[发明专利]一种高效处理铜冶炼烟尘的工艺

说明书

一种高效处理铜冶炼烟尘的工艺，将铜冶炼烟尘配入5‑50％的焦炭粉或/和粉煤、10‑40％的硫酸，然后送入微波炉，在负压状态进行微波加热焙烧，铜冶炼烟尘中的砷形成三氧化二砷并以烟气形式挥发，将烟气收尘沉降，得到三氧化二砷产品；将焙烧渣采用污酸直接浸出，焙烧渣中的锌、铜和残留的砷被浸出在浸出液中，锡、铅和其他物料进入浸出渣；向浸出液加入萃取剂萃取铜，并电积产出粗铜产品后，萃余液在通氧的环境下，加氢氧化钙调节pH值至7‑8，沉淀砷，之后再加硫酸铁深度除砷后，得到硫酸锌溶液，浓缩蒸发后形成硫酸锌产品。本发明将烟尘中的砷、锌、铜、锡、铅分步骤分离，有价金属回收率高。工艺流程短、操作简便、安全环保。

技术领域

本发明涉及铜冶炼生产中产生的有害烟尘的处理方法技术领域。

背景技术

铜冶炼烟尘为铜冶炼电收尘处理烟气的产物，其主要含有锡、铜、铅、锌、铟等有价金属，同时含有10-20％的砷，为危险冶炼中间物料。该物料主要特点为有价金属种类多，含量较低，需综合处理，同时还含有一部分砷，必须安全处置且应尽可能加以有效利用。高效选择性脱砷，保留有价金属是该物料开发利用的关键。

目前铜冶炼烟尘的处理方法主要有湿法浸出工艺、鼓风炉冶炼、硫酸化焙烧—湿法浸出以及回转窑焙烧等。

(1)湿法浸出工艺：主要为采用硫酸浸出后，浸出液通过萃取方式，回收铜，通过石灰铁盐法沉砷后，回收其他有价金属。该工艺可综合回收有价金属铜，但砷浸出后，又以砷酸钙、砷酸铁的形式产出，又形成另一种含砷固体废弃物，固体增容量较大，含砷固体废弃物处置困难，存在安全隐患。

(2)鼓风炉冶炼工艺：因铜冶炼烟尘中含铅量较低，不能直接采用鼓风炉冶炼工艺处理该物料，只能采取配矿方式处理，使银、铅等物料进入金属粗铅，铜、铋、铟等有价金属进入冰铜，砷进入烟气处理系统中，以砷滤饼的形成开路，同样面临处理体积大，处理成本高等问题。

(3)硫酸化焙烧—湿法浸出工艺：该工艺采用铜冶炼烟尘进行硫酸化焙烧后挥发砷，将形成三氧化二砷形式的砷通过酸浸、萃取、电积等方式回收有价金属。该工艺具有有价金属损失低、砷挥发效率高等优势，但设备腐蚀问题较为严重。

(4)回转窑焙烧工艺：将铜冶炼烟尘与一定的还原剂或硫化物混合后，进行焙烧脱砷，砷以三氧化二砷的方式回收，焙烧渣通过酸浸等方式回收有价金属。该工艺主要存在有价金属回收率低、三氧化二砷品质较低等问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的各种问题，提供一种高效处理铜冶炼烟尘的工艺。

本发明采取的技术方案如下：

一种高效处理铜冶炼烟尘的工艺，工艺步骤如下：

1)将铜冶炼烟尘按质量比配入5-50％的焦炭粉或/和粉煤、10-40％的硫酸，然后送入微波炉；

2)物料进入炉内后，控制炉内为负压状态，通过微波感应加热至500～700℃，对铜冶炼烟尘铜冶炼烟尘进行微波加热焙烧，铜冶炼烟尘中的砷形成三氧化二砷并以烟气形式挥发，将含三氧化二砷的烟气收尘沉降，得到三氧化二砷产品；

3)将微波炉中形成的焙烧渣采用污酸直接浸出，浸出条件为焙烧渣与污酸液固比5:1，浸出温度为常温，浸出时间1～2小时，焙烧渣中的锌、铜和残留的砷被浸出在浸出液中，锡、铅和其他物料进入浸出渣；

4)向浸出液加入萃取剂萃取铜，并电积产出粗铜产品后，萃余液在通氧的环境下，加氢氧化钙调节pH值至7-8，沉淀砷，之后再加硫酸铁深度除砷后，得到硫酸锌溶液，浓缩蒸发后形成硫酸锌产品；所述萃取剂为质量浓度15-25％的Lix984H。