[发明专利]用氧压酸浸-旋流电解技术从铅冰铜中高效回收铜的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及铅冰铜的湿法处理技术领域，具体涉及一种用氧压酸浸-旋流电解技术从铅冰铜中高效回收铜的工艺。

背景技术

铅的火法冶炼过程中会产生一中含铜的硫化物-铅冰铜，其主要成分为硫化铅、硫化亚铜、硫化锌及硫化亚铁。铅冰铜中铜的品味波动较大，国内多采用火法处理，但该方法金属回收率低、能耗高、环境污染严重、工艺流程长。很多中小企业都是将铅冰铜直接出售，这样银、铅等不但不计价，反而影响铜的计价，给企业带来损失。

目前，随着湿法冶金技术的进步，铅冰铜的湿法冶金研究越来越多；如2012年07月18日，金贵银业股份有限公司的发明专利公开号CN102586600A，公开的“从铅冰铜中回收有价金属的工艺”，此工艺的主要缺点是需要消耗大量的碱，同时会产生大量含杂质的硫酸钠，且工艺流程复杂、生产成本高。2008年07月23日，昆明理工大学的杨显万等的发明专利公开号CN102586600A，公开的“一种从铅冰铜中回收铜的工艺”，该工艺也是采用氧压浸出、平行板电沉积的方法回收铜。该方法液固比采用10∶1才能达到较好的浸出率，但液固比过大，浸出液中铜浓度较低，会给生产带来不便，同时浸出过程中易产生结焦现象。另外，采用通用的平行板电积，也存在浓差极化大、电流效率偏低同时影响阴极铜的纯度。除上述方法之外，还有氨浸-电积、空气氧化酸浸-电积等方法也见报到，不过这些方法都存在生产周期长、浸出率不高、物料消耗多等缺点。此外，电积过程也存在一些技术问题。

发明内容

针对现有的铅冰铜处理技术存在的问题与不足，本发明提供了一种用氧压酸浸-旋流电解技术从铅冰铜中高效回收铜的工艺，该工艺采样氧压酸浸与旋流电解联合工艺得到符合国家标准的阴极铜。具有工艺流程简单、电解液和浸出剂循环使用，物料消耗少，生产成本低的优势。

本发明的技术方案是：一种用氧压酸浸-旋流电解技术从铅冰铜中高效回收铜的工艺；包括如下步骤：

1)破碎及磨粉：将原料铅冰铜先在鄂式破碎机上破碎，然后细磨；

2)加压氧化酸浸；

3)固液分离；

4)滤液补加硫酸后使酸浓度达到150～230g/L，采用两段旋流电解；控制电解温度为10～40℃，电流密度为200～800A/m²，电解液流速为500～700L/h，电积时间2～8h；电流效率为92％～97％，阴极铜的达到国家一级铜的标准；

5)将步骤4)两段旋流电解所得到的一段脱铜液分流；一部分一段脱铜液加硫酸调整其中硫酸浓度后返回步骤2)用于浸出铅冰铜；另一部分一段脱铜液不需另加硫酸调节，直接进行二段旋流电解深度脱铜，深度脱铜的其它条件与第一段旋流电解条件相同；所得含杂质的黑铜粉另行处理回收其中的有价元素，二段脱铜液也加硫酸调整其中硫酸浓度后返回步骤2)用于浸出铅冰铜；

6)将步骤4)得到的阴极铜管放入酸洗槽用含稀硫酸的洗液进行洗涤、干燥处理，得到干净的阴极铜管。

在所述的步骤2)中加入分散剂，该分散剂为木质素磺酸盐或烷基磺酸盐；铅冰铜与分散剂的质量比为50～100∶1。

上述的原料铅冰铜细磨后粒度控制在-100目。

上述的原料铅冰铜的主要元素重量百分比组成为Cu：18～40％ Fe：5～25％ S：8～25％ Pb：6～25％ Zn：1～5％ As：0.5～3.0％。

上述的加压氧化酸浸中，硫酸浓度为100～200g/L；液固体积质量比为4～6∶1mL/g；温度为110～170℃；氧压为0.8～1.6MPa；搅拌速度为400～700r/min；反应时间为2.5～4h。

本发明采样氧压酸浸与旋流电解联合工艺得到符合国家标准的阴极铜。在酸性条件下，铅冰铜与高压氧气作用，大部分硫被还原成，铜以二价离子的形式进入溶液中，在较高的温度、压强和一定的酸度下铁、铅、银等元素基本进入渣中。通过控制适当的液固比，浸出完成后过滤能得到适合接下来旋流电解所需的合格的电解液。通过旋流电解能得到含铜达到99.95％以上的阴极铜。脱铜液一部分返回高压釜，另取部分脱铜液进行第二段旋流电解得到黑铜粉以除去其中的铅、锑、砷等杂质，避免系统中杂质积累。除杂后的二段脱铜液同样返回高压釜做铅冰铜的浸出剂循环使用。

与现有技术比较，具有以下优点：