CN107099673A - 一种湿法高效回收有价金属的冶炼渣处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种湿法高效回收有价金属的冶炼渣处理方法，将冶炼渣进行破磨处理，得到的冶炼渣颗粒与硫酸溶液加热搅拌浸出，使有价金属溶于溶液，尾渣以固体形式分离；在获得的含铁锌溶液中加入碱性溶液，通过氢氧化钠调节溶液pH值，选择性沉淀溶液中的铁，而保留锌在溶液中，进行固液分离；在获得的含铁锌溶液中加入碱性溶液，亦通过氢氧化钠调节溶液pH值，沉淀溶液中的锌，余液返回配制碱溶液。发明采用硫酸溶解有色金属冶炼渣中的有价金属元素，使其进入溶液，利用不同金属离子氢氧化物溶解度的不同，通过酸碱液调节溶液pH值，以实现不同有价金属分别以纯化合物的形式单独回收，分离出的尾矿亦可用作建筑材料和水泥原料，整个工艺流程不产生工业废弃物，实现了固体废弃物的高效回收利用。

Description

一种湿法高效回收有价金属的冶炼渣处理方法
技术领域
本发明涉及一种有色金属冶炼渣，具体涉及一种回收有价金属的冶炼渣处理方法。
背景技术
冶炼渣是有色金属冶炼过程中排放的一种工业废渣，即在冶炼金属过程中形成的以FeO-SiO2为主要成分的熔融物经水淬后形成的粒化炉渣。铜、镍、铅、锌、锡、锑等在生产过程中会产生大量的废渣。我国有色金属冶炼渣堆积量巨大，大量的冶炼渣如果不进行治理而任意堆放，不仅会占用大量的土地，而且由于这些渣中含有铬、铅和锌等多种重金属元素，在堆积、填埋处置过程中，在雨水、地表水和渗滤液等的淋溶、浸泡、冲刷作用下，这些元素会进入土壤、地表水及地下水，迁移进入食物链，造成环境污染，危害人类健康。
冶炼渣内含有丰富的铁和有色金属资源（如其中铁的含量一般远高于我国铁矿石可采品位(TFe>27%)），弃之不用则造成浪费。但是，目前我国冶炼渣中有价元素的回收及利用率普遍不高，如何有效地回收渣中有价组分，实现冶炼渣资源化，是当前研究的重要课题。目前有色冶炼渣湿法冶金主要通过“酸/碱法浸出—净化—电解法提取”流程回收有价金属，该方法存在有价金属分离不彻底、资源回收利用率低、流程冗长等问题。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题，提供了一种湿法高效回收有价金属的冶炼渣处理方法，有选择性地从冶炼渣中提取多种有价金属，使其分别以纯化合物的形式从冶炼渣中回收，实现了环保和资源的充分利用。
技术方案：一种湿法高效回收有价金属的冶炼渣处理方法，包括以下步骤：
（1）将冶炼渣进行破磨处理，得到的冶炼渣颗粒与硫酸溶液加热搅拌浸出，使有价金属溶于溶液，尾渣以固体形式分离；
（2）在获得的含铁锌溶液中加入氢氧化钠溶液，通过调节溶液pH值在3.5~6.0之间，选择性沉淀溶液中的铁，保证铁以氢氧化铁的形式沉淀，而保留锌在溶液中，进行固液分离；
（3）在获得的含铁锌溶液中继续加入氢氧化钠溶液，通过调节溶液pH值在6.5~7.5之间，沉淀溶液中的锌，保证锌以氢氧化锌的形式沉淀，余液经生石灰处理后返回配制碱溶液。
进一步，步骤（1）中所述冶炼渣为包括铜冶炼渣、镍冶炼渣、铅冶炼渣的有色金属冶炼渣。
进一步，所述冶炼渣的粒度小于200目。
进一步，步骤（1）中所述硫酸溶液的浓度为8%~15%，反应固液比1:3~1:15，在60~90℃温度下浸出0.5~2h。
进一步，步骤（2）（3）加入的氢氧化钠溶液浓度为8%~20%。
进一步，步骤（3）向余液中加入生石灰，生石灰加入量与硫酸加入量的质量比为0.57:1，过滤后滤液返回配制氢氧化钠溶液。
发明原理：本发明采用硫酸溶解有色金属冶炼渣中的有价金属元素，使其进入溶液，利用不同金属离子氢氧化物溶解度的不同，通过酸碱液调节溶液pH值，以实现不同有价金属分别以纯化合物的形式单独回收，分离出的尾矿亦可用作建筑材料和水泥原料，整个工艺流程不产生工业废弃物，实现了固体废弃物的高效回收利用。
有益效果：1、本发明原料的适应性广，可处理含铁≥30%的冶炼渣；
2、本发明铁回收率≥94.12%，锌回收率≥95.30%，使有价金属得到有效的回收；
3、本发明方法工艺简单，易操作，能将多种有价金属分别以纯化合物的形式单独有效回收，实现了资源的循环利用和环境的全面保护。
附图说明
图1为本发明处理方法流程图。
具体实施方式
下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例：
实施例1：一种湿法高效回收有价金属的冶炼渣处理方法，将原料为含铁41.50%、含锌5.56%的铜冶炼渣进行破磨处理，使得铜渣颗粒的粒度小于200目。铜渣颗粒与15%的硫酸溶液在固液比1:12、温度85℃下浸出2h。向得到的含铁锌溶液中加入浓度为15%氢氧化钠溶液调节溶液的酸碱度，要求溶液pH值保持在5.0~6.0之间，沉淀结束后进行固液分离，向得到的含锌中加入浓度为15%氢氧化钠溶液，要求pH值控制在7.0~7.5之间，沉淀完成后进行固液分离，向余液加入生石灰[m(H2SO4)：m(CaO)=1:0.57]，过滤后滤液返回配制氢氧化钠溶液。
以上工序分别得到氢氧化铁和氢氧化锌化合物，铁回收率94.60%，锌回收率96.37%。
实施例2：与实施例1大致相同，所不同的是，将原料为含铁38.75%、含锌3.41%的镍冶炼渣进行破磨处理，使得镍渣颗粒的粒度小于200目。镍渣颗粒与15%的硫酸溶液在固液比1:15、90℃温度下浸出1.5h。向得到的含铁锌溶液中加入浓度为20%氢氧化钠溶液调节溶液的酸碱度，要求溶液pH值保持在4.5~6.0之间，沉淀结束后进行固液分离，向得到的含锌中加入浓度为20%氢氧化钠溶液，要求pH值控制在7.0~7.5之间，沉淀完成后进行固液分离。向余液加入生石灰[m(H2SO4)：m(CaO)=1:0.57]，过滤后滤液返回配制氢氧化钠溶液。
以上工序分别得到氢氧化铁和氢氧化锌化合物，铁回收率95.88%，锌回收率96.62%。
实施例3：与实施例1大致相同，所不同的是，将原料为含铁39.35%、含锌4.73%的铅锌冶炼渣进行破磨处理，使得铅锌渣颗粒的粒度小于200目。铅锌渣颗粒与10%的硫酸溶液在固液比1:8、80℃温度下浸出2h。向得到的含铁锌溶液中加入浓度为10%氢氧化钠溶液调节溶液的酸碱度，要求溶液pH值保持在5.0~5.5之间，沉淀结束后进行固液分离，向得到的含锌中加入浓度为10%氢氧化钠溶液，要求pH值控制在6.5~7.0之间，沉淀完成后进行固液分离。向余液加入生石灰[m(H2SO4)：m(CaO)=1:0.57]，过滤后滤液返回配制氢氧化钠溶液。
以上工序分别得到氢氧化铁和氢氧化锌化合物，铁回收率94.12%，锌回收率95.30%。
实施例4：与实施例1大致相同，所不同的是，铅锌渣颗粒与8%的硫酸溶液在固液比1:3、60℃温度下浸出0.5h。向得到的含铁锌溶液中加入浓度为8%氢氧化钠溶液调节溶液的酸碱度，要求溶液pH值保持在3.5~4.5之间，沉淀结束后进行固液分离，向得到的含锌中加入浓度为8%氢氧化钠溶液，要求pH值控制在6.5~7.0之间，沉淀完成后进行固液分离。向余液加入生石灰[m(H2SO4)：m(CaO)=1:0.57]，过滤后滤液返回配制氢氧化钠溶液。
以上工序分别得到氢氧化铁和氢氧化锌化合物，铁回收率93.67%，锌回收率94.51%。

Claims (6)

1.一种湿法高效回收有价金属的冶炼渣处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将冶炼渣进行破磨处理，得到的冶炼渣颗粒与硫酸溶液加热搅拌浸出，使有价金属溶于溶液，尾渣以固体形式分离；
（2）在获得的含铁锌溶液中加入氢氧化钠溶液，通过调节溶液pH值在3.5~6.0之间，选择性沉淀溶液中的铁，而保留锌在溶液中，进行固液分离；
（3）在获得的含铁锌溶液中继续加入氢氧化钠溶液，通过调节溶液pH值在6.5~7.5之间，沉淀溶液中的锌，余液经生石灰处理后返回配制碱溶液。
2.根据权利要求1所述的湿法高效回收有价金属的冶炼渣处理方法，其特征在于：步骤（1）中所述冶炼渣为包括铜冶炼渣、镍冶炼渣、铅冶炼渣的有色金属冶炼渣。
3.根据权利要求1或2所述的湿法高效回收有价金属的冶炼渣处理方法，其特征在于：所述冶炼渣的粒度小于200目。
4.根据权利要求1所述的湿法高效回收有价金属的冶炼渣处理方法，其特征在于：步骤（1）中所述硫酸溶液的浓度为8%~15%，反应固液比1:3~1:15，在60~90℃温度下浸出0.5~2h。
5.根据权利要求1所述的湿法高效回收有价金属的冶炼渣处理方法，其特征在于：步骤（2）（3）加入的氢氧化钠溶液浓度为8%~20%。
6.根据权利要求1所述的湿法高效回收有价金属的冶炼渣处理方法，其特征在于：步骤（3）向余液中加入生石灰，生石灰加入量与硫酸加入量的质量比为0.57:1，过滤后滤液返回配制氢氧化钠溶液。
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