從礦山含銅氰廢水中回收銅的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種廢水資源化利用的方法，尤其設(shè)及一種從礦山含銅氯廢水中回收 銅的方法，適于礦山含銅氯廢水處理應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 氯化物提金已有百年歷史，至今一直是金礦提金最主要的方法。隨著黃金工業(yè)的 快速發(fā)展伴隨著全球簡(jiǎn)單易處理金礦資源量的日益減少，W及國(guó)家環(huán)保政策的日趨嚴(yán)格， 含銅難處理金礦資源已成為黃金生產(chǎn)的主要原料之一。然而此類(lèi)金礦在氯化浸出過(guò)程中， 銅被大量浸出進(jìn)入貴液中，該貴液通過(guò)鋒置換或炭吸附提金之后，仍有大量的銅氯絡(luò)離子 滯留在尾液中，如果將該尾液直接返回氯化浸出工序，將導(dǎo)致銅離子在系統(tǒng)中一直累積，給 金的浸出、吸附和金泥提純等都會(huì)造成極其不良影響，為消除銅對(duì)提金產(chǎn)生的不良影響，通 常對(duì)鋒置換金或炭吸附金之后的尾液進(jìn)行部分開(kāi)路，如果開(kāi)路出來(lái)的尾液不處理直接外 排，勢(shì)必對(duì)環(huán)境特別是水資源造成污染，給人類(lèi)健康、動(dòng)植物W及整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重危 害。另外，可持續(xù)發(fā)展面臨著各種能源、資源短缺的問(wèn)題，金屬作為一種不可再生資源應(yīng)引 起人們足夠的重視，含銅氯廢水作為一種廉價(jià)的、巨大的二次可再生資源，對(duì)該廢水進(jìn)行資 源化利用，不僅回收了銅、而且也降低了環(huán)境污染，可謂一舉多得。
[0003]目前，礦山含銅氯廢水處理方法主要分為兩類(lèi)：一類(lèi)是破壞性處理方法，主要通過(guò) 氧化方法破壞氯化物，有堿氯法、二氧化硫一空氣法、臭氧法和過(guò)氧化氨法等，該類(lèi)方法處 理工藝簡(jiǎn)單，但存在藥劑耗量大、成本高和處理過(guò)程中產(chǎn)生的低品位含銅廢渣容易造成二 次污染等。如中國(guó)專利CN104016508A公開(kāi)了 "一種含氯廢水的處理方法"，其特征是：先加 入氨氧化鋼調(diào)節(jié)廢水抑值至10. 5~11. 5,其次加次氯酸鋼進(jìn)行第一段氧化破氯，再次加 鹽酸調(diào)節(jié)抑值至7. 0~8. 0,最后再加次氯酸鋼進(jìn)行第二段氧化破氯，該工藝存在W下不 足：①次氯酸鋼通常按總氯根質(zhì)量的30倍W上加入，次氯酸鋼耗量大、成本高；②勞動(dòng)強(qiáng)度 大、操作環(huán)境差；③處理含銅氯廢水形成低品位含銅廢渣，容易造成二次污染。又如中國(guó)專 利CN103014368A公開(kāi)了 "一種從含銅氯化貴液中分離并回收金和銅的方法"，其特征是：首 先加堿將貴液調(diào)至pH=8. 0~11. 5,其次采用臭氧法對(duì)調(diào)堿后液進(jìn)行氧化破氯沉銅處理， 最后固液分離得到沉銅渣和沉銅后液，并將沉銅后液送活性炭吸附系統(tǒng)吸附金，該工藝存 在設(shè)備投資大、系統(tǒng)能耗高和處理費(fèi)用高等不足。第二類(lèi)是回收氯化物方法，如酸化回收 法、萃取回收法和酸化回收+直接氧化組合法等，該類(lèi)回收方法符合我國(guó)當(dāng)前節(jié)能減排政 策，但存在工藝流程長(zhǎng)、占地面積大、基建和運(yùn)行費(fèi)用高等不足。如中國(guó)CN104876361A公開(kāi) 了 "一種綜合回收含氯廢水的方法"，該方法包括：①向裝有含氯廢水的酸化塔器中添加非 氧化性酸調(diào)整抑值，使含氯廢水中的金屬絡(luò)合沉淀，W酸化活化含氯廢水；②對(duì)酸化活化 后的含氯廢水進(jìn)行固液分離，W回收有價(jià)金屬；③對(duì)分離后獲得的含氯過(guò)濾液再次利用，調(diào) 整含氯過(guò)濾液的抑值，然后將含氯過(guò)濾液投入到工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中再次利用；④若需要外排 含氯過(guò)濾液，需將含氯過(guò)濾液送入吹脫一吸收設(shè)備，使HCN從含氯過(guò)濾液中脫除并回收。⑥ 對(duì)吹脫后的濾液進(jìn)行深度氧化，W使濾液達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。該工藝流程運(yùn)行成本低，效率高， 藥劑消耗低，能回收大部分氯化物且綜合回收了銅、鉛、鋒等有價(jià)金屬，并使廢水無(wú)害化、資 源化，但存在W下不足：①工序繁瑣、流程長(zhǎng)、占地面積大、操作條件苛刻；②設(shè)備材質(zhì)要求 高、項(xiàng)目投資大、處理成本高。
[0004] 為此尋求一種投資小、處理成本低、適應(yīng)性強(qiáng)、對(duì)環(huán)境友好的從礦山含銅氯廢水高 效資源化利用工藝就顯得尤為迫切。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的任務(wù)是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出了一種投資小、處理成本低、適應(yīng) 性強(qiáng)、對(duì)環(huán)境友好的從礦山含銅氯廢水高效資源化利用工藝。
[0006] 本發(fā)明的任務(wù)是通過(guò)W下技術(shù)方案來(lái)完成的：
[0007] 從礦山含銅氯廢水中回收銅的方法，依次按如下順序工藝步驟和條件來(lái)實(shí)現(xiàn)的：
[0008] 第一步活性炭吸附：將礦山含銅氯廢水送活性炭吸附系統(tǒng)進(jìn)行充氣攬拌，吸附廢 水中的銅氯絡(luò)離子，所述的活性炭吸附系統(tǒng)由5~7級(jí)充氣攬拌桶組成，吸附時(shí)首級(jí)裝炭高 度為桶高的0. 10~0. 20倍、此后每級(jí)裝炭高度上下限分別依次遞增0. 05倍，含礦山含銅 氯廢水在各級(jí)攬拌停留時(shí)間各為20~40min且每隔1~化各級(jí)充氣攬拌桶攬拌3~5min， 末級(jí)出來(lái)的吸附后液直接輸至金礦氯化浸出工序回用，提炭時(shí)先提出首級(jí)充氣攬拌桶的含 銅炭，然后逐級(jí)將下一級(jí)炭提至上一級(jí)充氣攬拌桶并在末級(jí)充氣攬拌桶加入新活性炭；
[0009] 第二步解吸反應(yīng)：將第一步活性炭吸附的含銅炭送解吸柱中，加入A級(jí)解析液對(duì) 含銅炭進(jìn)行淋濾解吸3~化，所述的A級(jí)解析液是按質(zhì)量比水：98%硫酸：30%雙氧水= 1000 :15~30 :2~5制備的混合液，控制每小時(shí)所用A級(jí)解析液的質(zhì)量為解吸柱中含銅炭 的質(zhì)量1~2倍，同時(shí)控制解A級(jí)解析液高出炭面10~20cm，得到富銅液；
[0010] 第Ξ步置換反應(yīng)：將第二步解吸反應(yīng)的富銅液加入鐵粉進(jìn)行置換反應(yīng)，所述鐵粉 用量按置換1kg銅需要0. 88kg鐵粉量的1. 05~1. 3倍計(jì)并在機(jī)械攬拌條件下對(duì)富銅液進(jìn) 行置換反應(yīng)30~60min，接著固液分離得到海綿銅和置換后液，待置換反應(yīng)結(jié)束后固液分 離得到海綿銅和置換后液。
[0011] 說(shuō)明書(shū)中所述的百分比均為重量百分比。 陽(yáng)〇1引本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
[0013] 1.采用活性炭吸附和對(duì)含銅炭強(qiáng)解吸所使用的由硫酸+雙氧水+水的A級(jí)解析液 是本發(fā)明的核屯、。該技術(shù)解決現(xiàn)階段我國(guó)含銅氯廢水資源化利用時(shí)存在工藝流程繁瑣、操 作條件苛刻、項(xiàng)目投資大和處理成本高等缺點(diǎn)，為含銅氯廢水的高效處理提供廣闊的空間 和現(xiàn)有相關(guān)企業(yè)的改造提供技術(shù)支撐。
[0014] 2.銅的活性炭吸附率高達(dá)94%~97%，含銅炭解吸時(shí)銅的解吸率可達(dá)92 %~ 94%，富銅液采用鐵粉置換時(shí)銅的回收率可達(dá)94%~97%，銅的總回收率為84%~88%。 另外，活性炭吸附后液的銅離子濃度低于lOmg/l，可直接返回金礦氯化浸出工段，不會(huì)對(duì)金 的浸出、吸附和金泥提純等造成不良影響，實(shí)現(xiàn)了廢水循環(huán)利用。
[0015] 3.設(shè)備簡(jiǎn)約、操作簡(jiǎn)單、投資少、成本低、適應(yīng)性強(qiáng)、對(duì)環(huán)境友好，既緩解了優(yōu)質(zhì)銅 礦資源供需日趨突出的矛盾，又實(shí)現(xiàn)了有害廢物的減量化、資源化和無(wú)害化的高效處理。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1是根據(jù)本發(fā)明提出的一種從礦山含銅氯廢水中回收銅的方法工藝流程圖。
[0017] 附圖中各標(biāo)示分別表示：
[0018] 1.含銅氯廢水2.含銅炭3.富銅液4.鐵粉5.海綿銅6.置換后液7.A級(jí)解析 液8.吸附后液
[0019]W下結(jié)合附圖對(duì)說(shuō)明作進(jìn)一步詳細(xì)地描述，不作為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 如圖1所示，本發(fā)明的一種從礦山含銅氯廢水中回收銅的方法，依次按如下順序 工藝步驟和條件進(jìn)行：
[0021] 第一步活性炭吸附：將礦山含銅氯廢水1送活性炭吸附系統(tǒng)進(jìn)行充氣攬拌，吸附 廢水中的銅氯絡(luò)離子，所述的活性炭吸附系統(tǒng)由5~7級(jí)充氣攬拌桶組成，吸附時(shí)首級(jí)裝炭 高度為桶高的0. 10~0. 20倍、此后每級(jí)裝炭高度上下限分別依次遞增0. 05倍，含礦山含 銅氯廢水1在各級(jí)攬拌停留時(shí)間各為20~40min且每隔1~化各級(jí)充氣攬拌桶攬拌3~ 5min，末級(jí)出來(lái)的吸附后液8直接輸至金礦氯化浸出工序回用，提炭時(shí)先提出首級(jí)充氣攬 拌桶的含銅炭2,然后逐級(jí)將下一級(jí)炭提至上一級(jí)充氣攬拌桶并在末級(jí)充氣攬拌桶加入新 活性炭；
[0022] 第二步解吸反應(yīng)：將第一步活性炭吸附的含銅炭2送解吸柱中，加入A級(jí)解析液7 對(duì)含銅炭2進(jìn)行淋濾解吸3~化，所述的A級(jí)解析液7是按質(zhì)量比水：98%硫酸：30%雙氧 水=1000 :15~30 :2~5制備的混合液，控制每小時(shí)所用A級(jí)解析液7的質(zhì)量為解吸柱中 含銅炭2的質(zhì)量1~2倍，同時(shí)控制解A級(jí)解析液7高出炭面10~20cm，得到富銅液3 ;
[0023] 第Ξ步置換反應(yīng)：將第二步解吸反應(yīng)的富銅液3加入鐵粉4進(jìn)行置換反應(yīng)，所述鐵 粉4用量按置換1kg銅需要0. 88kg鐵粉量的1. 05~1. 3倍計(jì)并在機(jī)械攬拌條件下對(duì)富銅 液3進(jìn)行置換反應(yīng)30~60min，接著固液分離得到海綿銅和置換后液，待置換反應(yīng)結(jié)束后固 液分離得到海綿銅5和置換后液6。
[0024] 所述的第Ξ步置換反應(yīng)的置換后液6-部分返回至第二步解吸反應(yīng)回用。
[00巧]所述的第Ξ步置換反應(yīng)的置換后液6剩余部分送廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行達(dá)標(biāo)排放處 理。
[00%] 所述的第二步解吸反應(yīng)的解吸炭返回第一步活性炭吸附回用。 陽(yáng)〇27] 實(shí)施例1
[0028]W福建某低品位含銅金礦氯化提金過(guò)程中產(chǎn)生的含銅氯廢水為處理對(duì)象，其廢水 主要成分分析結(jié)果見(jiàn)表1。
[0029] 表1福建某含銅氯廢水主要成分分析結(jié)果（％ )
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