一種高雜質(zhì)銅陽極泥預(yù)處理富集貴金屬的方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于有色金屬的濕法冶金領(lǐng)域，具體涉及一種高雜質(zhì)銅陽極泥預(yù)處理富集貴金屬的方法。具體步驟向瀝干水分后的銅陽極泥中加入硫酸調(diào)漿，置于微波反應(yīng)爐中，進行微波酸浸5~30min，然后進行固液分離，得到微波酸浸渣和微波酸浸液，向微波酸浸渣中加入稀硫酸調(diào)漿，在通入氧氣壓力為0.8~1.2MPa條件下，將微波酸浸漿料置于高壓反應(yīng)釜中進行加壓酸浸4~6h，得到加壓酸浸渣和加壓酸浸液，從加壓酸浸渣中回收金和銀，從加壓酸浸液中回收鎳。本發(fā)明的技術(shù)方案同時提高了雜質(zhì)銅陽極泥中的銅、硒、碲和鎳浸出回收率，縮短了銅陽極泥的處理時間，提高了銅陽極泥的處理量，使貴金屬走向合理且集中，有利于綜合回收。
【專利說明】一種高雜質(zhì)銅陽極泥預(yù)處理富集貴金屬的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于有色金屬的濕法冶金領(lǐng)域，具體涉及一種高雜質(zhì)銅陽極泥預(yù)處理富集貴金屬的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]粗銅電解精煉過程中，在直流電作用下陽極上的銅和電位較負的賤金屬溶解進入溶液，而正電性金屬，如金、銀和鉬族金屬它們在陽極上不進行電化學溶解，而以極細的分散狀態(tài)落入槽底形成銅陽極泥。銅陽極泥中含有大量的貴金屬、鉬族金屬和稀有元素，是提取稀貴金屬的重要原料。為了有效提取銅陽極泥的稀貴金屬，并有利于其他有價元素的回收，需要對陽極泥進行預(yù)處理，預(yù)處理過程的目的是盡可能脫除銅、硒、碲、鎳等金屬并使貴金屬得到富集，然后再用火法或濕法的方法進行回收金、銀和鉬族金屬。銅、硒、碲、鎳等元素在銅陽極泥中占有極大的比例，而且它的存在對后續(xù)的貴金屬分離有重大的影響，因此需要對其進行預(yù)處理回收，以降低后續(xù)工作的試劑耗量和縮短生產(chǎn)周期。
[0003]有關(guān)高雜質(zhì)銅陽極泥預(yù)處理方法的報道很多，目前國內(nèi)外采用較多的方法是硫酸鹽化焙燒-硫酸浸出法、氧化焙燒-硫酸浸出法、常壓空氣攪拌硫酸直接浸出法等。傳統(tǒng)的高雜銅陽極泥的預(yù)處理工藝，存在原料適應(yīng)性差，金屬分散，生產(chǎn)效率較低等缺點。預(yù)處理過程中有價金屬的走向分散，會使得金屬的回收難度增加，提高了生產(chǎn)的成本，不利于后續(xù)的提取貴金屬工藝的順利進行，直接影響貴金屬提取效率與產(chǎn)品的質(zhì)量。微波浸出具有反應(yīng)速度快，浸出率高等特點，但對于氧化物的浸出率較低，使得銅陽極泥的貴賤金屬分離不完全；而加壓浸出對氧化物的浸出十分有利，氧化物浸出率較高，但對硒、碲等稀散金屬的浸出效果不明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本`發(fā)明提供一種高雜質(zhì)銅陽極泥預(yù)處理富集貴金屬的方法，目的是通過微波浸出-加壓酸浸的聯(lián)合預(yù)處理工藝，同時將高雜質(zhì)銅陽極泥中的銅、硒、碲和鎳浸出回收，縮短了銅陽極泥的處理時間，提高了銅陽極泥的處理量，使貴金屬走向合理且集中，有利于綜合回收。
[0005]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案按照以下步驟進行:
(1)微波酸浸:向高雜質(zhì)銅陽極泥中加水進行粗調(diào)漿，篩去顆粒直徑大于5mm的沙粒類雜質(zhì)，浙干水分，向浙干水分后的銅陽極泥中加入濃度為10(T500g/L的硫酸調(diào)漿，得到銅陽極泥漿料，控制銅陽極泥漿料中銅陽極泥的重量濃度在5~30% ；
將銅陽極泥漿料置于微波反應(yīng)爐中，通入或加入氧化劑，微波頻率為2450MHz，微波加熱功率為30(T1000W，在微波反應(yīng)爐中進行酸浸5~30min，然后進行固液分離，得到微波酸浸洛和微波酸浸液，從微波酸浸液中回收銅、硒和締；
(2)加壓酸浸:向微波酸浸渣中加入濃度為10(T500g/L稀硫酸調(diào)漿，攪拌0.5-1.5h，得到微波酸浸漿料，控制微波酸浸漿料中微波酸浸渣的重量濃度在10-30% ；在通入氧氣壓力為0.8^1.2MPa條件下，將微波酸浸漿料置于高壓反應(yīng)釜中，浸出反應(yīng)溫度為165~185°C，攪拌速度40(Tl000r/min，進行加壓酸浸4~6h后進行固液分離，得到加壓酸浸渣和加壓酸浸液，從加壓酸浸渣中回收金和銀，從加壓酸浸液中回收鎳。
[0006]其中，步驟(1)中所加入的氧化劑為壓縮空氣、工業(yè)純氧、富氧空氣或H2O2中的一種或兩種；采用H2O2時，H2O2的用量為I~5molH202/L漿料。
[0007]所述的高雜質(zhì)銅陽極泥中的主要貴金屬成分為銅、硒、碲、鎳、銀和金。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點和有益效果是:
傳統(tǒng)浸取方法中礦物加熱浸出一定時間后，浸出反應(yīng)產(chǎn)生的較致密物質(zhì)會包裹未反應(yīng)礦核，使浸出反應(yīng)受阻。而采用微波強化浸取配有相應(yīng)添加物的礦石，使礦粒間產(chǎn)生熱應(yīng)力裂紋和孔隙或與添加物反應(yīng)，不斷更新反應(yīng)界面，將有助于改善浸出效果，由于微波的特性以及微波的熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)，使得微波加熱相對于傳統(tǒng)加熱具有很多無可比擬的優(yōu)點，微波加熱是從物質(zhì)的內(nèi)部加熱，具有自動平衡的性能，因而加熱均勻；微波能夠滲入到物料內(nèi)部，對被加熱物料直接發(fā)熱，而不是依靠物料本身的熱傳導，因而克服了常規(guī)加熱方法加熱慢的缺點，使浸出時間大幅度降低。以硫酸和雙氧水為介質(zhì)，對銅陽極泥進行微波酸浸實驗，該法具有反應(yīng)速度快，浸出率高等特點。
[0009]銅陽極泥的加壓浸出是在密閉的反應(yīng)容器內(nèi)進行，加壓可以使反應(yīng)溫度提高到溶液的沸點以上，使氣體介質(zhì)在浸出過程中具有較高的分壓，讓反應(yīng)能在更有效的條件下進行，使浸出過程得到強化。其次，在加壓條件下反應(yīng)溫度允許升高，對反應(yīng)的熱力學和動力學都有利。提高浸出溫度，加快浸出速度，從而大大縮短浸出時間。
[0010]本發(fā)明的一種高雜銅陽極泥的新預(yù)處理分離工藝，可使銅陽極泥中大部分的銅、硒、碲、鎳浸出，銅、硒、碲、鎳的浸出率分別達到96~99%、93~98%、94~99%、90~94%，并得到含金銀1.5%、14%左右的富集渣。經(jīng)過微波-加壓酸浸后的浸出液和浸出渣容易處理，有利于綜合回收其中的有價值金屬，使得稀貴金屬后續(xù)的提純工藝得以大幅度的簡化，稀貴金屬回收率高，生產(chǎn)成本降低，勞動強度低`，處理時間短，有利于節(jié)能減排和綠色生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步說明。
[0013]實施例中所用的高雜質(zhì)銅陽極泥由金川公司提供，所用銅陽極泥的成分如表1:
表1 陽極泥成分
兀素 AuAg Cu Ni Se Te
蛋量含量丨422.6g.P 丨3.62% |?4.68% |?6.88% 丨3.13% |θ.669%
實施例1
(I)微波酸浸:向高雜質(zhì)銅陽極泥中加水進行粗調(diào)漿，篩去顆粒直徑大于5mm的沙粒類雜質(zhì)，浙干水分，向浙干水分后的銅陽極泥中加入濃度為500g/L的硫酸調(diào)漿，得到銅陽極泥漿料，控制銅陽極泥漿料中銅陽極泥的重量濃度在30% ；
將銅陽極泥漿料置于微波反應(yīng)爐中，加入氧化劑H2O2, H2O2的用量為2.5molH202/L漿料，微波頻率為2450MHz，微波加熱功率為500w，在微波反應(yīng)爐中進行酸浸20min，然后進行固液分離，得到微波酸浸渣和微波酸浸液，從微波酸浸液中回收銅、硒和碲；
(2)加壓酸浸:向微波酸浸渣中加入濃度為300g/L稀硫酸調(diào)漿，攪拌0.5h，得到微波酸浸漿料，控制微波酸浸漿料中微波酸浸渣的重量濃度在30% ；
在通入氧氣壓力為1.2MPa條件下，將微波酸浸漿料置于高壓反應(yīng)釜中，浸出反應(yīng)溫度為185°C，攪拌速度750r/min，進行加壓酸浸4h后進行固液分離，得到加壓酸浸渣和加壓酸浸液，從加壓酸浸渣中回收金和銀，從加壓酸浸液中回收鎳。
[0014]高雜質(zhì)銅陽極泥經(jīng)過以上兩個步驟后，經(jīng)化學分析結(jié)果得出:銅浸出率為98%、硒浸出率為97%、碲浸出率為97%、鎳的浸出率為94%，銀的浸出率為2.4%，加壓酸浸渣中金銀的品位分別為1.6%、12.5%。
[0015]實施例2
(1)微波酸浸:向高雜質(zhì)銅陽極泥中加水進行粗調(diào)漿，篩去顆粒直徑大于5mm的沙粒類雜質(zhì)，浙干水分，向浙干水分后的銅陽極泥中加入濃度為400g/L的硫酸調(diào)漿，得到銅陽極泥漿料，控制銅陽極泥漿料中銅陽極泥的重量濃度在20% ；
將銅陽極泥漿料置于微波反應(yīng)爐中，加入氧化劑H2O2, H2O2的用量為5molH202/L漿料，微波頻率為2450MHz，微波加熱功率為1000?，在微波反應(yīng)爐中進行酸浸30min，然后進行固液分離，得到微波酸浸渣和微波酸浸液，從微波酸浸液中回收銅、硒和碲；
(2)加壓酸浸:向微波酸浸渣中加入濃度為500g/L稀硫酸調(diào)漿，攪拌1.0h，得到微波酸浸漿料，控制微波酸浸漿料中微波酸浸渣的重量濃度在20% ；
在通入氧氣壓力為1.0MPa條件下，將微波酸浸漿料置于高壓反應(yīng)釜中，浸出反應(yīng)溫度為175V,攪拌速度900r/min，進行加壓酸浸6h后進行固液分離，得到加壓酸浸渣和加壓酸浸液，從加壓酸浸渣中回收金和銀，從加壓酸浸液中回收鎳。
[0016]銅陽極泥經(jīng)過以上兩個步驟后，經(jīng)化學分析結(jié)果得出:銅浸出率為97%、硒浸出率為96%、碲浸出率為96%、鎳的浸出率為93%，銀的浸出率為2%，加壓酸浸渣中金銀的品位分別為 1.5%、13%。
[0017]實施例3
(1)微波酸浸:向高雜質(zhì)銅陽極泥中加水進行粗調(diào)漿，篩去顆粒直徑大于5mm的沙粒類雜質(zhì)，浙干水分，向浙干水分后的銅陽極泥中加入濃度為250g/L的硫酸調(diào)漿，得到銅陽極泥漿料，控制銅陽極泥漿料中銅陽極泥的重量濃度在10% ；
將銅陽極泥漿料置于微波反應(yīng)爐中，加入氧化劑H2O2, H2O2的用量為3molH202/L漿料，微波頻率為2450MHz，微波加熱功率為300w，在微波反應(yīng)爐中進行酸浸30min，然后進行固液分離，得到微波酸浸渣和微波酸浸液，從微波酸浸液中回收銅、硒和碲；
(2)加壓酸浸:向微波酸浸渣中加入濃度為200g/L稀硫酸調(diào)漿，攪拌1.5h，得到微波酸浸漿料，控制微波酸浸漿料中微波酸浸渣的重量濃度在10% ；
在通入氧氣壓力為0.SMPa條件下，將微波酸浸漿料置于高壓反應(yīng)釜中，浸出反應(yīng)溫度為165°C，攪拌速度600r/min，進行加壓酸浸5h后進行固液分離，得到加壓酸浸渣和加壓酸浸液，從加壓酸浸渣中回收金和銀，從加壓酸浸液中回收鎳。
[0018]銅陽極泥經(jīng)過以上兩個步驟后，經(jīng)化學分析結(jié)果得出:銅浸出率為97%、硒浸出率為95%、碲浸出率為95%、鎳的浸出率為92%，銀的浸出率為1.3%，加壓酸浸渣中金銀的品位分別為 1.3%、13.4%ο[0019]實施例4
(1)微波酸浸:向高雜質(zhì)銅陽極泥中加水進行粗調(diào)漿，篩去顆粒直徑大于5mm的沙粒類雜質(zhì)，浙干水分，向浙干水分后的銅陽極泥中加入濃度為350g/L的硫酸調(diào)漿，得到銅陽極泥漿料，控制銅陽極泥漿料中銅陽極泥的重量濃度在15% ；
將銅陽極泥漿料置于微波反應(yīng)爐中，通入富氧空氣，微波頻率為2450MHz，微波加熱功率為650w，在微波反應(yīng)爐中進行酸浸25min，然后進行固液分離，得到微波酸浸渣和微波酸浸液，從微波酸浸液中回收銅、硒和締;
(2)加壓酸浸:向微波酸浸渣中加入濃度為250g/L稀硫酸調(diào)漿，攪拌1.5h，得到微波酸浸漿料，控制微波酸浸漿料中微波酸浸渣的重量濃度在10% ；
在通入氧氣壓力為1.1MPa條件下，將微波酸浸漿料置于高壓反應(yīng)釜中，浸出反應(yīng)溫度為170°C，攪拌速度800r/min，進行加壓酸浸5.5h后進行固液分離，得到加壓酸浸渣和加壓酸浸液，從加壓酸浸渣中回收金和銀，從加壓酸浸液中回收鎳。
[0020]銅陽極泥經(jīng)過以上兩個步驟后分析結(jié)果得出:銅浸出率為99%、硒浸出率為96%、碲浸出率為97%、鎳的浸出率為93%，銀的浸出率為1.7%，加壓酸浸渣中金銀的品位分別為1.6%、12.8%。
[0021]實施例5
(1)微波酸浸:向高雜質(zhì)銅陽極泥中加水進行粗調(diào)漿，篩去顆粒直徑大于5mm的沙粒類雜質(zhì)，浙干水分，向浙干水分后的銅陽極泥中加入濃度為100g/L的硫酸調(diào)漿，得到銅陽極泥漿料，控制銅陽極泥漿料中銅陽極泥的重量濃度在5% ；
將銅陽極泥漿料置于微波反應(yīng)爐中，加入氧化劑H2O2, H2O2的用量為ImolH2O2/!漿料，微波頻率為2450MHz，微波加熱功率為6`50w，在微波反應(yīng)爐中進行酸浸5min，然后進行固液分離，得到微波酸浸渣和微波酸浸液，從微波酸浸液中回收銅、硒和碲；
(2)加壓酸浸:向微波酸浸渣中加入濃度為250g/L稀硫酸調(diào)漿，攪拌1.5h，得到微波酸浸漿料，控制微波酸浸漿料中微波酸浸渣的重量濃度在10% ；
在通入氧氣壓力為0.9MPa條件下，將微波酸浸漿料置于高壓反應(yīng)釜中，浸出反應(yīng)溫度為175°C，攪拌速度400r/min，進行加壓酸浸4.5h后進行固液分離，得到加壓酸浸渣和加壓酸浸液，從加壓酸浸渣中回收金和銀，從加壓酸浸液中回收鎳。
[0022]銅陽極泥經(jīng)過以上兩個步驟后，經(jīng)化學分析結(jié)果得出:銅浸出率為96%、硒浸出率為93%、碲浸出率為94%、鎳的浸出率為90%，銀的浸出率為1.4%，加壓酸浸渣中金銀的品位分別為 1.5%、13.8%ο
[0023]實施例6
(1)微波酸浸:向高雜質(zhì)銅陽極泥中加水進行粗調(diào)漿，篩去顆粒直徑大于5mm的沙粒類雜質(zhì)，浙干水分，向浙干水分后的銅陽極泥中加入濃度為150g/L的硫酸調(diào)漿，得到銅陽極泥漿料，控制銅陽極泥漿料中銅陽極泥的重量濃度在15% ；
將銅陽極泥漿料置于微波反應(yīng)爐中，通入壓縮空氣和工業(yè)純氧，微波頻率為2450MHz，微波加熱功率為750w，在微波反應(yīng)爐中進行酸浸5min，然后進行固液分離，得到微波酸浸洛和微波酸浸液，從微波酸浸液中回收銅、硒和締;
(2)加壓酸浸:向微波酸浸渣中加入濃度為100g/L稀硫酸調(diào)漿，攪拌1.5h，得到微波酸浸漿料，控制微波酸浸漿料中微波酸浸渣的重量濃度在10% ；在通入氧氣壓力為1.2MPa條件下，將微波酸浸漿料置于高壓反應(yīng)釜中，浸出反應(yīng)溫度為180°C，攪拌速度lOOOr/min，進行加壓酸浸6h后進行固液分離，得到加壓酸浸渣和加壓酸浸液，從加壓酸浸渣中回收金和銀，從加壓酸浸液中回收鎳。
[0024]銅陽極泥經(jīng)過以上兩個步驟后，經(jīng)化學分析結(jié)果得出:銅浸出率為97%、硒浸出率為93%、碲浸出率為95%、鎳的浸出率為91%，銀的浸出率為1.6%，加壓酸浸渣中金銀的品位分別為 1.7%、13.3%ο
【權(quán)利要求】
1.一種高雜質(zhì)銅陽極泥預(yù)處理富集貴金屬的方法，其特征在于按照以下步驟進行: (1)微波酸浸:向高雜質(zhì)銅陽極泥中加水進行粗調(diào)漿，篩去顆粒直徑大于5mm的沙粒類雜質(zhì)，浙干水分，向浙干水分后的銅陽極泥中加入濃度為10(T500g/L的硫酸調(diào)漿，得到銅陽極泥漿料，控制銅陽極泥漿料中銅陽極泥的重量濃度在5~30% ； 將銅陽極泥漿料置于微波反應(yīng)爐中，通入或加入氧化劑，微波頻率為2450MHz，微波加熱功率為30(T1000W，在微波反應(yīng)爐中進行酸浸5~30min，然后進行固液分離，得到微波酸浸洛和微波酸浸液，從微波酸浸液中回收銅、硒和締； (2)加壓酸浸:向微波酸浸渣中加入濃度為10(T500g/L稀硫酸調(diào)漿，攪拌0.5-1.5h，得到微波酸浸漿料，控制微波酸浸漿料中微波酸浸渣的重量濃度在10-30% ； 在通入氧氣壓力為0.8^1.2MPa條件下，將微波酸浸漿料置于高壓反應(yīng)釜中，浸出反應(yīng)溫度為165~185°C，攪拌速度40(Tl000r/min，進行加壓酸浸4~6h后進行固液分離，得到加壓酸浸渣和加壓酸浸液，從加壓酸浸渣中回收金和銀，從加壓酸浸液中回收鎳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高雜質(zhì)銅陽極泥預(yù)處理富集貴金屬的方法，其特征在于步驟(1)中所加入的氧化劑為壓縮空氣、工業(yè)純氧、富氧空氣或H2O2中的一種或兩種；采用H2O2時，H2O2的用量為I~5molH202/L漿料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高雜質(zhì)銅陽極泥預(yù)處理富集貴金屬的方法，其特征在于所述的高雜質(zhì)銅陽極泥中的主要貴金屬成`分為銅、硒、碲、鎳、銀和金。
【文檔編號】C22B11/00GK103509953SQ201310494033
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月21日
【發(fā)明者】楊洪英, 馬致遠, 陳國寶, 呂陽, 佟琳琳, 金哲男 申請人:東北大學