[发明专利]一种低品位冰铜渣金属资源综合回收工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种低品位冰铜渣金属资源综合回收工艺，属于固体废物资源化回收领域。

背景技术

冰铜渣是铅二次资源火法回收过程中产生的副产品，含有铁、铅、锌、铜、银等有价金属。冰铜渣中30％-50％的铁以单质铁的形式存在，其余的铁以FeS的形式存在。冰铜渣的成分大致如下：Cu 2-5％，Pb 3-10％，Zn 3-10％，Ag 0.01-0.06％，Fe 35-60％，S 10-20％，大部分冰铜渣中都含有一定量的As。

冰铜渣作为一种危险固废，因其中有价金属及硫的含量相对较低，同时含有一定量的As，如采用常规火法冶炼方法处理即浪费资源，且无法避免二次污染的形成。如采用湿法处理，因其中铁含量太高，在冶炼过程中用于除铁的成本居高不下，难以在工业化生产中实现。目前冰铜渣都是作为造船厂的压舱石或水泥厂的原料来使用，尚没有形成有效的无害化资源回收处理工艺。

发明内容

本发明目的是提供一种低品位冰铜渣金属资源综合回收工艺，首先采用磁选的方法回收冰铜渣中80％以上的单质铁，磁选尾矿在硫酸体系中采用两矿法选择性浸出铅冰铜及软锰矿中的有价金属铜、锌、锰，铅、硫、银及贵金属富集在浸出渣中，通过萃取电积回收金属铜，经过深度净化除杂后，采用萃取工艺制备锌、锰的硫酸盐，回收锌和锰。浸出渣通过选矿方法回收单质硫和铅银矿。

本发明是采用以下的技术方案来实现的。

本发明提供的一种低品位冰铜渣金属资源综合回收工艺，具有以下的处理步骤：

1)冰铜渣经破碎、湿法球磨至100％粒径＜0.074mm，并以永磁磁选机磁选分离，磁选尾矿脱水后用于金属浸出提取；

2)步骤1)所得磁选尾矿通过氧化浸出综合浸出提取有价金属；浸出液萃取回收Cu，反萃液经电积的阴极铜板；

3)步骤2)所得铜萃余液采用针铁矿法除铁；除Fe后上清液液以萃取回收Zn，反萃液经浓缩结晶制备硫酸锌；所得萃余液萃取回收锰，反萃液经浓缩结晶制备硫酸锰；

4)步骤3)所得萃余液通过活性炭吸附降低COD后，以硫化沉淀处理重金属；

5)步骤2)所得浸出渣经碱化洗涤后，以浮选回收单质硫及铅银硫化矿。

本发明的低品位冰铜渣金属资源综合回收工艺，步骤1)中，磁选强度为500GS，磁选精矿Fe品位大于60％。

本发明的低品位冰铜渣金属资源综合回收工艺，步骤2)中，氧化浸出以软锰矿为氧化剂，软锰矿加入量为理论量的1.1倍；氧化浸出以硫酸为浸出剂，始酸浓度＞98g/L，终酸浓度＜20g/L，浸出温度为60℃，浸出时间2h，液固比为5；浸出液Cu萃取，以浓度为25-30％的M5640为萃取剂，以磺化煤油为稀释剂，萃取相比为O/A＝2:1，萃取停留时间为3min，萃取澄清时间为6min。

本发明的低品位冰铜渣金属资源综合回收工艺，步骤2)中，以200g/L硫酸为反萃取剂，反萃取相比为O/A＝1:1，反萃取停留时间为3min，反萃取澄清时间为6min，反萃液电解电流密度为180-200A/m²。

本发明的低品位冰铜渣金属资源综合回收工艺，步骤3)中，采用対加的方式在除铁槽中分别通入计量的除铁前液和除铁剂石灰乳，以此来控制除铁槽中铁浓度＜1g/L、除铁槽中溶液pH在2.8-3.3之间；除铁工序设计为两个槽子，一个除铁反应槽，一个压滤缓冲槽，除铁反应完成后，料液通过溢流的方式从除铁反应槽进入压滤缓冲槽，通过调节进料速度控制反应时间不小于2h，反应温度控制在温度95℃以上。

本发明的低品位冰铜渣金属资源综合回收工艺，步骤3)中，以20％的P₅0₇萃取回收Zn，稀释剂为磺化煤油，为保证后续硫酸锰纯度，Zn的萃取回收率为100％；以30％cynex272为萃取剂萃取回收Mn，以稀硫酸为反萃取剂，萃取相比为O/A＝2:1，反萃取相比O/A＝1:2，得到的反萃液中Mn含量大于50g/L，以浓缩结晶法制备高纯硫酸锰。

本发明的低品位冰铜渣金属资源综合回收工艺，步骤5)中，浸出渣经洗涤后，不经球磨，经1次粗选、1次扫选、1次精选回收硫磺，粗选药剂制度：硫化钠2kg/t，分散剂羧甲基纤维素50g/t,石灰4kg/t,煤油500g/t，2#油40g/t；扫选药剂制度为：煤油200g/t，2#油40g/t；精选药剂制度为2#油10g/t。