[发明专利]一种多金属全路径全价分离方法

摘要

本发明公开了一种多金属全路径全价分离方法，以低品位含铜废物和铜渣为原料，是通过以下主要的工艺过程实现的，（1）原料经再生还原炉还原熔炼，得到的黑铜阳极，经过电解精炼得到金属阴极铜产品，和粗硫酸镍产品，实现了原料中铜、镍分离和回收；（2）铜阳极泥和锌浸出渣经电炉还原熔炼，得到了锡铅锑合金，再经过真空炉熔炼分离，得到了锑铅合金产品和粗锡，粗锡经过电解精炼得到了精锡，即锡锭产品，实现了锡、铅、锑分离和回收；（3）冶炼烟尘用“浸出—萃取—电积”法回收得到了锌锭产品，实现了锌、锡、铅的分离和锌的回收；（4）锡阳极泥作为贵金属富集物料送贵金属回收工厂。实现了多金属彻底分离，具有显著的经济、环保和社会效益。

主权项

一种多金属全路径全价分离方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：由含铜废物、铜渣及包括残极和铜粉的返料65%—75%、熔剂18%—23%和还原剂7%—12%在再生还原炉中还原熔炼，铜液合金经浇铸成铜品位62%—67%的黑铜阳极板；炉渣含铜、镍、铅、锡品位在3%以下，流入保温炉，再返入侧吹炉中做进一步贫化处理；再生还原炉烟气经沉降除尘、布袋收尘后再经过脱硫系统处理后达标排放，熔剂为石灰石和石英；还原剂为焦炭或碳精；步骤2：黑铜阳极板是指金属品位铜62%—67%、锡14%—16%、镍9%—13%、锑1.5%—2.5%、铅5%—6%的金属合金，作为电解铜精炼阳极板，阴极板为纯铜始极片，按照传统铜电解精炼常规技术，得到达到GB/T467的阴极铜产品；电解液成分：Cu2+为35—45g/L，H2SO4为150—170g/L，添加剂为明胶100g/t铜，干酪素20g/t铜，盐酸10ml/t铜，电流密度为100—120A/m2，槽电压为0.35—0.5V，电解液温度为60℃—65℃，电解液循环流量为25—50L/min，同极中心距100mm；电解时，黑铜阳极板中铜、镍金属元素失去电子后，溶解进入电解液中，铜离子在阴极上得到电子后沉积在阴极板上，经过一定周期电解，得到符合GB/T467‑2010标准的阴极铜产品；步骤3：经过周期性电解生产，电解液中富集了一定浓度含量的硫酸镍，Ni2+为35—45g/L，每周期性移出一定量体积量的电解废液，先经过二段电积脱铜，第一段脱铜至含铜15g/L，第二段脱铜至含铜0.5g/L；步骤4：经过一段电积脱铜，产品为2号电解铜；二段脱铜为黑铜粉；电积脱铜技术条件：以锑铅合金为阳极，不锈钢为阴极，槽电压为2—2.5V，电流密度为120—500A/m2，温度为20℃—40℃，同极中心距100mm；当脱铜废液含铜小于0.5g/L时，将脱铜后液在90℃—120℃时负压蒸发浓缩结晶，得到无水硫酸镍即粗硫酸镍作为产品出售，黑酸返回铜电解精炼系统；粗硫酸镍化学成分：镍21%—25%，铜1%—2%；黑酸含硫酸不小于950g/L；步骤5：将黑酸配制成200g/L硫酸溶液，加入氧化铜粉，常温下反应至终点pH为1.5，浸出液含铜离子达到100g/L以上，送电解铜生产系统；步骤6：烟尘送“浸出—萃取—电积”生产锌锭产品；其锌浸出渣送电炉熔炼提取锡铅锑合金，烟尘中氧化锌在常温下低酸度条件下浸取锌，浸出液用P204萃取剂提取锌，用含硫酸溶液反萃取负载锌的有机相，得到富锌溶液，富锌溶液送入电解槽中电积提取金属锌，电解锌片经过熔铸浇铸成锌锭产品出售；步骤7：锌浸出渣和脱铜后的铜阳极泥浸出渣送电炉熔炼成锡铅锑合金；电炉熔炼技术条件：将脱铜后的铜阳极泥浸出渣和锌浸出渣与还原剂、造渣剂按质量比为铜阳极泥或锌浸出渣：焦炭粉：造渣剂＝2.5:0.4:1的比例混合后，分批进料，第一批料占总量的1/3；熔炼温度为1200℃～1300℃，熔炼时间为2h～2.5h，开始熔炼时，电流控制在较小的数值上，产生一定数量炉渣和粗锡合金后，再加大电流，同时加入第二批料；以后每隔2h进一批料，全部炉料在10～14h内投入电炉中；电炉熔炼的还原和造渣过程几乎与炉料受热同时发生，熔体依靠电极附近过热炉渣的对流循环进行传电热和传质，经过澄清分层，产生出锡铅锑合金和炉渣；电炉烟气经沉降除尘、布袋收尘后再经过脱硫系统处理后达标排放；上述还原剂使用焦炭，造渣剂使用石英石、氧化钙、氧化铁；步骤8：锡铅合金经过真空炉蒸馏分离，产出锑铅合金出售，产出粗锡浇铸成锡阳极板；控制真空炉蒸馏的温度1200‑1300℃；炉内残压小于15Pa，蒸馏时间30‑140分钟；步骤9：以粗锡为阳极板，纯锡为始极片，电解精炼产出锡阴极板，再经过熔铸成锡锭产品；电解液成分：Sn2+18—28g/L，Sn4+<4g/L，H2SO485—98g/L，苯酚磺酸或甲酚磺酸16—25g/L，Cl‑3.8—5g/L，Cr3+2—2.8g/L；电解液温度35℃—38℃，电解液循环量6—7L/min，同极中心距100mm，电流密度85—100A/m2；步骤10：锡阳极泥经过脱除锡预处理后送贵金属工厂。