本發(fā)明涉及金屬濕法冶金
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種從鉛冰銅中浸出銅的方法。
背景技術(shù)：
：鉛冰銅是鉛冶煉過程中火法處理時(shí)(如底吹爐、側(cè)吹爐、鼓風(fēng)爐、反射爐)所產(chǎn)生的副產(chǎn)物，大多為PbS、Cu2S、FeS等硫化物的共熔體。由于原料成分和操作制度不同，煉鉛各工序所產(chǎn)鉛冰銅成分波動(dòng)范圍很大，鉛含量和銅含量分別波動(dòng)在1～45％和10～70％之間，如果當(dāng)作銅原料直接出售給銅冶金企業(yè)，鉛金屬不計(jì)價(jià)，金、銀、銅等金屬的計(jì)價(jià)系數(shù)也不高，造成了鉛冶煉企業(yè)經(jīng)濟(jì)上的損失。一直以來，鉛冰銅由于成分復(fù)雜，大多數(shù)是采取在煉銅轉(zhuǎn)爐里進(jìn)行吹煉回收銅，但是采用此方法處理存在鉛冰銅能耗高、金屬回收率底、環(huán)境污染嚴(yán)重、操作條件惡劣等問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種從鉛冰銅中浸出銅的方法，以提高銅的浸出率。基于上述目的，本發(fā)明提供的從鉛冰銅中浸出銅的方法包括以下步驟：1)向鉛冰銅中加入硫酸，得到漿料，向漿料中通入蒸汽使?jié){料升溫；2)向所述漿料中加入添加劑，得到漿化料，然后停止向所述漿化料中通入蒸汽，再向所述漿化料中通入氧氣進(jìn)行氧化浸出，直至所述漿化料的溫度不再上升，得到反應(yīng)產(chǎn)物漿料，將所述反應(yīng)產(chǎn)物漿料過濾，得到浸出渣和含有銅的浸出液。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述硫酸與鉛冰銅的液固比為4～10:1立方米/噸，所述硫酸的濃度為100～250g/L。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在所述步驟1)中，向漿料中通入蒸汽使?jié){料升溫至50～70℃，同時(shí)攪拌1～2小時(shí)。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述添加劑選自木質(zhì)磺酸鹽，所述添加劑的加入量為鉛冰銅干重的1～5％。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述添加劑選自木質(zhì)素、木質(zhì)磺酸鈣、木質(zhì)磺酸鈉、木質(zhì)磺酸鎂中的至少一種。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述步驟2)包括：向所述漿料中加入添加劑，得到漿化料，將所述漿化料泵入高壓反應(yīng)釜內(nèi)；向漿化料中通入蒸汽，使?jié){化料的溫度升至70～90℃；停止向所述漿化料中通入蒸汽，再向所述漿化料中通入氧氣，并控制氧分壓≤0.2MPa，同時(shí)控制控制升溫溫度差每小時(shí)≤20℃，直至所述漿化料的溫度不再上升，得到反應(yīng)產(chǎn)物漿料；將所述反應(yīng)產(chǎn)物漿料過濾，得到浸出渣和含有銅的浸出液。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，當(dāng)高壓反應(yīng)釜內(nèi)溫度不再上升時(shí)，逐步加大氧分壓至0.2～0.6MPa，溫度還是不再上升，反應(yīng)結(jié)束，得到反應(yīng)產(chǎn)物漿料。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在將所述漿化料泵入高壓反應(yīng)釜內(nèi)前1～10分鐘內(nèi)，將所述添加劑加入到漿料中，得到漿化料。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述浸出液的酸度為30～50g/L。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，按重量計(jì)，所述鉛冰銅的含量為鉛：1～45％；銅：10～70％；硫：1～30％；銀0.01～2％；鐵：1～30％。從上面所述可以看出，本發(fā)明提供的從鉛冰銅中浸出銅的方法以鉛冰銅為原料，通過蒸汽加熱精確控制反應(yīng)條件，本發(fā)明采用蒸汽加熱方式，用蒸汽管道通到溶液底部，鼓入高溫高壓蒸汽，除了對(duì)反應(yīng)液體進(jìn)行急劇升溫外，還帶動(dòng)溶液加速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入的高壓蒸汽會(huì)促進(jìn)反應(yīng)液正向反應(yīng)，從而提高銅的浸出率。因此，本發(fā)明提供的從鉛冰銅中浸出銅的方法對(duì)原料適應(yīng)性強(qiáng)，流程和操作簡單，銅浸出率高，對(duì)大氣污染小，可以提高鉛冰銅中銅的回收利用率，從而避免銅資源的浪費(fèi)。而且采用本發(fā)明提供的方法還可以解決設(shè)備投資大、維護(hù)麻煩且操作復(fù)雜的問題。附圖說明圖1為本發(fā)明實(shí)施例從鉛冰銅中浸出銅的工藝流程圖。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例1參見圖1，其為本發(fā)明實(shí)施例從鉛冰銅中浸出銅的工藝流程圖。作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述從鉛冰銅中浸出銅的方法包括以下步驟。1)稱取2.3噸鉛冰銅，依次經(jīng)過虎口破碎、球磨機(jī)粉碎后，得到鉛冰銅粉末；其中，按重量計(jì)，鉛冰銅成分為：Pb:2.45％，S:17.62％，Cu:26.81％，F(xiàn)e:21.16％。2)向?qū)U冰銅粉末加入硫酸，其中，硫酸的濃度為150g/L，添加量為18.4立方米，攪拌均勻，得到漿料；向漿料中通入蒸汽，使?jié){料升溫至60℃，同時(shí)攪拌時(shí)間1小時(shí)；在泵入高壓反應(yīng)釜前2分鐘，向漿料中加入30Kg木質(zhì)磺酸鈣，攪拌均勻，得到漿化料；需要說明的是，該步驟可以在調(diào)漿槽中進(jìn)行。3)將漿化料泵入高壓反應(yīng)釜內(nèi)，向漿化料中通入蒸汽，使?jié){化料的溫度升至80℃，然后停止通入蒸汽，再向漿化料中通入氧氣進(jìn)行氧化浸出，并控制氧分壓≤0.15MPa，通入氧氣后反應(yīng)釜內(nèi)會(huì)緩慢升溫，此時(shí)控制升溫溫度差每小時(shí)≤10℃，一般來說，4小時(shí)后反應(yīng)釜內(nèi)溫度基本穩(wěn)定在131℃左右，且反應(yīng)釜內(nèi)溫度不再上升，此時(shí)逐步提高氧分壓至0.5MPa，溫度還是不再上升，說明反應(yīng)已結(jié)束，得到反應(yīng)產(chǎn)物漿料。4)將反應(yīng)產(chǎn)物漿料通過板框過濾，分別得到含有Pb、Fe、Ag、As等元素的浸出渣和含有銅的浸出液，實(shí)現(xiàn)了銅的高效選擇性浸出。5)將浸出液依次經(jīng)過精濾、旋流電解、壓板制片后得到純度為99.99％的銅片，將浸出渣依次經(jīng)過洗渣、板框過濾后得到鉛銀渣。所述浸出液和鉛銀渣中各主要元素的含量參見表1。表1浸出液和鉛銀渣中各主要元素的含量名稱重量/體積水份％鉛％銅酸度g/L主要金屬直收率％鉛銀渣3.1t26.52.460.36％鉛直收率：99.8浸出液18.3m333g/L42銅直收率：99.3這幾年由于各種高科技飛速革新，特別是材料領(lǐng)域中鈦合金技術(shù)的重大突破，為鉛冰銅濕法提銅提供了良好材質(zhì)的反應(yīng)釜，使其在保證高壓的情況下，還有很大的防腐蝕性能，為鉛冰銅氧壓酸浸技術(shù)打下了良好的基礎(chǔ)。本發(fā)明優(yōu)選鈦合金高壓反應(yīng)釜作為反應(yīng)容器。需要說明的是，高壓反應(yīng)釜反應(yīng)結(jié)束后，控制終點(diǎn)酸度為30～50g/L，若過高或者過低，則在下次生產(chǎn)時(shí)在調(diào)漿步驟中適當(dāng)調(diào)控硫酸的加入量。實(shí)施例2參見圖1，其為本發(fā)明實(shí)施例從鉛冰銅中浸出銅的工藝流程圖。作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述從鉛冰銅中浸出銅的方法包括以下步驟。1)稱取2.5噸鉛冰銅，依次經(jīng)過虎口破碎、球磨機(jī)粉碎后，得到鉛冰銅粉末；其中，按重量計(jì)，鉛冰銅成分為：Pb:6.34％，S:9.35％，Cu:24.24％，F(xiàn)e:22.03％。2)向?qū)U冰銅粉末加入硫酸，其中，硫酸的濃度為140g/L，添加量為17.5立方米，攪拌均勻，得到漿料；向漿料中通入蒸汽，使?jié){料升溫至65℃，同時(shí)攪拌時(shí)間1.2小時(shí)；在泵入高壓反應(yīng)釜前1分鐘，向漿料中加入40Kg木質(zhì)素，攪拌均勻，得到漿化料；需要說明的是，該步驟可以在調(diào)漿槽中進(jìn)行。3)將漿化料泵入高壓反應(yīng)釜內(nèi)，向漿化料中通入蒸汽，使?jié){化料的溫度升至75℃，然后停止通入蒸汽，再向漿化料中通入氧氣進(jìn)行氧化浸出，并控制氧分壓≤0.2MPa，通入氧氣后反應(yīng)釜內(nèi)會(huì)緩慢升溫，此時(shí)控制升溫溫度差每小時(shí)≤11℃，一般來說，4小時(shí)后反應(yīng)釜內(nèi)溫度基本穩(wěn)定在135℃左右，且反應(yīng)釜內(nèi)溫度不再上升，此時(shí)逐步提高氧分壓至0.4MPa，溫度還是不再上升，說明反應(yīng)已結(jié)束，得到反應(yīng)產(chǎn)物漿料。4)將反應(yīng)產(chǎn)物漿料通過板框過濾，分別得到含有Pb、Fe、Ag、As等元素的浸出渣和含有Cu的浸出液，實(shí)現(xiàn)了銅的高效選擇性浸出。5)將浸出液依次經(jīng)過精濾、旋流電解、壓板制片后得到銅片，將浸出渣依次經(jīng)過洗渣、板框過濾后得到鉛銀渣。所述浸出液和鉛銀渣中各主要元素的含量參見表1。表2浸出液和鉛銀渣中各主要元素的含量實(shí)施例3參見圖1，其為本發(fā)明實(shí)施例從鉛冰銅中浸出銅的工藝流程圖。作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述從鉛冰銅中浸出銅的方法包括以下步驟。1)稱取3噸鉛冰銅，依次經(jīng)過虎口破碎、球磨機(jī)粉碎后，得到鉛冰銅粉末；其中，按重量計(jì)，鉛冰銅成分為：Pb:8.17％，S:12.45％，Cu:20.95％，F(xiàn)e:19.87％。2)向?qū)U冰銅粉末加入硫酸，其中，硫酸的濃度為225g/L，添加量為15立方米，攪拌均勻，得到漿料；向漿料中通入蒸汽，使?jié){料升溫至70℃，同時(shí)攪拌時(shí)間1.5小時(shí)；在泵入高壓反應(yīng)釜前3分鐘，向漿料中加入60Kg木質(zhì)磺酸鈉，攪拌均勻，得到漿化料；需要說明的是，該步驟可以在調(diào)漿槽中進(jìn)行。3)將漿化料泵入高壓反應(yīng)釜內(nèi)，向漿化料中通入蒸汽，使?jié){化料的溫度升至85℃，然后停止通入蒸汽，再向漿化料中通入氧氣進(jìn)行氧化浸出，并控制氧分壓≤0.1MPa，通入氧氣后反應(yīng)釜內(nèi)會(huì)緩慢升溫，此時(shí)控制升溫溫度差每小時(shí)≤15℃，一般來說，4小時(shí)后反應(yīng)釜內(nèi)溫度基本穩(wěn)定在133℃左右，且反應(yīng)釜內(nèi)溫度不再上升，此時(shí)逐步提高氧分壓至0.35MPa，溫度還是不再上升，說明反應(yīng)已結(jié)束，得到反應(yīng)產(chǎn)物漿料。4)將反應(yīng)產(chǎn)物漿料通過板框過濾，分別得到含有Pb、Fe、Ag、As等元素的浸出渣和含有銅的浸出液，實(shí)現(xiàn)了銅的高效選擇性浸出。5)將浸出液依次經(jīng)過精濾、旋流電解、壓板制片后得到純度為99.99％的銅片，將浸出渣依次經(jīng)過洗渣、板框過濾后得到鉛銀渣。所述浸出液和鉛銀渣中各主要元素的含量參見表1。表3浸出液和鉛銀渣中各主要元素的含量名稱重量/體積水份％鉛％銅酸度g/L主要金屬直收率％鉛銀渣4t25.88.230.33％鉛直收率：99.7浸出液15m341.6g/L38銅直收率：99.1實(shí)施例4參見圖1，其為本發(fā)明實(shí)施例從鉛冰銅中浸出銅的工藝流程圖。作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述從鉛冰銅中浸出銅的方法包括以下步驟。1)稱取1.8噸鉛冰銅，依次經(jīng)過虎口破碎、球磨機(jī)粉碎后，得到鉛冰銅粉末；其中，按重量計(jì)，鉛冰銅成分為：Pb:4.72％，S:15.87％，Cu:19.44％，F(xiàn)e:25.64％。2)向?qū)U冰銅粉末加入硫酸，其中，硫酸的濃度為135g/L，添加量為16立方米，攪拌均勻，得到漿料；向漿料中通入蒸汽，使?jié){料升溫至54℃，同時(shí)攪拌時(shí)間1.3小時(shí)；在泵入高壓反應(yīng)釜前5分鐘，向漿料中加入55Kg木質(zhì)磺酸鈣，攪拌均勻，得到漿化料；需要說明的是，該步驟可以在調(diào)漿槽中進(jìn)行。3)將漿化料泵入高壓反應(yīng)釜內(nèi)，向漿化料中通入蒸汽，使?jié){化料的溫度升至73℃，然后停止通入蒸汽，再向漿化料中通入氧氣進(jìn)行氧化浸出，并控制氧分壓≤0.18MPa，通入氧氣后反應(yīng)釜內(nèi)會(huì)緩慢升溫，此時(shí)控制升溫溫度差每小時(shí)≤18℃，一般來說，4小時(shí)后反應(yīng)釜內(nèi)溫度基本穩(wěn)定在138℃左右，且反應(yīng)釜內(nèi)溫度不再上升，此時(shí)逐步提高氧分壓至0.4MPa，溫度還是不再上升，說明反應(yīng)已結(jié)束，得到反應(yīng)產(chǎn)物漿料。4)將反應(yīng)產(chǎn)物漿料通過板框過濾，分別得到含有Pb、Fe、Ag、As等元素的浸出渣和含有銅的浸出液，實(shí)現(xiàn)了銅的高效選擇性浸出。5)將浸出液依次經(jīng)過精濾、旋流電解、壓板制片后得到純度為99.99％的銅片，將浸出渣依次經(jīng)過洗渣、板框過濾后得到鉛銀渣。所述浸出液和鉛銀渣中各主要元素的含量參見表1。表4浸出液和鉛銀渣中各主要元素的含量名稱重量/體積水份％鉛％銅酸度g/L主要金屬直收率％鉛銀渣3t26.33.810.28％鉛直收率：99.2浸出液16.2m321.5g/L33銅直收率：99.5實(shí)施例5參見圖1，其為本發(fā)明實(shí)施例從鉛冰銅中浸出銅的工藝流程圖。作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述從鉛冰銅中浸出銅的方法包括以下步驟。1)稱取1.5噸鉛冰銅，依次經(jīng)過虎口破碎、球磨機(jī)粉碎后，得到鉛冰銅粉末；其中，按重量計(jì)，鉛冰銅成分為：Pb:5.84％，S:8.12％，Cu:24.61％，F(xiàn)e:15.63％。2)向?qū)U冰銅粉末加入硫酸，其中，硫酸的濃度為190g/L，添加量為10立方米，攪拌均勻，得到漿料；向漿料中通入蒸汽，使?jié){料升溫至62℃，同時(shí)攪拌時(shí)間1.8小時(shí)；在泵入高壓反應(yīng)釜前8分鐘，向漿料中加入68Kg木質(zhì)磺酸鎂，攪拌均勻，得到漿化料；需要說明的是，該步驟可以在調(diào)漿槽中進(jìn)行。3)將漿化料泵入高壓反應(yīng)釜內(nèi)，向漿化料中通入蒸汽，使?jié){化料的溫度升至90℃，然后停止通入蒸汽，再向漿化料中通入氧氣進(jìn)行氧化浸出，并控制氧分壓≤0.16MPa，通入氧氣后反應(yīng)釜內(nèi)會(huì)緩慢升溫，此時(shí)控制升溫溫度差每小時(shí)≤16℃，一般來說，4小時(shí)后反應(yīng)釜內(nèi)溫度基本穩(wěn)定在138℃左右，且反應(yīng)釜內(nèi)溫度不再上升，此時(shí)逐步提高氧分壓至0.6MPa，溫度還是不再上升，說明反應(yīng)已結(jié)束，得到反應(yīng)產(chǎn)物漿料。4)將反應(yīng)產(chǎn)物漿料通過板框過濾，分別得到含有Pb、Fe、Ag、As等元素的浸出渣和含有銅的浸出液，實(shí)現(xiàn)了銅的高效選擇性浸出。5)將浸出液依次經(jīng)過精濾、旋流電解、壓板制片后得到純度為99.99％的銅片，將浸出渣依次經(jīng)過洗渣、板框過濾后得到鉛銀渣。所述浸出液和鉛銀渣中各主要元素的含量參見表1。表5浸出液和鉛銀渣中各主要元素的含量名稱重量/體積水份％鉛％銅酸度g/L主要金屬直收率％鉛銀渣2.5t24.84.60.36％鉛直收率：98.7浸出液10.2m336g/L46銅直收率：99.5實(shí)施例6參見圖1，其為本發(fā)明實(shí)施例從鉛冰銅中浸出銅的工藝流程圖。作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述從鉛冰銅中浸出銅的方法包括以下步驟。1)稱取3.3噸鉛冰銅，依次經(jīng)過虎口破碎、球磨機(jī)粉碎后，得到鉛冰銅粉末；其中，按重量計(jì)，鉛冰銅成分為：Pb:1.68％，S:10.37％，Cu:27.54％，F(xiàn)e:18.28％。2)向?qū)U冰銅粉末加入硫酸，其中，硫酸的濃度為250g/L，添加量為13.2立方米，攪拌均勻，得到漿料；向漿料中通入蒸汽，使?jié){料升溫至58℃，同時(shí)攪拌時(shí)間2小時(shí)；在泵入高壓反應(yīng)釜前3分鐘，向漿料中加入100Kg木質(zhì)素，攪拌均勻，得到漿化料；需要說明的是，該步驟可以在調(diào)漿槽中進(jìn)行。3)將漿化料泵入高壓反應(yīng)釜內(nèi)，向漿化料中通入蒸汽，使?jié){化料的溫度升至74℃，然后停止通入蒸汽，再向漿化料中通入氧氣進(jìn)行氧化浸出，并控制氧分壓≤0.2MPa，通入氧氣后反應(yīng)釜內(nèi)會(huì)緩慢升溫，此時(shí)控制升溫溫度差每小時(shí)≤20℃，一般來說，4小時(shí)后反應(yīng)釜內(nèi)溫度基本穩(wěn)定在135℃左右，且反應(yīng)釜內(nèi)溫度不再上升，此時(shí)逐步提高氧分壓至0.37MPa，溫度還是不再上升，說明反應(yīng)已結(jié)束，得到反應(yīng)產(chǎn)物漿料。4)將反應(yīng)產(chǎn)物漿料通過板框過濾，分別得到含有Pb、Fe、Ag、As等元素的浸出渣和含有銅的浸出液，實(shí)現(xiàn)了銅的高效選擇性浸出。5)將浸出液依次經(jīng)過精濾、旋流電解、壓板制片后得到純度為99.99％的銅片，將浸出渣依次經(jīng)過洗渣、板框過濾后得到鉛銀渣。所述浸出液和鉛銀渣中各主要元素的含量參見表1。表6浸出液和鉛銀渣中各主要元素的含量名稱重量/體積水份％鉛％銅酸度g/L主要金屬直收率％鉛銀渣4.2t25.41.750.37％鉛直收率：98.9浸出液13.2m368.5g/L44銅直收率：99.5由此可見，本發(fā)明提供的從鉛冰銅中浸出銅的方法具有以下有益效果：1)本發(fā)明適用從鉛冰銅中直接選擇性提取銅，產(chǎn)品質(zhì)量高達(dá)99.99％，無需再次提純，回收率高達(dá)99％，而且流程耗時(shí)短，解決了企業(yè)由于鉛冰銅外售過程中鉛不計(jì)價(jià)，及金、銀不計(jì)價(jià)或者計(jì)價(jià)系數(shù)很低導(dǎo)致企業(yè)損失大量貴重金屬的問題。2)本發(fā)明原料適應(yīng)性強(qiáng)，適于鉛：1-45％；銅：10-70％；硫：1-30％；銀0.01-2％；鐵：1-30％中回收銅，并且采用高壓酸浸，氧化浸出完成后，進(jìn)行液固分離，原料中的Pb、Fe、Ag、As等元素被固定在浸出渣中，而Cu則進(jìn)入到浸出液中，因此實(shí)現(xiàn)了銅的高效選擇性浸出，直收率高且分離徹底。3)本發(fā)明由于鉛冰銅在高壓釜中氧化浸出時(shí)加入了添加劑，可以解決生產(chǎn)過程中由于物料結(jié)團(tuán)而導(dǎo)致管道堵塞，物料結(jié)塊沉底等問題，從而可以大幅度提高了銅的浸出率，并使生產(chǎn)過程更加順暢。4)生產(chǎn)無環(huán)境污染，水系統(tǒng)循環(huán)使用，無固體廢棄物，部分中間渣料可返回鉛冶煉系統(tǒng)回收其中的鉛、銅、金、銀等有價(jià)金屬。由此可見，本發(fā)明提供的從鉛冰銅中浸出銅的方法以鉛冰銅為原料，通過蒸汽加熱精確控制反應(yīng)條件，從而提高銅的浸出率。因此，本發(fā)明提供的從鉛冰銅中浸出銅的方法對(duì)原料適應(yīng)性強(qiáng)，流程和操作簡單，銅浸出率高，對(duì)大氣污染小，可以提高鉛冰銅中銅的回收利用率，從而避免銅資源的浪費(fèi)。而且采用本發(fā)明提供的方法還可以解決設(shè)備投資大、維護(hù)麻煩且操作復(fù)雜的問題。所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3