的火法處理過程中分散在各個(gè)中間產(chǎn)物，加大了集中處理難度；二是貴鉛含
銅、硒和碲等高時(shí)使吹煉過程加長(zhǎng)，試劑消耗增大、能耗增加；三是銅陽(yáng)極泥中銅、硒、碲和
砷等與貴金屬形成金屬間化合物，導(dǎo)致濕法處理過程中貴金屬溶解效果差，貴金屬直收率
低；四是砷、硒、銅和碲等易進(jìn)入金銀提純過程，影響金銀產(chǎn)品質(zhì)量；所以，無(wú)論是用火法還
是濕法提取銅陽(yáng)極泥中的貴金屬，均須預(yù)先脫除這些雜質(zhì)金屬，以提高貴金屬回收率、縮短
處理過程、提高金銀產(chǎn)品質(zhì)量。 有關(guān)銅陽(yáng)極泥的預(yù)處理方法的研究很多，主要有空氣氧化脫銅法、氧化焙燒法、硫
酸化焙燒法、蘇打焙燒法、硫酸體系加壓氧化浸出法、選礦富集法等方法，目前在工業(yè)上廣
泛采用的預(yù)處理方法有硫酸鹽化焙燒法、加壓氧化酸浸法和選礦富集法三種。 硫酸鹽化焙燒法是將銅陽(yáng)極泥與濃硫酸混合后在回轉(zhuǎn)窯中焙燒，使硒氧化成揮發(fā)
性的Se02并以粗硒的形式回收，銅轉(zhuǎn)化成可溶性的硫酸銅，再用稀酸溶解銅；該方法具有
焙燒溫度低、硒和銅脫除率高等優(yōu)點(diǎn)，但是存在的缺點(diǎn)是設(shè)備腐蝕快、輔助工序長(zhǎng)、環(huán)境污
染嚴(yán)重、砷分散問題突出。加壓氧化酸浸法是在硫酸體系采用高溫高壓的方式強(qiáng)化了脫銅
反應(yīng)過程，該方法銅的浸出率達(dá)到98%以上，同時(shí)伴隨有有少量的銀、硒、碲、砷等金屬的溶
解；該方法的優(yōu)點(diǎn)是銅脫除率高、工藝過程短，但是存在設(shè)備易腐蝕、硒碲脫除率低、砷分散
問題突出等缺點(diǎn)。浮選富集方法是銅陽(yáng)極泥采用空氣氧化脫銅后浮選處理，使大部分鉛、銻
等賤金屬與貴金屬分離，使金、銀、硒、碲和鉑族金屬等富集在銀精礦中，得到的銀精礦含銀
達(dá)到50%以上，該方法常與銅陽(yáng)極泥火法處理過程結(jié)合起來(lái)稱作選冶聯(lián)合工藝，在還原熔
煉前再采用焙燒方法使硒以二氧化硒揮發(fā)回收；該方法具有貴金屬富集比高、工藝過程短、
成本低等優(yōu)點(diǎn)，但是其廢水量大、綜合回收效果差等缺點(diǎn)限制了該方法的推廣。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種能有效地預(yù)處理銅陽(yáng)極泥脫除砷、硒、碲和
銅，且過程無(wú)污染的濕法冶金方法。 為達(dá)到上述目的本發(fā)明采用的技術(shù)方案是銅陽(yáng)極泥經(jīng)過篩分和熱水洗滌后，在堿性氫氧化鈉體系進(jìn)行加壓氧化浸出，硒和砷被氧化進(jìn)入堿性浸出液，銅和碲被氧化進(jìn)入堿性浸出渣，堿性浸出渣再用硫酸溶液浸出銅和碲，貴金屬富集在酸性浸出渣。
具體的工藝過程和工藝參數(shù)如下
1篩分和水洗
將銅陽(yáng)極泥用溫度70 9(TC熱水漿化洗滌，保持液固比(液體體積與固體重量之比L/kg)為3 8 : 1和反應(yīng)時(shí)間1 2h，固液分離前用孔徑為150 840um的篩篩分以除去銅陽(yáng)極泥中的粗銅等大顆粒夾雜物，洗水送硫酸浸出配液。
2堿性加壓氧化浸出 水洗后的銅陽(yáng)極泥用濃度為0. 5 2. 5mol *L—1的氫氧化鈉溶液漿化，液固比(液
體體積與固體重量之比)為3 10 : l，攪拌0. 5 2h后將漿料加入到高壓反應(yīng)釜中；在
反應(yīng)釜填充體積比(漿料體積/反應(yīng)釜容積)0. 5 0. 9和攪拌速度500 1000r min—1
的條件下緩慢升溫至150 25(TC，通入氧氣，調(diào)整氧分壓為0. 5 1. 5MPa反應(yīng)2 6h ;達(dá)
到反應(yīng)時(shí)間后開始降溫，當(dāng)溫度降低至6(TC以下時(shí)，放出漿料并固液分離，得到堿性浸出液
和堿性浸出渣，發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)如下 2Se+4NaOH+302個(gè)=2Na2Se04+2H20 (1) Ag2Se+2NaOH+202 t = Na2Se04+Ag20+H20 (2) 2Cu2Se+4NaOH+502個(gè)=2Na2Se04+4CuO+2H20 (3) CuS+2NaOH+02 t = CuO+Na2S04+H20 (4) Ag2Te+2NaOH+202 t = Na20 Te03 I +Ag20+H20 (5) 2Cu2Te+4NaOH+502個(gè)=Na20 Te03 I +4CuO+2H20 (6) Sb203+2NaOH+02個(gè)=2NaSb03 I +H20 (7) As203+2NaOH+02個(gè)=2NaAs03+H20 (8) 3硫酸浸出 堿性浸出渣在硫酸溶液中攪拌浸出，硫酸溶液用銅陽(yáng)極泥的洗水和硫酸配制，硫酸溶液濃度為1. 5 3. 5mol *L—^液固比(液體體積與固體重量之比L/kg)為3 10 : 1、攪拌速度300 600r min—^溫度35 9(TC的條件下反應(yīng)2 6h，得到酸性浸出液和酸性浸出渣，酸性浸出渣回收貴金屬，酸性浸出液回收銅和碲發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為
CuO+H2S04 = CuS04+H20 (9)
Na20 Te03+H2S04 = H2Te04+Na2S04 (10)
Ag20+2H2S04 = 2AgHS04+H20 (11)
所述的氫氧化鈉、氧氣和硫酸均為工業(yè)級(jí)試劑。 與傳統(tǒng)的銅陽(yáng)極泥預(yù)處理方法比較，本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn)堿性加壓氧化浸出過程，硒和砷的浸出率都達(dá)到99%以上，硒和砷的脫除完全，便于集中回收，解決了砷在整個(gè)銅陽(yáng)極泥處理工藝中的分散問題；堿性浸出渣硫酸浸出時(shí)，銅的浸出率達(dá)到98%以上，碲的浸出率達(dá)到78%以上，銅和碲脫除效果好，提高了碲的回收率，利于后續(xù)工序處理；采用堿性體系加壓氧化浸出，設(shè)備腐蝕小、操作安全、貴金屬富集比高、綜合回收效益好；勞動(dòng)強(qiáng)度低、處理時(shí)間短、操作環(huán)境好。 本發(fā)明適用于處理粗銅電解精煉過程產(chǎn)出的銅陽(yáng)極泥，其主要成分范圍以重量百分比計(jì)為(% ) :Au 0. 01 1. 5、Ag2. 0 20、Cul0 25、Pb5 15、As0. 5 10、Sbl. 5 8. 0、 Sel. 5 10和TeO. 5 5. 09 ;也適合于處理雜銅電解的陽(yáng)極泥等物料。


圖1 :本發(fā)明工藝流程示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 : 銅陽(yáng)極泥用80°C的熱水在液固比L/kg為4 : 1的條件下洗滌1 2h，用孔徑為500um的篩網(wǎng)篩出大顆粒夾雜物后過濾，水洗后銅陽(yáng)極泥在8(TC烘干后備用，銅陽(yáng)極泥主要成分以重量百分比計(jì)為(% ) :Cul3. 33、 Ag9. 71、 AuO. 153、 As4. 3、 Se4. 11、 TeO. 94、PblO. 45和Sb3. 39。 配制2mol/L氫氧化鈉溶液750ml，加入150g上述成分的銅陽(yáng)極泥，攪拌0. 5h后加入到1000ml不銹鋼高壓反應(yīng)釜中，調(diào)整攪拌速度至800r *min—、然后緩慢升溫至20(TC，待溫度和壓力穩(wěn)定后通入工業(yè)氧氣，保持氧分壓0. 7MPa下反應(yīng)3h，達(dá)到反應(yīng)時(shí)間后通入冷卻水降溫，當(dāng)整體溫度降低至6(TC以下時(shí)，放出漿料并過濾，浸出渣水洗后烘干稱重，堿性浸出渣重112. 2g，其主要成分以重量百分比計(jì)為(% ) :Cul7. 68、Agl3. 12、AuO. 212、As0. 035、SeO. 041、 Tel. 15、Pbll. 45和Sb4. 23，砷和硒的浸出率分別為99. 39%和99. 27%。
用銅陽(yáng)極泥洗水配制3mol/L的硫酸溶液500ml，在攪拌速度450r min—1的條件下加入堿性浸出渣，保持溫度85t:反應(yīng)2h，然后過濾，浸出渣用水洗滌后烘干稱重，酸性浸出渣重87. 75g，其主要成分以重量百分比計(jì)為(% ) :CuO. 35、Agl5. 34、AuO. 262、As0. 045、SeO. 05、Te0. 35、Pbl4. 75和Sb4. 87，銅和碲的浸出率分別為98. 46%和78. 22%，銀的浸出率為7. 58%。
實(shí)施例2 : 銅陽(yáng)極泥用80°C的熱水在液固比L/kg為5 : 1的條件下洗滌1 2h，用孔徑為600um的篩網(wǎng)篩出大顆粒夾雜物后過濾，水洗后銅陽(yáng)極泥在8(TC烘干后備用，銅陽(yáng)極泥主要成分以重量百分比計(jì)為(% ) :Cu8. 47、 AglO. 86、 AuO. 17、 As4. 25、 Se4. 92、 Tel. 95、Pb26. 27和Sb5. 00 ; 配制1. 8mol/L氫氧化鈉溶液900ml，加入150g上述成分的銅陽(yáng)極泥，攪拌0. 5h后加入到1000ml不銹鋼高壓反應(yīng)釜中，調(diào)整攪拌速度至900r *min—、然后緩慢升溫至225°C，待溫度和壓力穩(wěn)定后通入工業(yè)氧氣，保持氧分壓0. 8MPa下反應(yīng)3h，達(dá)到反應(yīng)時(shí)間后通入冷卻水降溫，當(dāng)整體溫度降低至60°C以下時(shí)，放出槳料并過濾，浸出渣水洗后烘干稱重，堿性浸出渣重115g，其主要成分以重量百分比計(jì)為(%) :Cull. 18、Agl4.32、Au0.22、As0.038、SeO. 05、 Te2. 55、 Pb32. 45和Sb6. 48，砷和硒的浸出率分別為99. 31 %和99. 22%。
用銅陽(yáng)極泥洗水配制3. 2mol/L的硫酸溶液500ml，在攪拌速度450r min—1的條件下加入堿性浸出渣，保持溫度80°C反應(yīng)2h，然后過濾，浸出渣用水洗滌后烘干稱重，酸性浸出渣重90g，其主要成分以重量百分比計(jì)為(％) :CuO. 25、 Agl6. 50、 AuO. 28、 AsO. 05、SeO. 07、Te0. 47、 Pb34. 58和Sb7. 48，銅和碲的浸出率分別為98. 23%和85. 54%，銀的浸出率為8. 84%。
權(quán)利要求
一種銅陽(yáng)極泥的預(yù)處理方法，其特征在于包括以下步驟a.篩分和水洗將銅陽(yáng)極泥用溫度為70～90℃的熱水漿化洗滌，保持液固比L/kg為3～8∶1，反應(yīng)時(shí)間1～2h，固液分離前用孔徑為150～840um的篩篩分以除去銅陽(yáng)極泥中的粗銅大顆粒夾雜物，洗水送硫酸浸出配液；b.堿性加壓氧化浸出水洗后的銅陽(yáng)極泥用濃度為0.5～2.5mol·L-1的氫氧化鈉溶液漿化，液固比L/kg為3～10∶1，攪拌0.5～2h后將漿料加入到高壓反應(yīng)釜中；在反應(yīng)釜填充體積比，即漿料體積/反應(yīng)釜容積為0.5～0.9，攪拌速度500～1000r·min-1的條件下緩慢升溫至150～250℃，通入氧氣，調(diào)整氧分壓為0.5～1.5MPa反應(yīng)2～6h；達(dá)到反應(yīng)時(shí)間后開始降溫，當(dāng)溫度降低至60℃以下時(shí)，放出漿料并固液分離，得到堿性浸出液和堿性浸出渣，堿性浸出液回收硒、砷；c.硫酸浸出將上一步得到的堿性浸出渣在硫酸溶液中攪拌浸出，硫酸溶液用銅陽(yáng)極泥的洗水和硫酸配制，硫酸溶液濃度為1.5～3.5mol·L-1、液固比L/kg為3～10∶1、攪拌速度300～600r·min-1、溫度35～90℃的條件下反應(yīng)2～6h，得到酸性浸出液和酸性浸出渣，酸性浸出渣回收貴金屬，酸性浸出液回收銅和碲。
全文摘要
一種銅陽(yáng)極泥的預(yù)處理方法，本發(fā)明先將銅陽(yáng)極泥經(jīng)過篩分和熱水洗滌后，在堿性氫氧化鈉體系進(jìn)行加壓氧化浸出，硒和砷被氧化進(jìn)入堿性浸出液，銅和碲被氧化進(jìn)入堿性浸出渣，堿性浸出渣再用硫酸溶液浸出銅和碲，貴金屬富集在酸性浸出渣。本發(fā)明硒和砷的浸出率都達(dá)到99％以上，硒和砷的脫除完全，便于集中回收，解決了砷在整個(gè)銅陽(yáng)極泥處理工藝中的分散問題；銅的浸出率達(dá)到98％以上，碲的浸出率達(dá)到78％以上，銅和碲脫除效果好，提高了碲的回收率，利于后續(xù)工序處理；設(shè)備腐蝕小、操作安全、貴金屬富集比高、綜合回收效益好；勞動(dòng)強(qiáng)度低、處理時(shí)間短、操作環(huán)境好。
文檔編號(hào)C22B3/12GK101775498SQ201019060009
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2010年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月8日
發(fā)明者任晉, 劉偉, 劉偉鋒, 張杜超, 文劍鋒, 楊天足, 王安 申請(qǐng)人:中南大學(xué)