[发明专利]一种以海绵铜和含铜废酸液为原料制备硫酸铜的方法

说明书

技术领域

一种以海绵铜和含铜废酸液为原料制备硫酸铜的方法，涉及一种利用铜镍冶炼和精炼所产生的海绵铜和含铜废酸液为原料制备硫酸铜的方法。

背景技术

目前，生产硫酸铜主要的生产工艺有：1.以紫杂铜为原料，经煅烧成氧化铜后用稀硫酸浸取，再将溶液浓缩结晶得到硫酸铜；这种方法工艺流程复杂，劳动强度大，能耗高；2.由硫化铜矿制取硫酸铜的生产工艺，包括矿粉焙烧、焙砂铜浸出、冷却结晶等过程，硫酸铜的总收率可达96％以上；3.用铜铁矿湿法直接生产硫酸铜工艺，特别适用于以黄铜矿、碱式碳酸铜或氧化铜为主的铜铁矿湿法生产硫酸铜及其副产品——海绵铜和硫酸亚铁。其特点将矿粉加稀硫酸在常温下酸解反应浸取矿中铜、铁为硫酸铜、铁溶液，再用石灰浆调PH除去溶液中的铁离子，得纯净的硫酸铜溶液，经浓缩、结晶、干燥为硫酸铜产品，铜回收率可达60％～80％。还有其他工艺的方法如：硫酸法、化学浓缩结晶法、废铜法、电解法、白冰铜法、氧化铜法等。这些工艺大部分很成熟，但都有一定的局限性，适合于某一特定的原料和条件。

铜镍冶炼和精炼所产的海绵铜是一种杂质成份极其复杂且含量高的含铜渣，含有砷、镍、铁、锰、锌等多种杂质，是冶炼和精炼过程杂质开路所产出的中间产品，由于含有的杂质成分多，所以无法返回原系统循环利用，否则将会造成整个生产系统的恶性内循环。而铜镍冶炼和精炼所产的废酸液包括钴系统的Lix984硫酸铜反萃液，铜熔炼湿法收尘液等多种含铜和大量杂质的酸性溶液，酸浓度在150g/l左右，由于这些废酸含有大量的铜、镍等有价金属和各种重金属离子，酸浓度又较高，所以既无法继续返回冶炼和精炼系统中使用，也无法直接排放。

发明内容

本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效克服铜镍冶炼和精炼所产生的海绵铜和含铜废酸液杂质种类复杂和杂质含量大的缺点，且能有效综合回收利用各种有价金属，提供一种利用铜镍冶炼和精炼所产生的海绵铜和含铜废酸液为原料制备硫酸铜的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种以海绵铜和含铜废酸液为原料制备硫酸铜的方法，其特征在于其步骤包括：

(1)将海绵铜和含铜废酸液进行调酸后乳化混合，进行浸出反应；

(2)将浸出后液用P₂₀₄萃铜，使铜与镍和部分杂质分离；

(3)将P₂₀₄取取液用硫酸反萃，将反萃液和萃余液除油；

(4)对萃取除油净化后的硫酸铜溶液在蒸汽浓缩、结晶，经干燥制得硫酸铜晶体。

本发明的一种以海绵铜和含铜废酸液为原料制备铜的方法，其特征在于所述的含铜废酸液包括铜冶炼湿法收尘液、阳极泥回收硒后铜镍溶液和电解高酸硫酸铜液。

本发明的一种以海绵铜和含铜废酸液为原料制备硫酸铜的方法，其特征在于所述的海绵铜和含铜废酸液进行调酸后乳化混合进行浸出反应的固液比(重量比)为1∶3，浸出混合中含H₂SO₄量为120～140g/l，浸出温度为65℃～83℃，浸出终点H₂SO₄为20～35g/l；

本发明的一种以海绵铜和含铜废酸液为原料制备硫酸铜的方法，其特征在于所述的海绵铜和含铜废酸液进行调酸后乳化混合是经高压喷射器进行浮化混合的。

本发明的一种以海绵铜和含铜废酸液为原料制备硫酸铜的方法，其特征在于所述的P₂₀₄反萃液和萃余液进行除油后的反萃液中的Cu²⁺为70～100g/l，Fe²⁺≤0.01g/l，Ni²⁺≤0.05g/l，PH：2.0～3.0，油份≤5×10^-3mg/l；除油后的P₂₀₄萃余液质量要求：Cu²⁺≤0.05g/l，油份≤10^-2mg/l。

本发明的一种以海绵铜和含铜废酸液为原料制备硫酸铜的方法，其特征在于所述的萃取除油净化后的硫酸铜溶液在蒸汽浓缩过程的蒸汽压力为0.2～0.4MPa，真空度为0.02～0.05MPa.蒸发终点密度为1.48～1.52×10³kg/m³，冷却降温到25～35℃，真空抽滤液固分离后，得到硫酸铜晶体。