[发明专利]一种铜再生烟灰中有价金属高效分离的方法

说明书

本发明公开了一种铜再生烟灰中有价金属高效分离的方法，将铜再生烟灰和氧化亚铁粉体混合，将所得的混合物与浓硫酸混合熟化，熟化后对混合物进行水浸，得到含铅浸出渣和含锌铜浸出液。本发明在铜再生烟灰硫酸熟化过程中添加一定量的氧化亚铁，可极大降低硫酸熟化的温度，同时提高铜铅锌等有价金属的转型效率，在200～300℃下熟化30～90min，烟灰中铜、铅、锌转型效率大于98％，实现铜再生烟灰中铜、铅、锌有价金属的高效分离。

技术领域

本发明属于资源回收利用领域，尤其涉及一种铜再生烟灰中有价金属高效分离的方法。

背景技术

随着我国铜金属矿产资源的日益枯竭，而同时我国每年产生大量的含铜电镀污泥、铜冶炼渣、含铜电子废料等含铜废弃物，这些废料中不仅含有大量有价金属铜，还含有部分铅、锌等有价金属，因此从这些含铜二次废料中回收铜铅锌等有价金属将逐渐成为保障我国金属资源需求的重要途径。

目前，火法冶炼处置含铜二次废料由于其运行成本低、使用性广、金属回收率高等优点而被广泛应用。在高温焙烧或熔炼过程中，含铜二次废料中铅锌和部分铜以卤族化合物挥发进入烟尘，形成大量铜再生烟灰。因此实现铜再生烟灰中有价金属高效提取对二次金属废料的综合利用具有重要意义。

铜再生烟灰中铜铅锌主要以氯化物和溴化物的形态存在，采用常规的浸出难以实现有价金属的分离。硫酸熟化由于其可将金属转化成金属硫酸盐，已经成为一种常见的处理烟灰的方法。申请号为201610892000.6的专利申请公开了一种基于硫酸熟化从粉煤灰中提取氧化铝的方法，通过硫酸熟化将粉煤灰中氧化铝转化成可溶解的硫酸铝，通过浸出实现铝从粉煤灰中的分离，但该方案仍存在含铝浸出液中硅杂质高的问题。申请号为201911227657.0的专利申请公开了一种可实现UPOPs合成阻滞和低温分解的烟灰处理方法，其通过将烟灰与浓硫酸混合，并添加炭质还原剂，实现有价金属的物相转化和UPOPs的分解，但是硫酸熟化过程需要温度为300～600℃，且需要反应1～5h，存在金属转型反应速率慢、能耗高等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种铜再生烟灰中有价金属高效分离的方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种铜再生烟灰中有价金属高效分离的方法，将铜再生烟灰和氧化亚铁混合，将混合物与浓硫酸混合熟化，熟化后对混合物进行水浸，得到含铅浸出渣和含锌铜浸出液。

上述的方法，优选的，所述氧化亚铁与所述铜再生烟灰的质量比为1：(20～50)。

上述的方法，优选的，所述铜再生烟灰和氧化亚铁混合物与浓硫酸的固液体积比为(2～4)：1。

上述的方法，优选的，所述浓硫酸为浓度为98％的硫酸。

上述的方法，优选的，所述熟化过程在空气气氛中进行，其中，熟化的温度为200～300℃，保温时间为10～90min。

上述的方法，优选的，所述水浸过程的固液体积比为1：(3～5)。

上述的方法，优选的，所述水浸过程进行搅拌，搅拌速率为100～200r/min，浸出时间为20～40min。

上述的方法，优选的，所述铜再生烟灰来源于铜再生冶炼烘干和熔炼过程中所产生的烟灰。

上述的方法，优选的，所述铜再生烟灰主要组分包括：Zn 3～30％、Pb 12～50％、Cu 1～8％、Sn 1～6％、Na 5～10％、K 1～4％、Cl 5～25％、F 1～5％、Br 0.5～3％。

上述的方法，优选的，所述的氧化亚铁的纯度不低于95％。