[发明专利]一种多金属全路径全价分离方法

说明书

技术领域

本发明提供了一种多金属全路径全价分离方法，属于固废物料资源化和有色金属冶金领域，具体涉及含铜固废物料资源化，多种金属分离和综合再利用工艺技术。

背景技术

我国的铜矿资源短缺，无法满足国民经济发展的需要。为了弥补铜资源短缺现象，多年来，我国一直在大量进口铜精矿的同时也进口了大量含铜废物。据有关资料表明，到目前为止，我国在消费领域积累的废旧有色金属资源超过了2亿吨，其中废旧铜多达1800万吨左右，大部分为品位较高的紫铜、青铜、铜合金和电子铜废料，及少部分品位较低的炉渣、湿法冶炼回收的铜渣。这些含铜基的固体废料，是人类消费过程、冶金过程中产生的，可以作为铜金属的二次资源，再次利用，减少固废物料对环境的二次污染。利用含铜废物从事再生铜的生产具有扩大资源渠道、节约资源能源、减少环境污染和增加社会综合效益等诸多优势。二次资源获得的金属与一次资源金属性质一样，可以无限循环利用。

含铜废物冶炼一般分为低品位含铜废物冶炼和含铜废物精炼，在含铜废物精炼炉的精炼过程中产生的精炼渣含有20％～25％的铜，需要进行回收利用。

目前国内外回收利用含铜废物的方法很多，主要可分为两大类：第一类是将高质量的含铜废物直接轧制铜杆或直接生产相应牌号的铜合金后供用户使用，称作直接利用；第二类是将含铜废物冶炼成阳极板后经电解精炼成电解铜后供用户使用，称为间接利用。

间接利用是将含杂质高的杂铜通常采用三段法处理，三段法是将含铜废物加入再生还原炉熔炼成黒铜，黒铜加入转炉炼成次粗铜，次粗铜再加入阳极炉炼成阳极板后电解精炼成电解铜的方法。

但是，将含铜废物加入阳极炉熔炼，经过加料熔化、氧化、还原、浇铸产出含铜99%以上，杂质含量控制在较低范围的阳极铜，再经电解精炼产出标准阴极铜。该方法存在着生产工艺流程长、锡镍进入烟尘和渣形成恶性循环，有价金属回收率低、能耗高、利用水平低、环境污染大等问题，造成生产成本高居不下。随着国家相关产业政策、铜冶炼行业规范条件等相关法规的陆续出台，我国再生铜工业将进入史无前例的竞争时期。因此迫切的需要一种新技术加快再生铜企业的技术进步，降低加工成本，提高环保水平和有价金属综合回收能力。

本发明研发了一种再生还原炉生产的黑铜直接浇铸阳极板，用电解精炼法回收阴极铜产品，使得含铜废物、铜渣中铜资源化，并将黑铜中伴生有价金属富集到阳极泥中，从电解废液中回收硫酸镍产品。

矿铜阳极泥中回收有价金属已是非常成熟的工艺。但含铜废物来源复杂，含铜废物电解精炼产生的阳极泥与矿铜阳极泥相比金银成分变化大，砷、锑等金属含量较低，而锡、铅含量较高(锡30％，铅17％，锑8%)，传统技术不适宜提取含铜废物阳极泥中的有价金属。本发明研发了一种适合含铜废物阳极泥中有价金属锡、铅、锑的回收方法。

低品位含铜废物和铜渣经过再生还原炉熔炼，铜阳极泥经过电炉熔炼，同时也获得到了烟尘中间物料，其中富含锌、锡、铅、铜等有色金属。

一种从冶炼烟灰中回收生产电解铜和电解锌的工艺（公开号：CN102851693A，公开日：2013.01.02），阐述了回收冶炼烟灰中锌、铜金属的工艺技术，该工艺技术已经产业化，各项经济技术指标良好，金属锌、铜回收率均大于98%。利用本发明从冶炼烟尘浸出渣中回收有价金属锡、铅。

因此，本发明提供了一种从废旧杂铜、废铜渣中提取多种金属分离的方法，将废旧金属危废料，变现为纯净的金属产品，成为一个“吃干榨净” 、绿色环保、无污染的工艺技术。综合回收铜、镍、锡、铅、锑、锌等有价金属，各种金属回收率高、能耗和运行成本都比较低，有良好的经济效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本、直收率高、操作简便、环境友好的多种金属分离的方法。

本发明的工艺技术方案是：通过再生还原炉熔炼、电炉熔炼、真空蒸馏、电解铜精炼、电积提纯、电解锡精炼技术，分别提取其中富含有的铜、镍、锡、铅、锑、锌、贵金属，制造出阴极铜产品、粗硫酸镍产品、锡锭产品、锌锭产品、锑铅合金产品和富含贵金属的锡阳极泥物料。

通过以下过程实现的：（1）含铜废物、铜渣进再生还原炉熔炼，制造黑铜合金阳极板；（2）黑铜阳极板进电解精炼，提取纯阴极铜；（3）铜电解废液电积脱铜、蒸发浓缩，提取粗硫酸镍；（4）脱铜后的铜阳极泥浸出渣和锌浸出渣进电炉熔炼，生产锡铅锑合金；（5）锡铅锑合金进真空炉蒸馏，分离提取粗锡和锑铅合金；（6）粗锡熔铸浇注成粗锡阳极板进电解精炼，提取精锡并熔铸浇铸成锡锭；（7）再生还原炉烟尘、电炉烟尘中氧化锌经过：浸出—萃取—电积，提取金属锌并熔铸浇铸成锌锭。