CN108913892A - 一种从含铜的酸浸液中综合回收有价金属的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种从含铜的酸浸液中综合回收有价金属的方法，包括对金银精矿经焙烧酸浸工艺所得的含铜的酸浸液经多级氧化、炭吸附金银、螯合铜离子、硫化沉锌、沉淀铁、螯合物分解、电沉积铜等步骤，本发明通过使用聚乙烯醇与二价的铜离子形成非常稳定的螯合物，完全彻底的先行将铜离子保护起来，从而可使用硫氢化钠单独沉淀锌离子，将铜和锌彻底分离并全部得到回收再利用，之后再沉淀铁、螯合物分解后得到铜，与传统的萃取‑电积工艺相比，不仅有效回收了锌和铁，也提高了铜的回收率。

Description

一种从含铜的酸浸液中综合回收有价金属的方法
技术领域
本发明涉及一种有价金属的回收方法，尤其涉及一种从金精矿的酸浸液中综合回收有价金属的方法，属于化工冶金技术领域。
背景技术
近年来，黄金冶炼领域中含铜金银精矿的焙烧氰化工艺，是将含铜金银的精矿采用水调浆后浆式进料与空气中的氧气在一定温度下进行焙烧，焙烧所得高温烟气进入硫酸生产工艺，所得焙砂与稀硫酸在一定酸浸条件下进行酸浸，产出含铜酸浸液，所得含铜酸浸液后进入萃取电积工艺，萃取是现代湿法提铜(浸出-萃取-电积工艺，L-SX-EW)的关键步骤。随着高效、稳定的铜萃取剂的开发，铜的湿法冶金得到了巨大的发展。目前，全球20％的铜是通过萃取-电积工艺生产的。
虽然铜金属通过传统的萃取-电积工艺可得到很好的回收，但金精矿中含有的锌和铁金属的回收却一直是个难题，金精矿中含有的锌和铁金属在酸浸过程中和铜一起被浸出，在现有的工艺中，含锌和铁的萃余液废液(同时含有剩下的少量的铜)采用石灰中和的方式进行处理，使得锌和铁进入了石灰中和的底渣，这样不仅造成了锌和铁资源的浪费，而且中和成本较高，所得底渣可部分卖给水泥厂做生产原料，剩余部分只能堆存，这样不仅占用大量土地，并且对周围环境造成严重影响，随着国家节约型社会、环保型社会建设的提出，进行含铜酸浸液中金属锌和铁的有效回收、减少外排及中和处理成本方向的研究与应用颇为重要。
发明内容
本发明针对金精矿的酸浸液中有价谨慎的回收方法所存在的不足，提供一种从含铜的酸浸液中综合回收有价金属的方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种从含铜的酸浸液中综合回收有价金属的方法，包括如下步骤：
1)多级氧化：将金银精矿经焙烧酸浸工艺所得的含铜的酸浸液引入若干个串联的搅拌槽中，向搅拌槽中加入双氧水和高锰酸钾，双氧水的加入量为3-5kg/m3，高锰酸钾的加入量为0.5-1.0kg/m3，氧化3-5小时后得氧化后液；
2)炭吸附金银：使步骤1)中所得的氧化后液流经活性炭吸附装置，控制氧化后液的流速为10-20m3/h，吸附后产出吸附后液，此时金、银有效吸附于活性炭中，产出的载金银活性炭进行冶炼回收，产出金银产品；
3)螯合铜离子：向步骤2)所得的吸附后液中加入分子量在15万以下的聚乙烯醇，控制聚乙烯醇的加入量为7-10g/L,在不断搅拌条件下加热至65-75℃，使反应所得的铜螯合物溶解于水溶液中形成均一溶液；
4)硫化沉锌：将步骤3)所得的溶液引入若干个串联的搅拌槽中，向搅拌槽中加入硫氢化钠，硫氢化钠的加入量为10-20g/L，硫化1-2小时后锌的沉淀率达到93-95％，进行固液分离得硫化锌渣产品和硫化沉锌后液；
5)沉淀铁：向步骤4)所得的硫化沉锌后液中加入无机碱，以沉淀其中的铁离子和亚铁离子，沉淀完成后过滤得铁的氧化物和沉淀后液；
6)螯合物分解：向步骤5)所得的沉淀后液中加入亚硫酸氢钠,亚硫酸氢钠的加入量为20～30g/L,不断搅拌条件下使铜螯合物分解并将铜离子还原，反应1～2小时得到含有一价铜离子的溶液；
7)电沉积铜：将步骤6)所得的含有一价铜离子的溶液经电积工艺产生阴极铜。
进一步，步骤1)中所述含铜的酸浸液含金0.03-0.06g/m3，含银0.01-0.05g/m3，含铜1-10g/l，含铁3-10g/l，含锌2-8kg/m3。
进一步，步骤1)中所述含铜的酸浸液是通过如下方法得到的：
ⅰ调浆焙烧：将金银精矿用水调浆，控制矿浆浓度为50-70wt％，后将矿浆置于500-650℃下焙烧得高温烟气和焙砂，焙烧是指金银精矿在焙烧装置中使可燃性物质硫、砷、碳、硒等元素充分燃烧的过程，所得高温烟气进入硫酸生产工艺产出三氧化二砷产品和硫酸产品；
ⅱ酸浸：将焙砂与稀硫酸混合调浆，控制矿浆浓度为30-35wt％,后将矿浆置于50-70℃条件下进行酸浸，后将固液分离得到含金银的酸浸渣和含铜的酸浸液，所得含金银的酸浸渣进入金银回收***回收金银。
进一步，步骤ⅱ酸浸工艺中所述的稀硫酸的质量浓度为1-2.5wt％，酸浸时间控制为2-4小时。
进一步，步骤1)和步骤4)中的搅拌槽为3-5个串联的搅拌槽。
进一步，步骤1)中搅拌槽的搅拌速度控制为50-80r/min,步骤4)中搅拌槽的搅拌速度控制为20-40r/min。
进一步，步骤2)中所述的吸附过程控制为4-6小时。
本发明的有益效果是：
1)本发明通过使用聚乙烯醇与二价的铜离子形成非常稳定的螯合物，完全彻底的先行将铜离子保护起来，从而可使用硫氢化钠单独沉淀锌离子，将铜和锌彻底分离并全部得到回收再利用，之后再沉淀铁、螯合物分解后得到铜，与传统的萃取-电积工艺相比，不仅有效回收了锌和铁，也提高了铜的回收率；
2)本发明通过对含铜酸浸液进行多级氧化、炭吸附金银、螯合铜离子、硫化沉锌、沉淀铁、螯合物分解、电沉积铜等多步骤的综合处理，有效地解决了含铜酸浸液液中锌离子和铁难以处理、难以全面回收的技术难题；
3)由于整套工艺流程基本全湿法闭路循环，显著提高了含铜酸浸液的循环综合利用效率，实现了废水零排放，减少了对周围环境的污染，最终提高了企业的经济效益。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明实施例中所使用的原料含铜的酸浸液含金0.03-0.06g/m3，含银0.01-0.05g/m3，含铜1-10g/l，含铁3-10g/l，含锌2-8kg/m3，是通过如下方法生产得到的：
ⅰ调浆焙烧：将金银精矿用水调浆，控制矿浆浓度为50-70wt％，后将矿浆置于500-650℃下焙烧得高温烟气和焙砂，焙烧是指金银精矿在焙烧装置中使可燃性物质硫、砷、碳、硒等元素充分燃烧的过程，所得高温烟气进入硫酸生产工艺产出三氧化二砷产品和硫酸产品；
ⅱ酸浸：将焙砂与质量浓度为1-2.5wt％的稀硫酸混合调浆，控制矿浆浓度为30-35wt％,后将矿浆置于50-70℃条件下进行酸浸，酸浸2-4小时后将固液分离得到含金银的酸浸渣和含铜的酸浸液，所得含金银的酸浸渣进入金银回收***回收金银。
实施例1：
一种从含铜的酸浸液中综合回收有价金属的方法，包括如下步骤：
1)多级氧化：将金银精矿经焙烧酸浸工艺所得的含铜的酸浸液引入3个串联的搅拌槽中，向搅拌槽中加入双氧水和高锰酸钾，双氧水的加入量为3kg/m3，高锰酸钾的加入量为1.0kg/m3，搅拌速度为60r/min,氧化3小时后得氧化后液；
2)炭吸附金银：使步骤1)中所得的氧化后液流经活性炭吸附装置，控制氧化后液的流速为15m3/h，循环吸附4小时后产出吸附后液，此时金、银有效吸附于活性炭中，产出的载金银活性炭进行冶炼回收，产出金银产品；
3)螯合铜离子：向步骤2)所得的吸附后液中加入聚乙烯醇PVA2699，控制聚乙烯醇的加入量为10g/L,在不断搅拌条件下加热至65-75℃，使反应所得的铜螯合物溶解于水溶液中形成均一溶液；
4)硫化沉锌：将步骤3)所得的溶液引入3个串联的搅拌槽中，向搅拌槽中加入硫氢化钠，硫氢化钠的加入量为20g/L，搅拌速度为20r/min,硫化1小时后锌的沉淀率达到93-95％，进行固液分离得硫化锌渣产品和硫化沉锌后液；
5)沉淀铁：向步骤4)所得的硫化沉锌后液中加入氢氧化钠，调节pH为10-11，以沉淀其中的铁离子和亚铁离子，沉淀完成后过滤得铁的氧化物和沉淀后液；
6)螯合物分解：向步骤5)所得的沉淀后液中加入亚硫酸氢钠,亚硫酸氢钠的加入量为20g/L,不断搅拌条件下使铜螯合物分解并将铜离子还原，反应2小时后得到含有一价铜离子的溶液；
7)电沉积铜：将步骤6)所得的含有一价铜离子的溶液经电积工艺产生阴极铜。
实施例2：
一种从含铜的酸浸液中综合回收有价金属的方法，包括如下步骤：
1)多级氧化：将金银精矿经焙烧酸浸工艺所得的含铜的酸浸液引入5个串联的搅拌槽中，向搅拌槽中加入双氧水和高锰酸钾，双氧水的加入量为5kg/m3，高锰酸钾的加入量为0.5kg/m3，搅拌速度为50r/min,氧化5小时后得氧化后液；
2)炭吸附金银：使步骤1)中所得的氧化后液流经活性炭吸附装置，控制氧化后液的流速为10m3/h，循环吸附5小时后产出吸附后液，此时金、银有效吸附于活性炭中，产出的载金银活性炭进行冶炼回收，产出金银产品；
3)螯合铜离子：向步骤2)所得的吸附后液中加入聚乙烯醇PVA1788，控制聚乙烯醇的加入量为8g/L,在不断搅拌条件下加热至65-75℃，使反应所得的铜螯合物溶解于水溶液中形成均一溶液；
4)硫化沉锌：将步骤3)所得的溶液引入5个串联的搅拌槽中，向搅拌槽中加入硫氢化钠，硫氢化钠的加入量为10g/L，搅拌速度为40r/min,硫化2小时后锌的沉淀率达到93-95％，进行固液分离得硫化锌渣产品和硫化沉锌后液；
5)沉淀铁：向步骤4)所得的硫化沉锌后液中加入氢氧化钾，调节pH为10-11，以沉淀其中的铁离子和亚铁离子，沉淀完成后过滤得铁的氧化物和沉淀后液；
6)螯合物分解：向步骤5)所得的沉淀后液中加入亚硫酸氢钠,亚硫酸氢钠的加入量为25g/L,不断搅拌条件下使铜螯合物分解并将铜离子还原，反应1小时得到含有一价铜离子的溶液；
7)电沉积铜：将步骤6)所得的含有一价铜离子的溶液经电积工艺产生阴极铜。
实施例3：
一种从金精矿的酸浸液中有效回收铜和锌的方法，包括如下步骤：
1)多级氧化：将金银精矿经焙烧酸浸工艺所得的含铜的酸浸液引入3个串联的搅拌槽中，向搅拌槽中加入双氧水和高锰酸钾，双氧水的加入量为4kg/m3，高锰酸钾的加入量为0.8kg/m3，搅拌速度为80r/min,氧化4小时后得氧化后液；
2)炭吸附金银：使步骤1)中所得的氧化后液流经活性炭吸附装置，控制氧化后液的流速为20m3/h，循环吸附6小时后产出吸附后液，此时金、银有效吸附于活性炭中，产出的载金银活性炭进行冶炼回收，产出金银产品；
3)螯合铜离子：向步骤2)所得的吸附后液中加入聚乙烯醇PVA2499，控制聚乙烯醇的加入量为7g/L,在不断搅拌条件下加热至65-75℃，使反应所得的铜螯合物溶解于水溶液中形成均一溶液；
4)硫化沉锌：将步骤3)所得的溶液引入5个串联的搅拌槽中，向搅拌槽中加入硫氢化钠，硫氢化钠的加入量为15g/L，搅拌速度为30r/min,硫化2小时后锌的沉淀率达到93-95％，进行固液分离得硫化锌渣产品和硫化沉锌后液；
5)沉淀铁：向步骤4)所得的硫化沉锌后液中加入氢氧化钾，调节pH为10-11，以沉淀其中的铁离子和亚铁离子，沉淀完成后过滤得铁的氧化物和沉淀后液；
6)螯合物分解：向步骤5)所得的沉淀后液中加入亚硫酸氢钠,亚硫酸氢钠的加入量为30g/L,不断搅拌条件下使铜螯合物分解并将铜离子还原，反应1小时得到含有一价铜离子的溶液；
7)电沉积铜：将步骤6)所得的含有一价铜离子的溶液经电积工艺产生阴极铜。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种从含铜的酸浸液中综合回收有价金属的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)多级氧化：将金银精矿经焙烧酸浸工艺所得的含铜的酸浸液引入若干个串联的搅拌槽中，向搅拌槽中加入双氧水和高锰酸钾，双氧水的加入量为3～5kg/m3，高锰酸钾的加入量为0.5～1.0kg/m3，氧化3～5小时后得氧化后液；
2)炭吸附金银：使步骤1)中所得的氧化后液流经活性炭吸附装置，控制氧化后液的流速为10～20m3/h，吸附后产出吸附后液，此时金、银有效吸附于活性炭中，产出的载金银活性炭进行冶炼回收，产出金银产品；
3)螯合铜离子：向步骤2)所得的吸附后液中加入分子量在15万以下的聚乙烯醇，控制聚乙烯醇的加入量为7～10g/L,在不断搅拌条件下加热至65～75℃，使反应所得的铜螯合物溶解于水溶液中形成均一溶液；
4)硫化沉锌：将步骤3)所得的溶液引入若干个串联的搅拌槽中，向搅拌槽中加入硫氢化钠，硫氢化钠的加入量为10～20g/L，硫化1～2小时后锌的沉淀率达到93～95％，进行固液分离得硫化锌渣产品和硫化沉锌后液；
5)沉淀铁：向步骤4)所得的硫化沉锌后液中加入无机碱，以沉淀其中的铁离子和亚铁离子，沉淀完成后过滤得铁的氧化物和沉淀后液；
6)螯合物分解：向步骤5)所得的沉淀后液中加入亚硫酸氢钠,亚硫酸氢钠的加入量为20～30g/L,不断搅拌条件下使铜螯合物分解并将铜离子还原，反应1～2小时得到含有一价铜离子的溶液；
7)电沉积铜：将步骤6)所得的含有一价铜离子的溶液经电积工艺产生阴极铜。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述含铜的酸浸液含金0.03-0.06g/m3，含银0.01-0.05g/m3，含铜1-10g/l，含铁3-10g/l，含锌2-8kg/m3。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述含铜的酸浸液是通过如下方法得到的：
ⅰ调浆焙烧：将金银精矿用水调浆，控制矿浆浓度为50～70wt％，后将矿浆置于500～650℃下焙烧得高温烟气和焙砂，焙烧是指金银精矿在焙烧装置中使可燃性物质硫、砷、碳、硒等元素充分燃烧的过程，所得高温烟气进入硫酸生产工艺产出三氧化二砷产品和硫酸产品；
ⅱ酸浸：将焙砂与稀硫酸混合调浆，控制矿浆浓度为30-35wt％,后将矿浆置于50～70℃条件下进行酸浸，后将固液分离得到含金银的酸浸渣和含铜的酸浸液，所得含金银的酸浸渣进入金银回收***回收金银。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤ⅱ酸浸工艺中所述的稀硫酸的质量浓度为1-2.5wt％，酸浸时间控制为2-4小时。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤1)和步骤4)中的搅拌槽为3-5个串联的搅拌槽。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤1)中搅拌槽的搅拌速度控制为50-80r/min,步骤4)中搅拌槽的搅拌速度控制为20-40r/min。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤2)中所述的吸附过程控制为4-6小时。
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