[发明专利]一种微波强化浸出回收铜熔炼烟灰中有价元素的方法

说明书

本发明公开了一种微波强化浸出回收铜熔炼烟灰中有价元素的方法，属于金属元素回收技术领域。本发明的一种微波强化浸出回收铜熔炼烟灰有价元素的方法，其步骤是：还原焙烧，微波强化浸出，浸出溶液处理。本发明采用微波强化浸出铜熔炼烟灰中的有价元素，可以提高铜烟灰中金属元素，尤其是粒度较大的铜烟灰中Cu和Zn的浸出率，同时微波辅助加热具有体加热、节能高效，易于控制、安全环保等优点，能够满足我国二次资源的利用和经济发展的需求。

技术领域

本发明属于金属元素回收技术领域，特别是涉及一种微波强化浸出回收铜熔炼烟灰中有价元素的方法。

背景技术

目前，我国铜消费量远大于铜产量，且消费铜的增速高于精铜的年新增产能，因而应加大对再生铜等含铜的二次资源回收技术的研发力度，改善铜资源的短缺现状。铜烟灰是铜造锍熔炼过程产生的烟尘，是大部分的易挥发元素如Zn、Pb、Sb、As、Sn、Cd等及少量的Cu挥发进入气相，经除尘系统将熔炼过程中产生的烟气收集下来的部分。铜烟灰一般为灰白色或暗白色，粒度细，一般粒径为200目左右的颗粒约占70％以上，堆密度为0.25g/cm³左右，堆比重为0.2-0.3，水浸液pH为3-3.5，具有吸湿性，长时间存放易结块。在铜的造锍熔炼中，铜烟灰在除尘系统中的堆积会造成通风不畅，大量的铜烟灰返炉会导致炉内反应条件恶化、杂质成分的恶性积累，从而严重影响生产。

而由于铜烟灰是一种很重要的含铜二次资源，其含有大量的铜、锌等有价金属，具有很高的回收价值，因此，铜烟灰中有价金属的回收再生具有重要的意义。回收铜烟灰的目的是回收利用其中的有价金属，去除杂质，其处理工艺总体可分为火法与湿法两种。火法熔炼处理铜烟灰的各种方法中唯有反射炉的效果较好，其具有工艺简单、技术成熟等优点，然而火法熔炼处理铜烟灰的缺点也十分显著，如金属回收率低、环境污染问题严重等。相对火法而言，湿法处理铜烟灰具有回收率高、环境友好、对主要生产工艺无显著影响等优点，近年来的研究也主要集中在湿法综合回收利用铜烟灰的领域。

但由于铜烟灰中铁酸铜、铁酸锌非常稳定，不溶于大多数酸及碱性介质，因此通常需要使用高温和高酸度来提高铜、锌的浸出率，目前现有技术中主要是采用水浴加热对铜烟灰进行酸浸处理，该浸出方法对于粒度较大的铜烟灰，会导致浸出的不充分，从而影响浸出效果。经检索，中国专利申请号为201510494775.3的申请案公开了一种熔炼炉烟灰的处理方法，该申请案包括以下步骤：(1)还原焙烧；(2)高压氧浸；(3)铅的回收；(4)铜的回收；(5)锌的回收，采用该申请案的处理方法可以对熔炼炉烟灰中的铅、铜、锌进行有效回收，但其处理工艺相对复杂，需要进行高压氧浸处理，且酸耗及有机溶剂消耗相对较多。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服采用现有湿法浸出工艺对铜烟灰中金属元素进行回收时，易存在浸出不充分、浸出率低的不足，提供了一种微波强化浸出回收铜熔炼烟灰中有价元素的方法。采用本发明的技术方案可以提高铜烟灰中金属元素，尤其是粒度较大的铜烟灰中Cu和Zn的浸出率，并能有效降低回收过程中的酸耗与能耗。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种微波强化浸出回收铜熔炼烟灰中有价元素的方法，包括以下步骤：

步骤一、还原焙烧

将烟灰与碳粉混合研磨均匀后一起进行还原焙烧处理；

步骤二、微波强化浸出

将还原焙烧处理后的烟灰在微波作用下于硫酸溶液中进行浸出处理，浸出结束后，将浸出产物固液分离；

步骤三、浸出溶液处理

向所得浸出液中加入锌粉进行锌粉置换，得到海绵状铜粉产品，待置换反应结束后进行固液分离，将所得滤液进行电解沉积生产得到阴积锌产品。