CN111378845A - 一种白烟尘有价金属回收的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种白烟尘有价金属回收的方法，包括以下步骤：选取白烟尘，将白烟尘与浓硫酸充分浆化、焙烧，获得烟尘；采用稀硫酸溶液对焙烧渣进行硫酸浸出处理，获得一级浸出液、一级浸出渣中；对一级浸出液进行锌粉置换反应，进而形成海绵铜及一级置换后液；对一级浸出渣进行加压酸浸处理，获得二级浸出渣及二级浸出液，对二级浸出液进行锌粉置换反应，获得海绵铟及二级置换后液；对一级置换后液及二级置换后液混合并采用蒸发浓缩的方法进行浓缩处理，获得七水硫酸锌；二级浸出渣作为铅锡冶炼原料进行使用，即白烟尘有价金属的回收完成。本发明可实现对白烟尘中金属的高效回收利用，且能够避免对环境造成污染，有利于进行推广应用。

Description

一种白烟尘有价金属回收的方法
技术领域
本发明涉及白烟尘技术领域，尤其涉及一种白烟尘有价金属回收的方法。
背景技术
白烟尘产生于铜冶炼过程，白烟尘成分复杂，一方面含有铜、铅、锌、锡、铟等有价金属，极具回收价值；另一方面含砷量高，环境潜在性危害大，无害化和资源化利用工艺复杂。白烟尘砷的处理及有价金属的综合利用，是高砷铜烟尘处理的关键点和难点。
目前白烟尘有价金属的处理方法主要有火法处理法和湿法处理法。火法处理方法是将白烟尘在高温下加入铅矿在鼓风炉中进行还原熔炼，砷锌等易挥发的元素进入烟尘被收集，大部分铅以粗铅的形式回收，铜以冰铜的形式回收。烟尘再采用静态反射炉焙烧除砷，砷以三氧化二砷产品的形式在烟尘中回收，焙烧渣再采用湿法浸出的方法回收其中的锌和铟。湿法浸出法是用硫酸将白烟尘中的砷铜锌铟等可溶元素浸入溶液，铅锡铋等不溶元素留在浸出渣中，浸出渣作为铅锡冶炼原料利用。浸出液采用中和的方法将砷以砷渣的形式去除，采用置换的方法将铜、铟分别以海绵铜和海绵铟的形式回收，浸出液中的锌以七水硫酸锌的形式回收。火法处理存在的问题是：元素分散，工艺流程长。湿法处理存在的问题是：砷渣无法利用，存在环境污染的风险。鉴于上述问题，本发明提供一种白烟尘有价金属回收的方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种白烟尘有价金属回收的方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种白烟尘有价金属回收的方法，包括以下步骤：
S1：选取白烟尘，将白烟尘与浓硫酸充分浆化2-3h，将浆化后的白烟尘在400-600℃下焙烧2-4h，对焙烧过程中的烟气进行收尘处理并获得烟尘，对焙烧后焙烧渣进行收集，此时白烟尘中的砷实现以挥发的方式进入烟尘，且白烟尘中其它的元素不挥并发留在焙烧渣中；
S2：采用50-80g/L的稀硫酸溶液对步骤S1获得的焙烧渣进行硫酸浸出处理，浸出过程中的温度为90-100℃，稀硫酸与焙烧渣的液固比为4:1，浸出时间为2-3h，此时焙烧渣中的锌、铜进入一级浸出液，且焙烧渣中的铅、锡、铟保留在一级浸出渣中；
S3：向步骤S2获得的一级浸出液中加入锌粉进行锌粉置换反应，进而形成海绵铜及一级置换后液；
S4：对步骤S2结束后的一级浸出渣，将其进行加压酸浸处理，加压酸浸处理过程为将一级浸出渣放置在硫酸浓度150-200g/L的硫酸溶液中，硫酸溶液与浸出渣的液固比为4:1，浸出温度200-220℃，浸出时间2-4h，进而获得二级浸出渣及二级浸出液，加压酸浸处理过程中，一级浸出渣中的铟进入二级浸出液，进一步的向所述二级浸出液中加入锌粉进行锌粉置换反应，进而获得海绵铟及二级置换后液；
S5：对步骤S3获得的一级置换后液及步骤S4所获得的二级置换后液混合并采用蒸发浓缩的方法进行浓缩处理，待蒸发浓缩结束后即获得七水硫酸锌；
S6：在步骤S4结束后，此时二级浸出渣中铅及锡分别呈富集状态，因此二级浸出渣可直接作为铅锡冶炼原料进行使用，即白烟尘有价金属的回收完成。
优选的，在步骤S1中，白烟尘成分为：砷10-20％、锡3-8％、锌20-25％、铜3-8％、铅25-35％、铟0.1-0.2％。
优选的，在步骤S1中，烟尘中的三氧化二砷的纯度为95-99％，且获得的焙烧渣中的砷含量降低至0.3-0.5％，即在步骤S1中，白烟尘中砷的脱除率为98-99.5％。
优选的，在步骤S2结束后，一级浸出渣中锌、铜的含量均降低至0.5-0.1％，即在步骤S2中锌、铜的浸出率均达到98-99％。
优选的，在步骤S3中，海绵铜中铜的含量为50-70％。
优选的，在步骤S4中，一级浸出渣中的铟含量降低至0.005-0.01％，即铟的浸出率达到98-99％，进一步的所述海绵铟的铟含量为70-75％。
优选的，在步骤S6中，二级浸出渣中的铅、锡含量分别富集至38-50％和12-20％。
本发明提出的一种白烟尘有价金属回收的方法，有益效果在于：本方案在运用并以此实现对白烟尘的过程中：1、可将白烟尘中的砷以三氧化二砷的形式进行回收，进而避免了白烟尘有价金属回收过程中的砷渣的生成，有利于实现对环境的保护；2、进一步的可以通过两段酸浸及分别进行锌粉置换的方式对白烟尘中的铜及铟分别进行高效回收；3、再一步的可通过蒸发浓缩对置换后液中的锌以七水硫酸锌方式进行回收，进而实现对白烟尘中的锌的高效回收；4、最后所获得的二级浸出渣中的铅、锡能够呈富集状态，进而可作为铅、锡冶炼原料进行使用，即实现了对白烟尘中的铅、锡的回收；且整个回收过程在实现对白烟尘中金属的高效回收利用的同时，能够避免对环境造成污染，进而有利于进行推广应用。
附图说明
图1为本发明提出的一种白烟尘有价金属回收的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1，一种白烟尘有价金属回收的方法，包括以下步骤：
S1：选取白烟尘，将白烟尘与浓硫酸充分浆化2-3h，将浆化后的白烟尘在400-600℃下焙烧2-4h，对焙烧过程中的烟气进行收尘处理并获得烟尘，对焙烧后焙烧渣进行收集，此时白烟尘中的砷实现以挥发的方式进入烟尘，且白烟尘中其它的元素不挥并发留在焙烧渣中；
S2：采用50-80g/L的稀硫酸溶液对步骤S1获得的焙烧渣进行硫酸浸出处理，浸出过程中的温度为90-100℃，稀硫酸与焙烧渣的液固比为4:1，浸出时间为2-3h，此时焙烧渣中的锌、铜进入一级浸出液，且焙烧渣中的铅、锡、铟保留在一级浸出渣中；
S3：向步骤S2获得的一级浸出液中加入锌粉进行锌粉置换反应，进而形成海绵铜及一级置换后液；
S4：对步骤S2结束后的一级浸出渣，将其进行加压酸浸处理，加压酸浸处理过程为将一级浸出渣放置在硫酸浓度150-200g/L的硫酸溶液中，硫酸溶液与浸出渣的液固比为4:1，浸出温度200-220℃，浸出时间2-4h，进而获得二级浸出渣及二级浸出液，加压酸浸处理过程中，一级浸出渣中的铟进入二级浸出液，进一步的向所述二级浸出液中加入锌粉进行锌粉置换反应，进而获得海绵铟及二级置换后液；
S5：对步骤S3获得的一级置换后液及步骤S4所获得的二级置换后液混合并采用蒸发浓缩的方法进行浓缩处理，待蒸发浓缩结束后即获得七水硫酸锌，进而实现了对白烟尘中的锌及锌粉置换处理过程中所加入的锌粉的回收；
S6：在步骤S4结束后，此时二级浸出渣中铅及锡分别呈富集状态，因此二级浸出渣可直接作为铅锡冶炼原料进行使用，即白烟尘有价金属的回收完成。
在步骤S1中，白烟尘成分为：砷10-20％、锡3-8％、锌20-25％、铜3-8％、铅25-35％、铟0.1-0.2％。
在步骤S1中，烟尘中的三氧化二砷的纯度为95-99％，且获得的焙烧渣中的砷含量降低至0.3-0.5％，即在步骤S1中，白烟尘中砷的脱除率为98-99.5％，进而实现了白烟尘中的砷的回收。
在步骤S2结束后，一级浸出渣中锌、铜的含量均降低至0.5-0.1％，即在步骤S2中锌、铜的浸出率均达到98-99％。
在步骤S3中，海绵铜中铜的含量为50-70％，进而实现了白烟尘中的铜的回收。
在步骤S4中，一级浸出渣中的铟含量降低至0.005-0.01％，即铟的浸出率达到98-99％，进一步的所述海绵铟的铟含量为70-75％，进而实现了白烟尘中的铟的回收。
在步骤S6中，二级浸出渣中的铅、锡含量分别富集至38-50％和12-20％，进而实现了对白烟尘中铅、锡的回收利用。
综上所述：本发明在运用并以此实现对白烟尘的过程中：1、可将白烟尘中的砷以三氧化二砷的形式进行回收，进而避免了白烟尘有价金属回收过程中的砷渣的生成，有利于实现对环境的保护；2、进一步的可以通过两段酸浸及分别进行锌粉置换的方式对白烟尘中的铜及铟分别进行高效回收；3、再一步的可通过蒸发浓缩对置换后液中的锌以七水硫酸锌方式进行回收，进而实现对白烟尘中的锌的高效回收；4、最后所获得的二级浸出渣中的铅、锡能够呈富集状态，进而可作为铅、锡冶炼原料进行使用，即实现了对白烟尘中的铅、锡的回收；且整个回收过程在实现对白烟尘中金属的高效回收利用的同时，能够避免对环境造成污染，进而有利于进行推广应用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种白烟尘有价金属回收的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：选取白烟尘，将白烟尘与浓硫酸充分浆化2-3h，将浆化后的白烟尘在400-600℃下焙烧2-4h，对焙烧过程中的烟气进行收尘处理并获得烟尘，对焙烧后焙烧渣进行收集，此时白烟尘中的砷实现以挥发的方式进入烟尘，且白烟尘中其它的元素不挥并发留在焙烧渣中；
S2：采用50-80g/L的稀硫酸溶液对步骤S1获得的焙烧渣进行硫酸浸出处理，浸出过程中的温度为90-100℃，稀硫酸与焙烧渣的液固比为4:1，浸出时间为2-3h，此时焙烧渣中的锌、铜进入一级浸出液，且焙烧渣中的铅、锡、铟保留在一级浸出渣中；
S3：向步骤S2获得的一级浸出液中加入锌粉进行锌粉置换反应，进而形成海绵铜及一级置换后液；
S4：对步骤S2结束后的一级浸出渣，将其进行加压酸浸处理，加压酸浸处理过程为将一级浸出渣放置在硫酸浓度150-200g/L的硫酸溶液中，硫酸溶液与浸出渣的液固比为4:1，浸出温度200-220℃，浸出时间2-4h，进而获得二级浸出渣及二级浸出液，加压酸浸处理过程中，一级浸出渣中的铟进入二级浸出液，进一步的向所述二级浸出液中加入锌粉进行锌粉置换反应，进而获得海绵铟及二级置换后液；
S5：对步骤S3获得的一级置换后液及步骤S4所获得的二级置换后液混合并采用蒸发浓缩的方法进行浓缩处理，待蒸发浓缩结束后即获得七水硫酸锌；
S6：在步骤S4结束后，此时二级浸出渣中铅及锡分别呈富集状态，因此二级浸出渣可直接作为铅锡冶炼原料进行使用，即白烟尘有价金属的回收完成。
2.根据权利要求1所述的一种白烟尘有价金属回收的方法，其特征在于，在步骤S1中，白烟尘成分为：砷10-20％、锡3-8％、锌20-25％、铜3-8％、铅25-35％、铟0.1-0.2％。
3.根据权利要求1所述的一种白烟尘有价金属回收的方法，其特征在于，在步骤S1中，烟尘中的三氧化二砷的纯度为95-99％，且获得的焙烧渣中的砷含量降低至0.3-0.5％，即在步骤S1中，白烟尘中砷的脱除率为98-99.5％。
4.根据权利要求1所述的一种白烟尘有价金属回收的方法，其特征在于，在步骤S2结束后，一级浸出渣中锌、铜的含量均降低至0.5-0.1％，即在步骤S2中锌、铜的浸出率均达到98-99％。
5.根据权利要求1所述的一种白烟尘有价金属回收的方法，其特征在于，在步骤S3中，海绵铜中铜的含量为50-70％。
6.根据权利要求1所述的一种白烟尘有价金属回收的方法，其特征在于，在步骤S4中，一级浸出渣中的铟含量降低至0.005-0.01％，即铟的浸出率达到98-99％，进一步的所述海绵铟的铟含量为70-75％。
7.根据权利要求1所述的一种白烟尘有价金属回收的方法，其特征在于，在步骤S6中，二级浸出渣中的铅、锡含量分别富集至38-50％和12-20％。
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