CN111235396B - 一种铜冶炼制酸酸泥的湿法处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种铜冶炼制酸酸泥的湿法处理方法，步骤如下：将制酸酸泥调浆，调浆后加入药剂A和药剂B进行浸出，浸出结束后，固液分离，得到浸出渣和中性浸出液，浸出渣回收铅、金、银；将得到的浸出液加入药剂C进行还原，控制最终还原电位为300mV~450mV，固液分离，获得富汞渣和还原后液；控制还原后液pH＜1，加入药剂D进行还原，反应结束后固液分离，获得粗硒和沉硒后液，沉硒后液送水处理工序回收铜；向富汞渣加水进行调浆，向溶液中加入药剂E进行反应，反应结束后进行固液分离，固体分离烘干后获得工业汞，液体可循环使用，定期开路处理。
Description
技术领域
本发明属于有色冶炼及环境治理领域，具体涉及一种铜冶炼制酸酸泥的湿法处理方法。
背景技术
有色冶炼企业，尤其是火法冶炼企业在熔炼过程中产生二氧化硫烟气，该烟气中含有二氧化硫、砷、铅、硒、汞等元素，同时还不同程度的夹杂有矿粉，该烟气一般进入制酸系统生产工业硫酸。由于该烟气虽然经过了熔炼电收尘等除尘环节，但是其中还含有一定的杂质，在制酸系统中首先进行喷淋净化降温，脱除烟气中剩余的绝大部分烟尘和三氧化硫，喷淋获得的水中一般可溶的部分为砷、氟、氯等杂质元素，而不溶的部分杂质元素主要是铅、铜、硒、汞等也被捕获进入污酸，经固液分离不溶的杂质就形成了制酸酸泥。
该酸泥除了含有铜、铅、硒、汞等元素，还含有部分金银等贵金属，具有较高的回收价值。国内外对制酸酸泥的研究，大部分集中在火法处理焙烧脱硒脱汞，湿法处理工艺研究不多，专利201610252644.9提出了一种湿法处理酸泥的方法，该酸泥成分稍为简单，不涉及酸泥最重要的硒汞分离的问题；专利201710211864.1提出了一种酸泥处理工艺，该酸泥中不含重金属铜，仅涉及到硒汞的分离，获得的氧化汞需要蒸馏纯化，从而获得精制汞；专利201711327545.3提出了一种从有色冶炼酸泥中分离汞、硒、铅的方法，酸泥中同样不含铜，采用氧压浸出铅和汞，最终获得的是铜汞合金，氧压浸出设备及工艺较常压浸出要复杂的多；专利201810121491.3提出了一种铜冶炼酸泥中铅、汞、硒综合回收的方法，不涉及铜的回收，采用硝酸浸出容易使铅分散，不利于铅的回收。
针对目前火法冶炼行业制酸系统酸泥处理现状，解决酸泥中铜、硒、汞分离不彻底的弊病，本发明提出了一种铜冶炼制酸酸泥的湿法处理方法。
发明内容
本发明针对目前铜冶炼制酸酸泥中湿法分离硒、汞、铜、铅等不彻底的问题，提供了一种酸泥的湿法处理方法，该方法具有一次浸出铜、硒、汞的优点，分步从浸出液中分离回收铜、硒、汞，具有操作简单，工艺流程参数易控，技术参数控制简便，实现了制酸酸泥中汞、硒的资源化处理，彻底解决了湿法处理酸泥相关元素分离不彻底的问题，整个工艺过程反应温和可控，操作环境良好。
本发明为实现上述目的，提供的主要技术方案如下：
一种铜冶炼制酸酸泥的湿法处理方法，其具体处理步骤如下：
步骤一：酸泥中性浸出，将制酸酸泥按照固液质量比1:（1~5）进行调浆，调浆后加入药剂A和药剂B进行浸出，浸出温度为20℃~90℃，浸出1h~6h后，进行固液分离，得到浸出渣和中性浸出液，浸出渣回收铅、金、银；
步骤二：浸出液电位还原，将步骤一所得到的浸出液加入药剂C进行还原，控制还原温度为20℃~50℃，控制最终还原电位为300mV~450mV，继续反应1h后进行固液分离，获得富汞渣和还原后液；
步骤三：还原沉硒，控制还原后液pH值＜1，加入药剂D，在50℃~90℃还原反应1h~10h，反应结束后固液分离，获得粗硒和沉硒后液，沉硒后液送水处理工序回收铜，粗硒可作为商品外售；
步骤四：富汞渣处理，向步骤二中得到的富汞渣加水进行调浆，调节液固质量比为1:1~2，向溶液中加入药剂E进行反应，反应0.5h~1h，反应结束后进行固液分离，固体分离烘干后获得工业汞，可作为商品外售，液体可循环使用，定期开路处理。
优选地，所述的步骤一中，药剂A为双氧水、过氧化钠、过氧化钙或氯酸钠中的一种，药剂A加入量为硒汞理论总质量的1.2-2.0倍；
所述的步骤一中，药剂B为氯化钠、硝酸钠或碘化钾中的一种，药剂B加入量为硒汞理论总质量的1.5-3.0倍；
所述的步骤二中，药剂C为甲醛、亚硫酸钠或金属铜中的一种，药剂C加入量为汞理论质量的1.5-3.0倍；
所述的步骤三中，药剂D为亚硫酸钠、焦亚硫酸钠和SO2中的一种或两种以上任意比例的混合物，药剂D加入量为硒理论质量的3.0-5.0倍。
所述的步骤四中，药剂E为草酸或者水合肼中的一种或两种以上任意比例的混合物，药剂E加入量为汞理论质量的2.0-10.0倍。
本发明的积极有益效果：该湿法处理制酸酸泥的方法，具有一次浸出铜、硒、汞的优点，彻底解决了湿法处理酸泥相关元素分离不彻底的问题，分步从浸出液中分离回收铜、硒、汞，可直接获得相对较为纯净的工业汞和粗硒，可直接销售。该方法具有操作简单，工艺流程参数易控，技术参数控制简便，操作环境良好，实现了制酸酸泥中汞、硒的资源化处理，铅的回收率大于99%，硒的回收率大于97%，汞的回收率大于99%。
附图说明
图1是为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明做进一步的说明：
实施例1
一种铜冶炼制酸酸泥的湿法处理方法，如图1所示，其具体处理方法步骤如下：
取制酸酸泥1000g，分析其主要化学成分为：Au：28.5g/t，Ag：510.6g/t，Pb：56.53%，Cu：2.79%，Se：3.99%，Hg：0.921%。将酸泥加入到1000mL的水中，调浆后溶液pH为4.5左右，升温至75℃，加入氯酸钠73.6g，硝酸钠88.0g，反应3h，过滤，得到浸出渣和浸出液，浸出渣回收金银铅；浸出液加入18.0g铜粉，20℃反应3h，终点电位为415mv，得到富汞渣11.0g和还原后液，富汞渣含汞84.2%，含铜0.51%，含硒0.12%，富汞渣按照液固质量比1:2加水调浆得到富汞渣浆，向富汞渣浆中加入水合肼15g进行还原，常温反应1h，得到金属汞，品位99.3%，沉汞后液可用于富汞渣调浆；还原后液（控制溶液pH值＜1，如果溶液pH值≥1，需用硫酸、盐酸或者甲酸调节pH值＜1）通入SO2还原硒，SO2气体流量为65mL/min，温度80℃，反应3h，得到38g粗硒，含硒：95.8%，含铜0.65%。铅的回收率为99.2%，硒的回收率97.3%，汞的回收率99.6%。沉硒后液pH为0.4，送水处理工序回收铜。
实施例2
一种铜冶炼制酸酸泥的湿法处理方法，其具体处理步骤如下：
取制酸酸泥1000g，分析其主要化学成分为：Au：7g/t，Ag：588g/t，Pb：58.76%，Cu：0.66%，Se：1.85%，Hg：0.453%。将酸泥加入到1000mL的水中，调浆后溶液pH为4.0左右，升温至85℃，加入氯酸钠36.8g，氯化钠34.5g，反应2h，过滤，得到浸出渣和浸出液，浸出渣回收金银铅；浸出液加入6.5g铜粉，30℃反应2h，终点电位为385mv，得到富汞渣5.2g和还原后液，富汞渣含汞83.9%，含铜0.45%，含硒0.26%，富汞渣按照液固质量比1:2加水调浆得到富汞渣浆，向富汞渣浆中加入水合肼10g、草酸10g进行还原，常温反应1h，得到金属汞，品位99.5%，沉汞后液可用于富汞渣调浆；还原后液通入SO2还原硒，SO2气体流量为65mL/min，温度60℃，反应5h，得到18.2g粗硒，含硒：98.5%，含铜0.33%，铅的回收率为99.5%，硒的回收率98.6%，汞的回收率99.3%。沉硒后液pH为0.2，送水处理工序回收铜。
实施例3
一种铜冶炼制酸酸泥的湿法处理方法，其具体处理步骤如下：
取制酸酸泥1000g，分析其主要化学成分为：Au：14.6g/t，Ag：495.6g/t，Pb：60.74%，Cu：0.25%，Se：2.87%，Hg：0.676%。将酸泥加入到1000mL的水中，调浆后溶液pH为4.5左右，升温至80℃，加入过氧化钠42.6g，氯化钠53.2g，反应2h，过滤，得到浸出渣和浸出液，浸出渣回收金银铅；浸出液加入10.0g铜粉，30℃反应2h，终点电位为385mv，得到富汞渣7.9g和还原后液，富汞渣含汞84.3%，含铜0.38%，含硒0.13%，富汞渣按照液固质量比1:2加水调浆得到富汞渣浆，向富汞渣浆中加入水合肼12g、草酸12g进行还原，常温反应1h，得到金属汞，品位99.6%，沉汞后液可用于富汞渣调浆；还原后液用浓硫酸调节pH为0.4，加入140g焦亚硫酸钠还原硒，温度60℃，反应5h，得到29.0g粗硒，含硒：99.2%，含铜0.23%，铅的回收率为99.1%，硒的回收率98.9%，汞的回收率99.5%。沉硒后液pH为0.8，送水处理工序回收铜。
实施例4
一种铜冶炼制酸酸泥的湿法处理方法，其具体处理步骤如下：
取制酸酸泥1000g，分析其主要化学成分为：Au：9.5g/t，Ag：546.3g/t，Pb：57.55%，Cu：0.51%，Se：2.03%，Hg：0.587%。将酸泥加入到1000mL的水中，调浆后溶液pH为4.6左右，升温至80℃，加入过氧化钠47.1g，氯化钠39.3g，反应2h，过滤，得到浸出渣和浸出液，浸出渣回收金银铅；浸出液加入10.5g铜粉，30℃反应2h，终点电位为385mv，得到富汞渣6.9g和还原后夜，富汞渣含汞84.1%，含铜0.33%，含硒0.24%，富汞渣按照液固质量比1:2加水调浆得到富汞渣浆，向富汞渣浆中加入水合肼11g、草酸11g进行还原，常温反应1h，得到金属汞，品位99.2%，沉汞后液可用于富汞渣调浆；还原后液用浓硫酸调节pH为0.4，加入100g焦亚硫酸钠还原硒，温度80℃，反应4h，得到21.3g粗硒，含硒：98.2%，含铜0.13%，铅的回收率为99.6%，硒的回收率99.1%，汞的回收率99.0%。沉硒后液pH为0.8，送水处理工序回收铜。
以上实施案例仅用于说明本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代及改进等，均应视为本申请的保护范围。
Claims (6)
1.一种铜冶炼制酸酸泥的湿法处理方法，其特征在于，步骤如下：
步骤一：酸泥中性浸出，将制酸酸泥按照固液质量比1:（1~5）进行调浆，调浆后加入药剂A和药剂B进行浸出，浸出温度为20℃~90℃，浸出1h~6h后，固液分离，得到浸出渣和中性浸出液，浸出渣回收铅、金、银，其中，药剂A为双氧水、过氧化钠、过氧化钙或氯酸钠中的一种，药剂B为氯化钠、硝酸钠或碘化钾中的一种；
步骤二：浸出液电位还原，将步骤一所得到的浸出液加入药剂C进行还原，控制还原温度为20℃~50℃，反应1~3h，控制最终还原电位为300mV~450mV，固液分离，获得富汞渣和还原后液，药剂C为甲醛、亚硫酸钠或金属铜中的一种；
步骤三：控制还原后液的pH＜1，加入药剂D，在50℃~90℃还原反应1h~10h，反应结束后固液分离，获得粗硒和沉硒后液，沉硒后液送水处理工序回收铜，药剂D为亚硫酸钠、焦亚硫酸钠或SO2的一种；
步骤四：富汞渣处理，向步骤二中得到的富汞渣加水进行调浆，液固质量比为1:1~2，向溶液中加入药剂E进行反应，反应0.5h~1h，反应结束后进行固液分离，固体分离烘干后获得工业汞，药剂E为草酸或者水合肼中的一种或两种以上任意比例的混合物。
2.根据权利要求1所述铜冶炼制酸酸泥的湿法处理方法，其特征在于，所述的步骤一中，药剂A加入量为硒汞理论总质量的1.2-2.0倍。
3.根据权利要求1所述铜冶炼制酸酸泥的湿法处理方法，其特征在于，所述的步骤一中，药剂B加入量为硒汞理论总质量的1.5-3.0倍。
4.根据权利要求1所述铜冶炼制酸酸泥的湿法处理方法，其特征在于，所述的步骤二中，药剂C加入量为汞理论质量的1.5-3.0倍。
5.根据权利要求1所述铜冶炼制酸酸泥的湿法处理方法，其特征在于，所述的步骤三中，药剂D加入量为硒理论质量的3.0-5.0倍。
6.根据权利要求1所述铜冶炼制酸酸泥的湿法处理方法，其特征在于， 所述的步骤四中，药剂E加入量为汞理论质量的2.0-10.0倍。
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