一種從銅陽極澆鑄洗渣中回收有價(jià)金屬的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及銅陽極澆鑄洗渣再利用技術(shù)，特別是一種從銅陽極澆鑄洗渣中回收有價(jià)金屬的方法。本發(fā)明首先將銅陽極澆鑄洗渣干燥脫水后，在氧化劑作用下進(jìn)行熱酸浸出，將洗渣中的鋇和銅同時(shí)浸出入液，浸出液冷卻至常溫后，用水稀釋，過濾得硫酸鋇沉淀和硫酸銅溶液，沉淀可作為脫模劑直接返回銅陽極澆鑄工序，硫酸銅溶液用于回收銅。本發(fā)明通過熱酸浸出，將洗渣中含量大的硫酸鋇浸出，有效地釋放被鋇包裹的銅，實(shí)現(xiàn)了從洗渣高效回收鋇和銅，鋇和銅的回收率都在99％以上；具有工藝流程短、設(shè)備簡單、金屬回收率高等優(yōu)點(diǎn)，適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。
【專利說明】一種從銅陽極澆鑄洗渣中回收有價(jià)金屬的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及銅陽極澆鑄洗渣再利用技術(shù)，特別是一種從銅陽極澆鑄洗渣中回收有價(jià)金屬的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]銅陽極澆鑄過程，為便于陽極銅與鑄模分離，往往需要在鑄模上噴灑耐高溫脫模劑。目前，銅陽極澆鑄脫模劑主要有硫酸鋇、骨粉、石墨粉、瓷土粉4鐘，其中硫酸鋇因疏水性好，噴涂在一定溫度的模具上，水份能較快蒸發(fā)，在陽極板上產(chǎn)生的氣孔相對少一些，在各銅冶煉廠被廣泛使用。在銅陽極澆鑄過程中，澆鑄得到的銅陽極板進(jìn)入冷卻池冷卻，有時(shí)還用高壓水槍進(jìn)行沖洗，此時(shí)，覆蓋在陽極板表面的脫模劑以及部分銅或已氧化的氧化亞銅會(huì)脫落進(jìn)入水池，這些物質(zhì)共同形成了銅陽極澆鑄洗渣。
[0003]銅陽極澆鑄洗渣含有大量的銅、氧化亞銅和硫酸鋇。當(dāng)前，多數(shù)冶煉廠將銅陽極澆鑄洗渣返回冶煉爐或送渣選車間回收銅。然而，由于脫模劑粒度很細(xì)，在銅陽極澆鑄冷卻水池中沉降速度較慢，往往覆蓋在銅或氧化亞銅表面；在回收過程中，因硫酸鋇化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定，在一般條件下難于溶于酸或堿等溶劑，使得大量被包裹的銅或氧化亞銅隨著硫酸鋇直接進(jìn)入爐渣或選渣，銅的回收率低，且硫酸鋇脫模劑未能得到循環(huán)利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種從銅陽極澆鑄洗渣中回收有價(jià)金屬的方法，解決銅回收率低、鋇無法循環(huán)使用的問題。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案:一種從銅陽極澆鑄洗渣中回收有價(jià)金屬的方法，包括以下步驟:
[0006]首先將銅陽極澆鑄洗渣干燥，放入攪拌浸出槽進(jìn)行熱酸浸出，在雙氧水或空氣氧化劑的作用下，將洗渣中的鋇和銅同時(shí)浸出入液；熱酸浸出條件為:硫酸濃度為18mol/L，液固質(zhì)量比為2:1~10:1，溫度為200~500°C，時(shí)間為5~60分鐘，雙氧水用量為理論量的3~5倍，或空氣通入量為理論量的6~10倍；
[0007]熱酸浸出發(fā)生的主要反應(yīng)為:
[0008]BaS04+H2S04 = Ba( HSO4)2,
[0009]Cu2CHH2SO4 = CuS04+Cu+H20,
[0010]2Cu+2H2S04+02 = 2CuS04+2H20,
[0011 ] Cu+H2S04+H202 = CuS04+2H20 ；
[0012]然后將熱酸浸出液冷卻至常溫，用熱酸浸出液體積10%~50%的水稀釋，過濾得硫酸鋇沉淀和硫酸銅溶液；硫酸鋇沉淀作為脫模劑直接返回銅陽極澆鑄工序，硫酸銅溶液用電解或結(jié)晶方式回收銅；稀釋時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為:
[0013]Ba(HSO4)2 = BaSO4 I +H2SO4。
[0014]銅陽極澆鑄洗渣干燥至含水質(zhì)量比為1%以下。[0015]所述硫酸、雙氧水等各種試劑均為工業(yè)級(jí)試劑。
[0016]本發(fā)明采用熱酸浸出方法，將鋇和銅同時(shí)浸出入液，再通過稀釋，即可分離鋇和銅，回收得到的鋇可以直接作為脫模劑重復(fù)使用，銅以硫酸銅形式回收，可采用常用方法(電解或結(jié)晶)回收銅，銅和鋇回收率都高達(dá)99%以上，節(jié)約了資源；具有工藝流程短、設(shè)備簡單、金屬回收率高等優(yōu)點(diǎn)，適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]附圖為本發(fā)明工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如附圖所示，本發(fā)明能廣泛應(yīng)用于從銅陽極澆鑄洗渣中回收鋇和銅，其主要成分范圍以重量百分比計(jì)為(％):Cul0.0~50.0、Bal0.0~50.0。實(shí)施例中銅陽極澆鑄洗渣含水質(zhì)量比為1%以下。
[0019]實(shí)施例1:
[0020]銅陽極澆鑄洗渣主要成分以重量百分比計(jì)為):Cu24.9、Ba40.5、H2O0.9。
[0021]往500g干燥的銅陽極澆鑄洗渣加入濃硫酸2.0L,按每小時(shí)2.0L/(t洗渣)速度不斷加入質(zhì)量百分比為30%的雙氧水，在250°C下浸出50分鐘；將熱酸浸出液冷卻至常溫后，用0.5L水稀釋，經(jīng)過濾得到硫酸銅溶液2.6L和硫酸鋇沉淀345g，稀釋液含銅47.5g/L，沉淀含硫酸鋇99.0%，銅和鋇的回收率分別達(dá)99.1 %和99.2 %。 [0022]實(shí)施例2:
[0023]銅陽極澆鑄洗渣主要成分以重量百分比計(jì)為):Cu44.l、Ba25.5、H2O0.8。
[0024]往500g干燥的銅陽極澆鑄洗渣加入濃硫酸2.5L，按每小時(shí)9.5L/(t洗渣)速度不斷加入質(zhì)量百分比為30%的雙氧水，在350°C下浸出20分鐘；將熱酸浸出液冷卻至常溫后，用1.0L水稀釋，經(jīng)過濾得到硫酸銅溶液3.8L和硫酸鋇沉淀218g，稀釋液含銅57.5g/L，沉淀含硫酸鋇99.2%，銅和鋇的回收率分別達(dá)99.1 %和99.8 %。
[0025]實(shí)施例3:
[0026]銅陽極澆鑄洗渣主要成分以重量百分比計(jì)為):Cu23.5、Ba42.4、H2O0.9。
[0027]往500g干燥的銅陽極澆鑄洗渣加入濃硫酸2.0L,按每分鐘3.0L/ (t洗渣)速度不斷通入空氣，在200°C下浸出60分鐘；將熱酸浸出液冷卻至常溫后，用0.5L水稀釋，經(jīng)過濾得到硫酸銅溶液2.7L和硫酸鋇沉淀365g，稀釋液含銅43.3g/L，沉淀含硫酸鋇98.0g/L，銅和鋇的回收率分別達(dá)99.5%和99.3%。
[0028]實(shí)施例4:
[0029]銅陽極澆鑄洗渣主要成分以重量百分比計(jì)為):Cu43.4、Ba29.7、H2O0.8。
[0030]往500g干燥的銅陽極澆鑄洗渣加入濃硫酸2.5L，按每分鐘34.5L/ (t洗渣)速度不斷通入空氣，在450°C下浸出10分鐘；將熱酸浸出液冷卻至常溫后，用1.0L水稀釋，經(jīng)過濾得到硫酸銅溶液3.8L和硫酸鋇沉淀255g，稀釋液含銅56.8g/L，沉淀含硫酸鋇98.5g/L，銅和鋇的回收率分別達(dá)99.5%和99.5%。
【權(quán)利要求】
1.一種從銅陽極澆鑄洗渣中回收有價(jià)金屬的方法，其特征在于:包括以下步驟:將銅陽極澆鑄洗渣干燥，在雙氧水或空氣氧化劑的作用下，進(jìn)行熱酸浸出，將洗渣中的鋇和銅同時(shí)浸出入液，之后冷卻至常溫，用水稀釋，過濾得硫酸鋇沉淀和硫酸銅溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種從銅陽極澆鑄洗渣中回收有價(jià)金屬的方法，其特征在于:首先將銅陽極澆鑄洗渣干燥，放入攪拌浸出槽進(jìn)行熱酸浸出，在雙氧水或空氣氧化劑的作用下，將洗洛中的鋇和銅同時(shí)浸出入液；熱酸浸出條件為:硫酸濃度為18mol/L,液固質(zhì)量比為2:1~10:1，溫度為200~500°C，時(shí)間為5~60分鐘，雙氧水用量為理論量的3~5倍，或空氣通入量為理論量的6~10倍； 熱酸浸出發(fā)生的主要反應(yīng)為:
BaS04+H2S04 = Ba (HSO4)2,
Cu2CHH2SO4 = CuS04+Cu+H20,
2Cu+2H2S04+02 = 2CuS04+2H20,
Cu+H2S04+H202 = CuS04+2H20 ； 然后將熱酸浸出液冷卻至常溫，用熱酸浸出液體積10%~50%的水稀釋，過濾得硫酸鋇沉淀和硫酸銅溶液；硫酸鋇沉淀作為脫模劑直接返回銅陽極澆鑄工序，硫酸銅溶液用電解或結(jié)晶方式回收銅；稀釋時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為:
Ba (HSO4) 2 = BaSO4 I +H2S04。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種從銅陽極澆鑄洗渣中回收有價(jià)金屬的方法，其特征在于:銅陽極澆鑄洗渣干燥至含水質(zhì)量比為1%以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 或2所述一種從銅陽極澆鑄洗渣中回收有價(jià)金屬的方法，其特征在于:最佳實(shí)施條件:按500g含水質(zhì)量比為I %以下的銅陽極澆鑄洗渣加入濃硫酸2.0L,每分鐘3.0L/t洗渣的速度不斷通入空氣，在200°C下浸出60分鐘；將熱酸浸出液冷卻至常溫后，用0.5L水稀釋，經(jīng)過濾得到硫酸銅溶液和硫酸鋇沉淀。
【文檔編號(hào)】C22B26/20GK103966457SQ201410221758
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】汪金良, 盧宏 申請人:江西理工大學(xué)