高鐵鋅焙砂中浸渣與高鐵硫化鋅精礦協(xié)同浸出-除銅砷方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于鋅的濕法冶金領(lǐng)域，特別是涉及一種高鐵鋅焙砂中浸渣與高鐵硫化鋅精礦協(xié)同浸出—除銅砷方法。本方法步驟為：將含高鐵鋅焙砂中浸渣與高鐵硫化鋅精礦混合，與鋅電積廢液和部分濃硫酸配制的含硫酸溶液調(diào)漿進行協(xié)同浸出，協(xié)同浸出的除銅砷前液中加入反應(yīng)計量的工業(yè)鐵粉，并根據(jù)需要補充適量的硫酸銅，反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)礦漿經(jīng)液固分離得到砷化亞銅沉淀物和除銅砷后液，砷化亞銅沉淀物作為提銅原料，除銅砷后液返回濕法煉鋅工序進一步回收其中的有價金屬。本發(fā)明的方法清潔、高效，可實現(xiàn)銅的高效浸出和Fe3+的高效還原，溶液處理量小，全面提高了濕法煉鋅過程有價金屬的綜合回收率，簡化了冶煉流程。
【專利說明】高鐵鋅焙砂中浸渣與高鐵硫化鋅精礦協(xié)同浸出-除銅砷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋅的濕法冶金領(lǐng)域，特別是涉及一種高鐵鋅焙砂中浸渣與高鐵硫化鋅精礦協(xié)同浸出一除銅砷方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有濕法冶金技術(shù)中，含銅酸性溶液中銅的富集方法主要為溶劑萃取法和金屬置換法。溶劑萃取法主要應(yīng)用于濕法煉銅過程產(chǎn)生高銅離子濃度溶液中銅的富集過程。在濕法煉鋅過程中由于鋅精礦含銅低，浸出液中銅濃度也隨之較低，此時采用溶劑萃取法時生產(chǎn)過程溶液處理量大，過程難于控制，而鋅粉、鐵粉或鋁粉等金屬粉末作為還原劑可有效將溶液中的銅置換出來以海綿銅渣形態(tài)產(chǎn)出，海綿銅可作為回收銅的原料。
[0003]濕法煉鋅過程中鋅精礦中約35%的銅進入中性浸出液，采用鋅粉置換后99%以上銅富集于銅鎘渣中，成為回收銅鎘的原料。而進入中性浸出渣中的銅在采用傳統(tǒng)濕法煉鋅工藝時難以有效回收，造成銅資源的損失和浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有濕法煉鋅過程有價金屬銅綜合回收與利用方面的不足之處，提供一種清潔、高效的高鐵鋅焙砂中浸渣與高鐵硫化鋅精礦協(xié)同浸出一除銅砷方法，該方法可浸出和富集鋅冶煉過程的銅并除去雜質(zhì)砷。
[0005]實現(xiàn)本發(fā)明所述目的采取的步驟是:將含鋅15~35%、鐵20~40%、銅0.15~2.5%、砷0.3~0.6%的高鐵鋅焙砂中浸渣與含鋅35~46%、鐵16~25%、銅0.1~1.5%、砷0.2~0.4%的高鐵硫化鋅精礦按質(zhì)量比1:0.15^0.35混合，與鋅電積廢液和部分濃硫酸配制的含硫酸18(T220g/L的溶液調(diào)漿，控制浸出液固比6~8mL/g，溫度85°C~95°C，攪拌條件下協(xié)同浸出2~4小時，產(chǎn)出的浸出液即為除銅砷前液；向除銅砷前液中加入反應(yīng)計量的工業(yè)鐵粉和硫酸銅，并在5(T90°C下攪拌反應(yīng)20-40分鐘；反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)礦漿經(jīng)液固分離得到砷化亞銅沉淀物和除銅砷后液，砷化亞銅沉淀物作為提銅原料，除銅砷后液返回濕法煉鋅工序進一步回收其中的有價金屬。
[0006]浸出所得的除銅砷前液中應(yīng)含Cu2+0.5~3.5g/L、Fe2(T40g/L、Fe3+L 5~6g/L、As3+0.2~0.6g/L。
[0007]除銅砷前液中加入的工業(yè)鐵粉量為液中Cu2+和Fe3+理論量之和的f 1.5倍，硫酸銅的用量依據(jù)是維持液中Cu2+和As3+摩爾理論量之比為3:1。
[0008]所述的除銅砷前液的初始pH應(yīng)調(diào)整為為0.2^0.8。
[0009]除銅砷后液中應(yīng)達到銅離子濃度小于3mg/L，砷離子濃度小于lmg/L。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:在高鐵鋅焙砂中浸渣與高鐵硫化鋅精礦協(xié)同浸出過程中實現(xiàn)了銅的高效浸出和Fe3+的高效還原，采用鐵粉置換可將溶液中99%以上的銅和砷富集于砷化銅沉淀 中，克服了萃取低銅離子濃度溶液時溶液處理量大，過程體積難于平衡等問題，同時將溶液中的有害雜質(zhì)砷進行固化除去，全面提高了濕法煉鋅過程有價金屬的綜合回收率，簡化了冶煉流程。
具體實施例
[0011]實施例一:
1.原料化學成分及各成分重量百分比。
[0012]取自某濕法煉鋅企業(yè)的高鐵鋅焙砂中浸渣的化學成分如下:鋅36%、鐵37%、銅
0.93%、砷 0.75% ；
取自某濕法煉鋅企業(yè)的高鐵硫化鋅精礦的化學成分如下:鋅45.8%、鐵18.9%、銅
0.58%、砷 0.41% ；
2、高鐵鋅焙砂中浸渣與高鐵硫化鋅精礦協(xié)同浸出。
[0013](I)將高鐵鋅焙砂中浸渣與高鐵硫化鋅精礦按質(zhì)量比1: 0.25混合，用180g/L的硫酸溶液調(diào)漿，浸出液固比8mL/g ；
(2)過程控制:溫度90°C，攪拌轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/分鐘，反應(yīng)時間4小時。鋅的浸出率為98.5%，銅的浸出率為95.6%，除銅砷前液中Cu2+L 26g/ L，F(xiàn)e3+濃度為2.8 g/L，As3+濃度為
0.58 g/L，溶液 pH 值 0.76。
[0014]3、除銅砷前液中銅砷的沉淀富集。
[0015]在除銅砷前液中加入理論量I倍的工業(yè)鐵粉，加入少量硫酸銅，維持液中Cu2+和As3+摩爾理論量之比為3:1，在90°C下攪拌反應(yīng)20分鐘后反應(yīng)礦漿經(jīng)液固分離得到砷化銅沉淀和除銅后液。銅的沉淀率為99.5%，除砷率為99.8%。
[0016]實施例二:
1.原料化學成分及各成分重量百分比。
[0017]取自某濕法煉鋅企業(yè)的高鐵鋅焙砂中浸渣的化學成分如下:鋅28%、鐵31.4%、銅
1.2%、砷 0.35% ；
取自某濕法煉鋅企業(yè)的高鐵硫化鋅精礦的化學成分如下:鋅40%、鐵25%、銅0.18%、砷
0.23% ；
2、高鐵鋅焙砂中浸渣與高鐵硫化鋅精礦協(xié)同浸出。
[0018](I)將高鐵鋅焙砂中浸渣與高鐵硫化鋅精礦按質(zhì)量比1: 0.35混合，用220g/L的硫酸溶液調(diào)漿，浸出液固比6mL/g ；
(2)過程控制:溫度95°C，攪拌轉(zhuǎn)速550轉(zhuǎn)/分鐘，反應(yīng)時間3小時。鋅的浸出率為97.9%，銅的浸出率為96.8%，溶液中Cu2+0.62g/ L ,Fe3+濃度為1.66 g/L,As3+濃度為0.25g/L，溶液 pH 值 0.2。
[0019]3、除銅砷前液中銅砷的沉淀富集。
[0020]在除銅前液中加入理論量1.5倍的工業(yè)鐵粉，加入少量硫酸銅，維持液中Cu2+和As3+摩爾理論量之比為3:1，在70°C下攪拌反應(yīng)30分鐘后反應(yīng)礦漿經(jīng)液固分離得到砷化銅沉淀物和除銅砷后液。銅的沉淀率為99.9%，除砷率為99.2%。
[0021]實施例三:
1.原料化學成分及各成分重量百分比。
[0022]取自某濕法煉鋅企業(yè)的高鐵鋅焙砂中浸渣的化學成分如下:鋅15%、鐵21%、銅2.13%、砷 0.65% ；
取自某濕法煉鋅企業(yè)的高鐵硫化鋅精礦的化學成分如下:鋅35%、鐵18%、銅1.5%、砷0.42% ；
2、高鐵鋅焙砂中浸渣與高鐵硫化鋅精礦協(xié)同浸出。
[0023](1)將高鐵鋅焙砂中浸渣與高鐵硫化鋅精礦按質(zhì)量比1: 0.15混合，用190g/L的硫酸溶液調(diào)漿，浸出液固比7mL/g ；
(2)過程控制:溫度85°C，攪拌轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/分鐘，反應(yīng)時間2小時。鋅的浸出率為98.5%，銅的浸出率為96.9%，除銅砷前液中Cu2+3.16g/ L，F(xiàn)e3+濃度為3.98 g/L，As3+濃度為
0.58 g/L，溶液 pH 值 0.56。
[0024]3、除銅砷前液中銅砷的沉淀富集。
[0025]在除銅砷前液中加入理論量1.2倍的工業(yè)鐵粉,在50°C下攪拌反應(yīng)40分鐘后反應(yīng)礦漿經(jīng)液固分離得到砷化銅沉淀和除銅后液。銅的沉淀率為99.7%，除砷率為99.8%。
【權(quán)利要求】
1.一種高鐵鋅焙砂中浸渣與高鐵硫化鋅精礦協(xié)同浸出一除銅砷方法，其特征是:將含鋅15~35%、鐵20~40%、銅0.15~2.5%、砷0.3~0.6%的高鐵鋅焙砂中浸渣與含鋅35~46%、鐵16~25%、銅0.1-1.5%、砷0.2~0.4%的高鐵硫化鋅精礦按質(zhì)量比1:0.15~0.35混合，與鋅電積廢液和部分濃硫酸配制的含硫酸180-220g/L的溶液調(diào)漿，控制浸出液固比6~8mL/g，溫度85°C~95°C，攪拌條件下協(xié)同浸出2~4小時，產(chǎn)出的浸出液即為除銅砷前液；向除銅砷前液中加入反應(yīng)計量的工業(yè)鐵粉和硫酸銅，并在5(T90°C下攪拌反應(yīng)20-40分鐘；反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)礦漿經(jīng)液固分離得到砷化亞銅沉淀物和除銅砷后液，砷化亞銅沉淀物作為提銅原料，除銅砷后液返回濕法煉鋅工序進一步回收其中的有價金屬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鐵鋅焙砂中浸渣與高鐵硫化鋅精礦協(xié)同浸出一除銅砷方法，其特征是:浸出所得的除銅砷前液中應(yīng)含Cu2+0.5~3.5g/L，F(xiàn)e20-40g/L、Fe3+L 5~6g/L、As3+0.2~0.6g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鐵鋅焙砂中浸渣與高鐵硫化鋅精礦協(xié)同浸出一除銅砷方法，其特征是:除銅砷前液中加入的工業(yè)鐵粉量為液中Cu2+和Fe3+理論量之和的f 1.5倍，硫酸銅的用量依據(jù)是維持液中Cu2+和As3+摩爾理論量之比為3:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鐵鋅焙砂中浸渣與高鐵硫化鋅精礦協(xié)同浸出一除銅砷方法，其特征是:所述的除銅砷前液的初始pH應(yīng)調(diào)整為為0.2^0.8。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鐵鋅焙砂中浸渣與高鐵硫化鋅精礦協(xié)同浸出一除銅砷方法，其特征是:除銅砷后液中應(yīng)達到銅離子濃度小于3mg/L，砷離子濃度小于lmg/L。
【文檔編號】C22B3/44GK103789544SQ201410049421
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月13日
【發(fā)明者】魏昶, 朱北平, 鄧志敢, 曹元慶, 李存兄, 李旻廷, 李興彬 申請人:昆明理工大學科技產(chǎn)業(yè)經(jīng)營管理有限公司, 云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司