[发明专利]一种处理含砷废铜渣的方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属湿法冶炼技术领域，涉及一种处理黑铜渣的方法，具体涉及一种处理含砷废铜渣的方法。 

背景技术

铜精炼系统电解液净化过程中，砷、锑、铋与铜一起在阴极上析出，产出成份复杂含砷较高的黑铜渣。黑铜渣的数量通常为电铜量的1.0～1.5%，其化学成分为铜含量50%～60%，砷含量5～10%，锑含量0.4～0.7%、铋含量0.5～0.6%，银含量500～800g/t。黑铜渣的处理一直是有色冶金的一个难题，各企业进行了长期的努力，但是一直缺少一种经济环保的处理手段。 

公知的黑铜渣处理方法主要有焙烧法、酸浸法、碱浸法等。焙烧法产生含有有毒砷氧化物的烟气，污染环境。酸浸法是将黑铜渣置于酸性介质中氧化浸出，以硫酸铜形式回收其中的铜，以三氧化二砷形式回收其中的大部份砷；但三氧化二砷是具有剧毒性的砷化物，生产组织中安全环保方面的压力非常大；普通碱浸法的砷回收效率较低，碱耗高，银、锑、铋等有价金属难以综合回收。因此，在处理黑铜渣时，有害物质砷分布于流程的每道工序，对现场周围的环境造成了严重的污染。 

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种处理含砷废铜渣的方法，不仅避免了废铜渣处理过程中砷对环境的污染，而且能综合回收废铜渣中的有价金属。 

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种处理含砷废铜渣的方法，具体按以下步骤进行： 

步骤1：将黑铜渣与碱充分混合，所用碱的碱系数为1.5～2.0，球磨机磨矿；

步骤2：在微氧化气氛中将步骤1磨矿后产物置于焙烧窑中，在500℃～600℃的温度下焙烧1.5小时～2.5小时，得焙烧后渣；

步骤3：对步骤2的焙烧后渣水浸脱砷，水浸脱砷时的液固比为5～6 1，水浸温度60℃～65℃，水浸时间40分钟～60分钟，使焙烧后渣中的砷全部转入浸出液中，得水浸矿浆；

步骤4：筛分分级步骤3中的水浸矿浆，得到粒度大于0.2mm的粗粒级料粒和粒度小于0.2mm的细料级料浆；

步骤5：步骤4中的粗粒级料粒返回铜熔炼系统；

过滤步骤4中的细料级料浆，得到水浸液和水浸后渣；

步骤6：将步骤5中的水浸液进行沉砷，沉砷时所用石灰的加入系数为1.5～2.0，沉砷温度55℃～60℃，沉砷时间1小时～2小时，得到沉砷后液和沉砷渣，沉砷渣填埋处理；

对步骤5中的水浸后渣进行酸浸，酸浸时的液固比为8～101，酸系数1.1～1.3，浸出温度78～85℃，通入空气浸出2.5～3.5小时，得到硫酸铜浸出液和浸出渣；硫酸铜浸出液直接返回生产系统；浸出渣用于进一步提取有价金属。

对水浸后渣进行酸浸时，加入氯根，所用氯根的量为每升酸浸时所用液体中加入0.1～0.8g氯根。 

本发明处理方法彻底解决了铜生产过程中砷的开路问题，大幅度提高了黑铜渣中银、锑、铋的富集比，流程新颖简洁，突破了国内企业黑铜渣处理普遍采用的火法或湿法工艺，取得了经济效益和社会环境效益的共赢。采用本发明方法处理黑铜渣可满足发展循环经济的要求，符合国家提倡的资源综合利用的环保政策，减少危险固废的排放与存放。 

附图说明

图1是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方式对本发明进行详细说明。 

湿法冶金铜精炼生产电铜过程中，净化工序产生大量的含砷黑铜渣，通常采用焙烧法、酸浸法、碱浸法等方法处理黑铜渣，但这些方法处理黑铜渣时，或者产生有毒的砷氧化物烟气，污染环境；或者产生剧毒性的砷化物；或者砷回收率较低，难以综合回收有价金属。为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种流程图如图1所示的处理含砷废铜渣的方法，能将黑铜渣中的砷转化为低毒性的砷酸钙沉淀井下填埋，同时综合回收其中的铜、银、锑、铋等有价金属的方法。该方法具体按以下步骤进行： 

步骤1：首先将黑铜渣与碱充分混合，所用碱的碱系数为1.5～2.0（碱加入量与黑铜渣中砷全部转换为砷酸钠所需碱的理论量的比值为碱系数），之后，送入球磨机中磨矿；

碱采用氢氧化钠、碳酸钠或氢氧化钙。

步骤2：在微氧化气氛中将步骤1的磨矿后产物置于焙烧窑中焙烧，焙烧温度500～600℃，焙烧时间1.5～2.5小时，得焙烧后渣；