專利名稱：一種粗錫除銅渣的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有色金屬冶煉領(lǐng)域，特別是一種粗錫除銅渣的處理方法。
背景技術(shù)：
錫精礦經(jīng)過沸騰焙燒脫去大部分的硫和砷后，產(chǎn)出錫焙砂；錫焙砂配入適當(dāng)比例的還原煤，在反射爐、電爐或澳斯麥特爐內(nèi)進行還原熔煉，產(chǎn)出粗錫。在還原熔煉過程中，錫焙砂中的銅被還原為金屬銅，并在反射爐、電爐或澳斯麥特爐內(nèi)溶解于液態(tài)粗錫中；液態(tài)粗錫在精煉過程中，加入硫磺進行除銅，除銅時產(chǎn)生的含錫50 75%、含銅8 20%的渣，即粗錫除銅渣，也稱硫渣、S渣或銅渣。粗錫除銅渣的主要物相成分為金屬錫、氧化亞錫和硫化亞銅三種。
粗錫除銅渣中含有50 75%的錫，因此，回收粗錫除銅渣中的錫，對整個錫冶煉的經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)影響較大。同時，由于粗錫除銅渣中含有8 20%的銅，因此，要回收粗錫除銅渣中的錫，首先要將粗錫除銅渣中的錫和銅進行分離。目前，粗錫除銅渣的傳統(tǒng)處理方法主要有三種工藝，第一種是浮選工藝，第二種是焙燒工藝，第三種是電解工藝。采用浮選工藝處理粗錫除銅渣，主要是利用粗錫除銅渣中的硫化亞銅具有疏水性，而粗錫除銅渣中的金屬錫和氧化亞錫則具有親水性，在添加浮選藥劑和充氣條件下，硫化亞銅表現(xiàn)為可浮性，進入浮游相，而金屬錫和氧化亞錫表現(xiàn)為不可浮性，進入尾礦中，從而達(dá)到了錫和銅的分離。但在實際生產(chǎn)應(yīng)用中，由于粗錫除銅渣中的氧化亞錫很細(xì)，在浮選過程中，有部分氧化亞錫被上升運動的氣泡夾帶進入了浮游相，降低了錫的直收率，同時渣中有部分硫化亞銅結(jié)塊或被金屬錫包裹，無法在浮選時獲得足夠的浮力，并不進入浮游相，而是進入尾礦，降低了銅的直收率，在浮選過程中，銅的直收率一般只有65 75%，錫的直收率也只有80 85% ;此外，由于浮選過程采用了浮選藥劑和調(diào)節(jié)劑，浮選藥劑有黃藥或黑藥等，調(diào)節(jié)劑有氫氧化鈉、硫化鈉等，生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境差，產(chǎn)出的部分浮選廢水難以處理。另夕卜，得到的硫化亞銅浮選精礦需要再經(jīng)過焙燒、浸出、結(jié)晶或電解處理等過程，工藝流程長，管理難度大,生產(chǎn)成本高。采用焙燒工藝處理粗錫除銅渣，主要是將粗錫除銅渣進行氧化焙燒后，使粗錫除銅洛中的硫化亞銅氧化為氧化銅，氧化焙燒產(chǎn)物在后續(xù)的浸出中，氧化銅被浸出進入溶液形成硫酸銅，而錫金屬及其氧化物不被浸出，留存在浸出渣中，經(jīng)過固液分離后，達(dá)到了錫和銅的分離。該工藝具有生產(chǎn)流程短、錫回收率高、不對外排放廢渣廢水的優(yōu)點；但由于粗錫除銅渣中含有較高的金屬態(tài)錫，渣的熔點很低，在焙燒過程中，容易結(jié)窯，既影響了生產(chǎn)的正常運行，也直接降低硫化亞銅的氧化焙燒效果，因此，銅的直收率較低，一般只有60 70%。此外，由于焙燒過程消耗能源，生產(chǎn)成本和能源消耗較高。采用電解工藝處理粗錫除銅渣，主要是利用粗錫除銅渣中的金屬態(tài)錫具有良好的導(dǎo)電性并能溶解于硅氟酸電解溶液中，粗錫除銅渣中的氧化亞錫直接溶解于硅氟酸電解溶液中，而粗錫除銅渣中的硫化亞銅導(dǎo)電性較差且不溶解于硅氟酸溶液中，在直流電解條件下，金屬態(tài)的錫和氧化亞錫溶解并在陰極析出，硫化亞銅不溶解進入陽極泥中，從而達(dá)到了錫和銅的分離。該工藝具有銅回收率高、快速回收錫、不對外排放廢渣廢水的的優(yōu)點；其缺點是①電解過程勞動強度大，所有物料都需要用人工裝入塑料復(fù)合袋內(nèi)，電解陽極泥需要人工從塑料復(fù)合袋收集，②電解過程錫的直收率低，一般只有40 50% 陽極泥帶入了硅氟酸電解溶液，在后續(xù)的焙燒和還原熔煉時，會嚴(yán)重腐蝕收塵布袋，造成金屬損失，④工藝流程長，電能消耗大,生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種粗錫除銅渣的處理方法，該方法具有工藝流程短、錫和銅直收率高、能源消耗低的優(yōu)點，能夠安全、高效實現(xiàn)粗錫除銅渣中的錫與銅分離，同時，不產(chǎn)出廢水、廢氣和廢渣，有效保護環(huán)境。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)上述目的一種粗錫除銅渣的處理方法，包括如下 步驟(I)高溫氧化在溫度為850 1250°C條件下，將純度為93 98. 5%的工業(yè)氧氣，噴射到粗錫除銅渣表面或內(nèi)部，使粗錫除銅渣全部氧化為氧化銅和四氧化錫粉塵；(2)酸性常溫常壓浸出將所述氧化銅和四氧化錫粉塵，在常溫常壓、始酸為70 120克/升的條件下，浸出2 3小時，過濾，得到濾液和濾渣，(3)將所述濾渣于1200 1260°C下還原熔煉6小時，生產(chǎn)得粗錫；(4)將所述濾液進行濃縮結(jié)晶分離，生產(chǎn)五水硫酸銅產(chǎn)品或進行電解生產(chǎn)電解銅，結(jié)晶母液或電解后液返回步驟(2)配液。所述粗錫除銅渣是在液態(tài)粗錫加入硫磺除銅時產(chǎn)生的含錫50. 5 75%、含銅8 19. 5%的渣。本發(fā)明的突出優(yōu)點在于采用本發(fā)明，具有工藝流程短、錫和銅直收率高、能源消耗低的優(yōu)點，能夠安全、高效實現(xiàn)粗錫除銅渣中的錫與銅分離，同時，不產(chǎn)出廢水、廢氣和廢渣，有效保護環(huán)境。在高溫氧化過程中，由于采用了工業(yè)氧氣作氧化劑，氧化過程為強氧化氣氛過程，氧化程度完全，粗錫除銅渣中的硫化亞銅被徹底氧化為氧化銅粉塵，粗錫除銅渣中的金屬錫和氧化亞錫被徹底氧化為四氧化錫粉塵。同時，由于氧化過程是一個放熱過程，粗錫除銅渣的高溫氧化過程不需要額外提供熱量，有效降低了能源消耗。在浸出時，氧化銅粉塵溶解于稀硫酸溶液中變?yōu)榱蛩徙~溶液，而四氧化錫不溶解于稀硫酸溶液，留存在浸出渣中，經(jīng)過固液分離后，銅進入了溶液中，錫留存在渣中，實現(xiàn)了錫和銅的分離。在浸出過程中，銅和錫具有很高的直收率，銅的浸出率超過98%，在不洗滌時，銅的直收率超過85%，在進行洗滌時，銅的直收率達(dá)到95%，錫的直收率達(dá)到99%以上。此外，由于粉塵的浸出在常溫常壓下進行，浸出反應(yīng)條件溫和，過程安全。


圖I為本發(fā)明所述的粗錫除銅渣的處理方法的工藝流程圖。
具體實施方式
以下通過附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步說明。實施例I本實施例為本發(fā)明所述的粗錫除銅渣的處理方法的第一實例，包括如下步驟(I)高溫氧化將含錫50. 5%、含銅19. 5%的粗錫除銅渣3噸，加入內(nèi)直徑為I. 8米、內(nèi)長度為2. I米的頂吹轉(zhuǎn)爐內(nèi)，在850°C，用純度為93%的氧氣，以10立方米/小時的流速，噴射到粗錫除銅渣表面，將粗錫除銅渣全部氧化為粉塵，氧化過程120分鐘，消耗工業(yè)氧氣1200立方米，共收集到氧化銅與四氧化錫粉塵3. 3噸，粉塵平均含錫45. 7%、含銅17. 8%。
(2)酸性常溫常壓浸出將含錫45.7%、含銅17. 8%的粉塵3. 3噸，加入20立方米的浸出槽，并加入始酸為70克/升的浸出液15立方米，浸出溫度為20°C、浸出時間為2小時；浸出后進行過濾，產(chǎn)出終酸為16克/升、含銅37. 6克/升、含錫O. 21克/升的濾液14立方米，產(chǎn)出含水32%、含錫63. 4%、含銅2. 5%的濾渣3. 5噸；銅的直收率為89. 9%，錫的直收率為99.7%。(3)濾渣還原熔煉將所述濾渣3. 5噸，配入還原煤O. 5噸，在溫度為1200°C進行還原熔煉6小時，生產(chǎn)含錫92. 6%、含銅3. 9%的粗錫I. 39噸；(4)濾液濃縮結(jié)晶將所述濾液14立方米，濃縮冷卻結(jié)晶后，進行離心分離，產(chǎn)出含銅25. I %五水硫酸銅產(chǎn)品12. 5噸和含銅35. 4克/升的結(jié)晶母液6. 05立方米；結(jié)晶母液返回常壓浸出過程配液。實施例2本實施例為本發(fā)明所述的粗錫除銅渣的處理方法的第二實例，包括如下步驟(I)高溫氧化將含錫65%、含銅13%的粗錫除銅渣3噸，加入內(nèi)直徑為I. 8米、內(nèi)長度為2. I米的頂吹轉(zhuǎn)爐內(nèi)，在1050°C，用純度為97%的工業(yè)氧氣，以10立方米/小時的流速，噴射到粗錫除銅渣表面，將粗錫除銅渣全部氧化為粉塵，氧化過程120分鐘，消耗工業(yè)氧氣1200立方米，共收集到氧化銅與四氧化錫粉塵3. 4噸，粉塵平均含錫57. 3%、含銅11. 5%。(2)常溫常壓浸出將含錫57.3%、含銅IL 5%的粉塵3. 4噸，加入20立方米的浸出槽，加入始酸為90克/升的浸出液15立方米，浸出溫度為25°C、浸出時間為2. 5小時；浸出結(jié)束后進行過濾，產(chǎn)出終酸為40克/升、含銅25克/升、含錫O. 36克/升的濾液13. 8立方米，產(chǎn)出含水31 %、含錫74. 3%、含銅I. 7%的濾渣3. 8噸；銅的直收率為88. 4%，錫的直收率為99.9%。(3)濾渣還原熔煉將濾渣3. 8噸，配入還原煤O. 5噸，在溫度為1260°C進行還原熔煉6小時，生產(chǎn)含錫93. 4%、含銅2. 3%的粗錫I. 82噸。(4)濾液濃縮結(jié)晶將濾液13. 8立方米，濃縮冷卻結(jié)晶后，進行離心分離，產(chǎn)出含銅25. 0%五水硫酸銅產(chǎn)品6. 9噸和含銅35. 2克/升的結(jié)晶母液4. 9立方米；結(jié)晶母液返回常壓浸出過程配液。實施例3本實施例為本發(fā)明所述的粗錫除銅渣的處理方法的第三實例，包括如下步驟(I)高溫氧化將含錫75%、含銅8%的粗錫除銅渣4噸，加入內(nèi)直徑為I. 8米、內(nèi)長度為2. I米的頂吹轉(zhuǎn)爐內(nèi)，在1250°C，用純度為98. 5%的工業(yè)氧氣，以10立方米/小時的流速，噴射到粗錫除銅渣表面，將粗錫除銅渣全部氧化為粉塵，氧化過程160分鐘，消耗工業(yè)氧氣1600立方米，共收集到氧化銅與四氧化錫粉塵4. 7噸，粉塵平均含錫63. 8%、含銅
6.81%。(2)常溫常壓浸出含錫63. 8%、含銅6. 81%的粉塵4. 7噸，加入20立方米的浸出槽，加入始酸為120克/升的浸出液16立方米，浸出溫度為28°C、浸出時間為3. O小時；浸出結(jié)束后進行過濾，產(chǎn)出終酸為88克/升、含銅20克/升、含錫O. 53克/升的濾液14. 4立方米，產(chǎn)出含水30%、含錫82. 2%、含銅O. 88%的濾渣5. 2噸；銅的直收率為90. 0%，錫的直收率為99.7%。(3)濾渣還原熔煉浸出過濾濕渣5. 2噸，配入還原煤O. 7噸，在溫度為1250°C進行還原熔煉6小時，生產(chǎn)含錫94. 5%、含銅I. 05%的粗錫2. 76噸；(4)濾液濃縮結(jié)晶浸出過濾液14. 4立方米，濃縮冷卻結(jié)晶后，進行離心分離，產(chǎn) 出含銅25. I %五水硫酸銅產(chǎn)品6. O噸和含銅35. 2克/升的結(jié)晶母液3. 9立方米；結(jié)晶母液返回常壓浸出過程配液。
權(quán)利要求
1.一種粗錫除銅渣的處理方法，其特征在于，該方法包括如下步驟 (1)高溫氧化在溫度為850 1250°C條件下，將純度為93 98.5%的工業(yè)氧氣，噴射到粗錫除銅渣表面或內(nèi)部，使粗錫除銅渣全部氧化為氧化銅和四氧化錫粉塵； (2)酸性常溫常壓浸出將所述氧化銅和四氧化錫粉塵，在常溫常壓、始酸為70 120克/升的條件下，浸出2 3小時，過濾，得到濾液和濾渣， (3)將所述濾渣于1200 1260°C下還原熔煉6小時，生產(chǎn)得粗錫； (4)將所述濾液進行濃縮結(jié)晶分離，生產(chǎn)五水硫酸銅產(chǎn)品或進行電解生產(chǎn)電解銅，結(jié)晶母液或電解后液返回步驟(2)配液。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粗錫除銅渣的處理方法，其特征在于，所述粗錫除銅渣是在液態(tài)粗錫加入硫磺除銅時產(chǎn)生的含錫50. 5 75%、含銅8 19. 5%的渣。
全文摘要
一種粗錫除銅渣的處理方法，包括如下步驟在溫度為850～1250℃條件下，將純度93～98.5％的工業(yè)氧氣噴射到粗錫除銅渣表面或內(nèi)部，使粗錫除銅渣全部氧化為氧化銅與四氧化錫粉塵，將氧化銅和四氧化錫粉塵在常溫常壓、始酸為70～120克/升的條件下，浸出2～3小時，得到的浸出過濾渣進行還原熔煉產(chǎn)出粗錫，浸出過濾液進行濃縮結(jié)晶分離生產(chǎn)五水硫酸銅產(chǎn)品或進行電解生產(chǎn)電解銅，并將結(jié)晶母液或電解后液返回浸出過程配液。采用本發(fā)明能夠安全、高效實現(xiàn)粗錫除銅渣中的錫與銅分離，同時不產(chǎn)出廢水、廢氣和廢渣。
文檔編號C22B15/00GK102851514SQ20121037743
公開日2013年1月2日 申請日期2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月8日
發(fā)明者陶政修, 王學(xué)洪, 蔣光佑, 陳光耀, 潘久華, 羅祥海, 李德錦, 韋曉嵐 申請人:來賓華錫冶煉有限公司