[发明专利]从铅冰铜中回收有价金属的工艺

说明书

技术领域

本发明属于有色冶金湿法冶金领域，涉及一种从铅冰铜中回收有价金属的工艺。

背景技术

在铅冶炼生产过程中，鼓风炉熔炼和粗铅火法精炼工序会产生铅冰铜，其主要成分为FeS、Cu₂S、PbS，铅冰铜中还含有金、银有价金属和硒、碲稀散金属。该产物在大型企业里通常采用火法进行处理，在转炉中进行吹炼，得到粗铜，再进一步精炼得到电铜或者直接出售。该方法存在工艺流程长、金属回收率低、生产成本高、环境污染严重等问题。湿法处理工艺采用焙烧-浸出-电积的工艺流程。这种工艺在焙烧过程中产生大量的二氧化硫，处理二氧化硫气体设备投资较大，难以让中小型企业实现产业化，灵活性不强。

中小型企业的铅冰铜一般当作铜原料出售给铜冶炼厂，在铜冶炼厂中与铜精矿配料使用，经过铜冶炼系统最后以阴极电铜形式产出。但这样含有的较高价值的铅银等金属作为杂质不但不能计价，反而计价的铜因为含有以上多种杂质售价也较低，造成了企业巨大经济损失。

2008年7月23日，中国发明专利公开号CN 101225476A，公开了一种“从铅冰铜中回收铜的工艺”，是将铅冰铜块料磨至粒度小于40目以下；研磨后的铅冰铜用废电积液或稀酸溶液调浆后送入高压釜，液固比10:1，并通入氧气，在氧分压0.2～1.0MPa，总压0.5～1.5MPa，浸出温度100～150℃，硫酸浓度50～150g／L，浸出时间2～6h的浸出条件下氧化浸出铜，而铅则以硫酸铅的形式留在渣中；浸出过程完成后，矿浆排出高压釜，进行液固分离，实现金属的初步分离；含铜的浸出液采用电沉积方法回收溶液中的铜，获得符合国标的阴极铜产品；浸出渣返回火法炼铅系统回收利用铅、银、单质硫有价元素。但是该技术方案在全酸性体系下氧化浸出铜，对设备材质的耐腐蚀条件要求高，随之带来的生产成本也会增加；另一方面，浸出过程所生成的单质硫混入了浸出渣中，该渣返回火法炼铅系统中会产生二氧化硫烟气，由于二氧化硫在烟气中的含量并不高，达不到制酸所要求的二氧化硫浓度的条件，生产企业为了降低生产成本，一般选择对空直接排放，这样又加重了环境负担。

发明内容

本发明针对目前铅冰铜处理现状的问题和不足，提供了一种从铅冰铜中回收有价金属的工艺。该工艺采用在碱性体系下加压氧化浸出，将硫转化为硫酸盐而脱除，然后通过稀酸常压浸出铜，再经过净化除杂，电积沉铜得到阴极铜；该工艺是真正的清洁冶金过程，对设备材质的耐腐蚀条件要求低，基本没有外排污物，对环境无污染，工艺流程短，金属综合回收率高，规模可大可小，以及具有较强的实用性和对规模与原料的适应性等优点。

本发明解决技术问题的技术方案是：一种从铅冰铜中回收有价金属的工艺，具体有以下顺序步骤：

（1）破碎：用颚式破碎机处理后送球磨机，将块料粒度控制在80目以下。

（2）碱性体系氧化浸出：经过破碎研磨处理后的铅冰铜，加入到盛有氢氧化钠溶液的中间槽中进行调浆操作，氢氧化钠用量以铅冰铜中硫完全转化为硫酸根计算，控制过量系数为1.2～1.3；以矿浆的形式泵入高压釜中，通入工业纯氧，调整氧气分压在0.8～1.2MPa来增加溶液中氧气浓度，同时控制溶液温度在150～200℃，高压釜中总压力维持在1.5～2.2Mpa，液固比控制在3～4:1，浸出反应6～8小时；利用氧气作为氧化剂，使物料中的硫转化为硫酸根，硒、碲稀散金属转换为氢氧化物进入溶液；铁转化为氧化铁，铜转化为氧化铜和少量硫酸铜，铅转化为硫酸铅与金、银贵金属一起留在固相中；

（3）液固分离：高压氧化浸出操作后，冷却矿浆至室温，通过板框过滤机实现液固分离，得一次滤液和一次渣滤；向一次滤液中通入石灰乳，再过滤，从二次滤液中回收氢氧化钠返回碱性浸出循环使用，二次渣滤作为废渣送石膏厂；

（4）酸性体系常压浸出：步骤（3）液固分离后的一次滤渣转入溶液槽进行常压稀硫酸浸出操作，硫酸浓度控制在150～200g/L，其用量以铅冰铜中铜完全转化为硫酸铜计算，过量系数1.5～1.7，浸出温度控制在70～80℃，搅拌浸出1～2小时；控制液固比7～8:1，终点pH值在2.0以下；铜以硫酸铜形式进入溶液，铅以硫酸铅的形式进入渣中，金、银几乎不被浸出，铁大部分以氧化铁形式残留在渣中；液固分离后，三次滤渣送火法炼铅系统回收铅、金、银等有价金属，三次滤液中铜的浸出率可达95%以上；