一種萃銅余液綜合回收與循環(huán)利用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種萃銅余液綜合回收與循環(huán)利用方法，包括以下步驟：將含鋅銅金精礦焙燒后，進(jìn)行酸浸處理，得酸浸礦漿；將酸浸礦漿進(jìn)行液固分離，得含鋅銅酸浸液和含金銀固體物料；將含鋅銅酸浸液經(jīng)過萃取裝置和電沉積裝置提取陰極銅，萃銅余液經(jīng)過濾，濾液經(jīng)離子交換膜分離得到透析液及除雜含酸液；所得透析液經(jīng)泵打入攪拌槽中，加石灰，產(chǎn)出漿料；將漿料過濾，得含鋅濾液和沉淀渣；將含鋅濾液輸送至沉鋅攪拌槽，并向攪拌槽內(nèi)同時(shí)加入硫化鈉溶液和碳酸氫銨溶液，待鋅沉淀析出；壓濾過濾。該方法簡單易行，得含鋅量為43.2％-45.8％的鋅渣，既充分回收金銀銅硫有價(jià)金屬，又充分回收了有價(jià)金屬鋅，有效利用了含金多元素金精礦資源，變廢為寶，進(jìn)一步提高資源利用率和增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】一種萃銅余液綜合回收與循環(huán)利用方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種萃銅余液綜合回收與循環(huán)利用方法，屬于冶金化工中焙燒+酸浸萃取提銅后液綜合回收鋅銅、酸性廢水循環(huán)利用的生產(chǎn)工藝【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，一種含鋅銅金精礦采用焙燒+酸浸工藝，酸浸液含鋅、銅等金屬，采用萃取電積法產(chǎn)出陰極銅，而萃取提銅后液即萃銅余液，通常含鋅為3000~8000mg/l，含銅60~160mg/l及鐵、鈣、鈉等其他金屬離子。因萃銅余液顯酸性，PH = I~2，同時(shí)因含雜質(zhì)較多，考慮工藝技術(shù)條件及成本因素，該萃銅余液沒有得到回收與利用。目前通常是將萃取提銅后液采用石灰中和法直接進(jìn)行處理，中和后液過濾后返回生產(chǎn)系統(tǒng)，中和渣壓濾后堆存尾礦庫，其中有價(jià)金屬鋅、銅等元素沒有回收利用，不僅造成資源浪費(fèi)，同時(shí)對環(huán)境產(chǎn)生較大影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種萃銅余液綜合回收與循環(huán)利用方法，解決萃銅余液中鋅銅等有價(jià)元素綜合回收與廢水閉路循環(huán)利用的技術(shù)難題，不僅使萃銅余液中金、銀、銅、鋅得到回收，而且使脫除雜質(zhì)的酸性水得到循環(huán)利用，有效利用了含鋅銅金精礦資源，變廢為寶，提高資源利用率和增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種萃銅余液綜合回收與循環(huán)利用方法，包括以下步驟:
[0005]步驟(1)，將含鋅銅金精礦焙燒后，通過冷卻滾筒輸送至酸浸槽中進(jìn)行酸浸，控制酸浸溫度在80~90°C，酸浸5~7小時(shí)，得酸浸礦漿；所述酸浸槽中添加濃度為25~40g/I的硫fe ；
[0006]步驟(2)，將酸浸礦漿進(jìn)行液固分離，得含鋅銅酸浸液和含金銀固體物料；所述含金銀固體物料進(jìn)常規(guī)氰化提金工藝流程；
[0007]步驟(3)，將所述含鋅銅酸浸液經(jīng)過萃取裝置和電沉積裝置提取陰極銅，萃銅后余液經(jīng)真空過濾裝置過濾，濾液經(jīng)一、二級離子交換膜分離分別得到透析液及除雜含酸液；
[0008]步驟(4)，所得除雜含酸液用泵打入酸浸槽，返回步驟1，作為酸浸出調(diào)漿補(bǔ)充用水，實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)利用；
[0009]步驟(5)，所得透析液經(jīng)泵打入攪拌槽中，并向攪拌槽中添加石灰，攪拌1.0~2.0小時(shí)，產(chǎn)出PH值為3.5~4.5的漿料；
[0010]步驟(6)，將步驟(5)所得的漿料送至離心機(jī)過濾，得含鋅濾液和沉淀渣；
[0011 ] 步驟(7)，將含鋅濾液輸送至沉鋅攪拌槽，并向攪拌槽內(nèi)同時(shí)加入硫化鈉溶液和碳酸氫銨溶液攪拌反應(yīng)5~7小時(shí)，使含鋅液中的鋅完全沉淀析出；
[0012]步驟(8)，經(jīng)過壓濾機(jī)過濾，得到的濾餅即為含鋅量在43.2~45.8%的鋅渣。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
[0014]本發(fā)明的一種截留萃銅余液雜質(zhì)，實(shí)現(xiàn)綜合回收與循環(huán)利用的方法，簡單易行，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，采用方法步驟處理萃取提銅后液，可以獲得含鋅量為43.2% -45.8%的鋅渣，既充分回收金銀銅硫有價(jià)金屬，又充分回收了有價(jià)金屬鋅，有效利用了含金多元素金精礦資源，變廢為寶，進(jìn)一步提高資源利用率和增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
[0015]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0016]進(jìn)一步，步驟(3)所述濾液經(jīng)一、二級離子交換膜分離分別得到透析液及除雜含酸液具體操作步驟是:
[0017]步驟(301)，濾液經(jīng)打液泵自一級離子交換膜底部泵入，調(diào)整流速以0.2-1.0m3/min流量經(jīng)一級離子交換柱，同時(shí)一級離子交換膜的側(cè)管自底部以對流形式通入純水，控制流速0.3~0.5m3/min，利用離子交換膜兩側(cè)形成的濃度差，濾液側(cè)的游離酸向水側(cè)擴(kuò)散移動，而分子較大、擁有多價(jià)陽離子的金屬鹽則無法透過陰離子交換膜而殘留在透析液一側(cè)；
[0018]步驟(302)，經(jīng)一級離子交換膜的透析液經(jīng)二級離子交換膜底部泵入，調(diào)整流速以
0.2~1.0m3/min流量經(jīng)二級離子交換柱，同時(shí)二級離子交換膜的側(cè)管自底部以對流形式通入純水，控制流速0.3~0.5m3/min,得到透析液及除雜含酸液。
[0019]進(jìn)一步，步驟(7)加入所述硫化鈉溶液的濃度為15~20%，所述碳酸氫銨溶液的濃度為15~20%，所述硫化鈉溶液與所述碳酸氫銨溶液按質(zhì)量比為3:1比例加入，且保證硫化鈉溶液與所述碳酸氫銨溶液的混合溶液與含鋅濾液中的鋅按質(zhì)量比1:0.7~1.2充分反應(yīng)。
[0020]進(jìn)一步，步驟(7)反應(yīng)過程中通過添加濃度為25~35%的氫氧化鈉溶液控制含鋅濾液的PH為6.0~6.5。
[0021]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是:由于將該含鋅濾液的PH控制在6.0-6.5范圍內(nèi)能夠保證含鋅濾液中的金屬離子沉淀完全。

【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0023]本發(fā)明一種萃銅余液綜合回收與循環(huán)利用方法，具體的方法包括以下步驟:
[0024]步驟1、將含鋅銅金精礦焙燒后所得的熱焙砂通過冷卻滾筒輸送至酸浸槽中進(jìn)行酸浸，控制酸浸溫度在80~90°C，酸浸5~7小時(shí)，得酸浸礦漿；
[0025]所述酸浸槽中添加濃度為25~40g/l的硫酸；
[0026]該過程由于采用了濃度為25~40g/l的硫酸目的是浸出銅，屬萃取電積前段工藝，為后續(xù)萃取電積銅提供含銅硫酸銅溶液，同時(shí)保證金在硫酸浸出銅階段金不溶解。在電積工藝中通常采用硫酸溶液介質(zhì)，同時(shí)硫酸為煙氣制酸工藝的產(chǎn)品，不需要外購，就地取材，節(jié)約成本。
[0027]步驟2、酸浸礦漿進(jìn)行液固分離，得含鋅銅酸浸液和含金銀固體物料；含金銀固體物料進(jìn)氰化提金工藝；所述酸浸礦漿是經(jīng)濃密機(jī)和真空過濾機(jī)進(jìn)行液固分離。
[0028]步驟3，含鋅銅酸浸液經(jīng)過萃取裝置和電積裝置提取陰極銅，萃取提銅后液經(jīng)真空過濾裝置過濾油污、細(xì)顆粒礦塵等懸浮物，濾液經(jīng)打液泵自一級離子交換膜底部泵入，調(diào)整流速以0.2-1.0m3/min流量經(jīng)一級離子交換柱，同時(shí)一級離子交換膜的側(cè)管自底部以對流形式通入純水，控制流速0.3-0.5m3/min，利用離子交換膜兩側(cè)形成的濃度差，濾液側(cè)的游離酸向水側(cè)(回收酸側(cè))擴(kuò)散移動，而分子較大、擁有多價(jià)陽離子的金屬鹽則無法透過陰離子交換膜而殘留在透析液一側(cè)。
[0029]步驟4，經(jīng)一級離子交換膜的透析液經(jīng)二級離子交換膜底部泵入，調(diào)整流速以
0.2-1.0m3/min流量經(jīng)二級離子交換柱，同時(shí)二級離子交換膜的側(cè)管自底部以對流形式通入純水，控制流速0.3-0.5m3/min，經(jīng)一、二級離子交換膜分離分別得到透析液及除雜含酸液。
[0030]步驟5，步驟4所得除雜含酸液用泵打入酸浸槽，返回步驟1，作為酸浸出調(diào)漿補(bǔ)充用水，實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)利用。
[0031]步驟6，步驟4所得透析液經(jīng)泵打入攪拌槽中，并向攪拌槽中添加石灰，攪拌
1.0-2.0小時(shí)，產(chǎn)出pH值為3.5-4.5的漿料；通過加入石灰，目的是中和透析液中的硫酸鐵鹽等截留離子。根據(jù)反應(yīng)終點(diǎn)的PH值范圍確定石灰的加入量，通常以酸度計(jì)測定或PH值試紙測定評判。
[0032]步驟7，將步驟6所得的漿料送至離心機(jī)過濾，得含鋅濾液和沉淀渣；
[0033]步驟8，將含鋅濾液輸送至沉鋅攪拌槽，并向攪拌槽內(nèi)同時(shí)加入濃度為15-20%的硫化鈉溶液和15-20%的碳酸氫銨混合沉淀劑溶液，按質(zhì)量比為3:1比例加入，保證(硫化鈉+碳酸氫銨)混合沉淀劑溶液與含鋅濾液中的鋅按質(zhì)量比1: (0.7-1.2)充分反應(yīng)，過程中通過添加濃度為25-35%的氫氧化鈉溶液來控制含鋅濾液的PH為6.0-6.5，攪拌反應(yīng)5_7小時(shí)，通過添加(硫化鈉+碳酸氫銨)混合沉淀劑溶液，以便使含鋅液中的鋅完全沉淀析出。由于將該含鋅濾液的PH控制在6.0-6.5范圍內(nèi)能夠保證含鋅濾液中的金屬離子沉淀完全。
[0034]步驟9，經(jīng)過壓濾機(jī)過濾，得到的濾餅即為含鋅量在43.2-45.8%的鋅渣。
[0035]本發(fā)明一級膜型號可以為:MUNC_620AII (旭化成化學(xué)株式會社產(chǎn)品)，二級膜型號可以為:UHS-620A(旭化成化學(xué)株式會社產(chǎn)品)；使用膜的級別視截留的效果而定，本發(fā)明采用一二級即可達(dá)到技術(shù)要求。
[0036]本發(fā)明一、二級離子交換膜之間插入隔板，形成多組組合。
[0037]實(shí)施例1
[0038]將含鋅銅金精礦焙燒后所得的熱焙砂通過冷卻滾筒輸送至酸浸槽中進(jìn)行酸浸，控制酸浸溫度在80°C，酸浸5小時(shí)，得酸浸礦漿；所述酸浸槽中添加濃度為25g/l的硫酸；酸浸礦漿經(jīng)濃密機(jī)和真空過濾機(jī)進(jìn)行液固分離，得含鋅銅酸浸液和含金銀固體物料；含金銀固體物料進(jìn)氰化提金工藝；含鋅銅酸浸液經(jīng)過萃取裝置和電積裝置提取陰極銅，萃取提銅后液經(jīng)真空過濾裝置過濾油污、細(xì)顆粒礦塵等懸浮物，濾液經(jīng)打液泵自一級離子交換膜底部泵入，調(diào)整流速以0.2m3/min流量經(jīng)一級離子交換柱，同時(shí)一級離子交換膜的側(cè)管自底部以對流形式通入純水，控制流速0.3m3/min，利用離子交換膜兩側(cè)形成的濃度差，廢酸側(cè)的游離酸向水側(cè)(回收酸側(cè))擴(kuò)散移動，而分子較大、擁有多價(jià)陽離子的金屬鹽則無法透過陰離子交換膜而殘留在透析液一側(cè)。
[0039]經(jīng)一級離子交換膜的透析液經(jīng)二級離子交換膜底部泵入，調(diào)整流速以0.2m3/min流量經(jīng)二級離子交換柱，同時(shí)二級離子交換膜的側(cè)管自底部以對流形式通入純水，控制流速0.3m3/min，經(jīng)一、二級離子交換膜分離分別得到透析液及除雜含酸液。所得除雜含酸液用泵打入酸浸槽，返回步驟1，作為酸浸出調(diào)漿補(bǔ)充用水，實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)利用；上述所得透析液經(jīng)泵打入攪拌槽中，并向攪拌槽中添加石灰，攪拌1.0小時(shí)，產(chǎn)出PH值為3.5的漿料；
[0040]將所得的漿料送至離心機(jī)過濾，得含鋅濾液和沉淀渣；將含鋅濾液輸送至沉鋅攪拌槽，并向攪拌槽內(nèi)同時(shí)加入濃度為15%的硫化鈉溶液和15%的碳酸氫銨混合沉淀劑溶液，按質(zhì)量比為3:1比例加入，保證(硫化鈉+碳酸氫銨)混合沉淀劑溶液與含鋅濾液中的鋅按質(zhì)量比1:0.7充分反應(yīng)，過程中通過添加濃度為25%的氫氧化鈉溶液來控制含鋅濾液的PH為6.0，攪拌反應(yīng)5小時(shí)，通過添加(硫化鈉+碳酸氫銨)混合沉淀劑溶液，以便使含鋅液中的鋅完全沉淀析出；經(jīng)過壓濾機(jī)過濾，得到含鋅量為43.2%的鋅渣。
[0041]表1
[0042]

【權(quán)利要求】
1.一種萃銅余液綜合回收與循環(huán)利用方法，其特征在于，包括以下步驟:步驟(1)，將含鋅銅金精礦焙燒后，通過冷卻滾筒輸送至酸浸槽中進(jìn)行酸浸，控制酸浸溫度在80~90°C，酸浸5~7小時(shí)，得酸浸礦漿；所述酸浸槽中添加濃度為25~40g/L的硫酸； 步驟(2)，將酸浸礦漿進(jìn)行液固分離，得含鋅銅酸浸液和含金銀固體物料；所述含金銀固體物料進(jìn)氰化提金工藝流程； 步驟(3)，將所述含鋅銅酸浸液經(jīng)過萃取裝置和電沉積裝置提取陰極銅，萃銅后余液經(jīng)真空過濾裝置過濾，濾液經(jīng)一、二級離子交換膜分離分別得到透析液及除雜含酸液； 步驟(4)，所得除雜含酸液經(jīng)泵打入酸浸槽，返回步驟(1)，作為酸浸出調(diào)漿補(bǔ)充用水，實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)利用； 步驟(5)，所得透析液經(jīng)泵打入攪拌槽中，并向攪拌槽中添加石灰，攪拌1.0~2.0小時(shí)，產(chǎn)出PH值為3.5~4.5的漿料； 步驟(6)，將步驟(5)所得的漿料送至離心機(jī)過濾，得含鋅濾液和沉淀渣； 步驟(X),將含鋅濾液輸送至沉鋅攪拌槽,并向攪拌槽內(nèi)同時(shí)加入硫化鈉溶液和碳酸氫銨溶液攪拌反應(yīng)5~7小時(shí)，使含鋅液中的鋅完全沉淀析出； 步驟(8)，經(jīng)過壓濾機(jī)過濾，得到的濾餅即為含鋅量在43.2~45.8%的鋅渣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種萃銅余液綜合回收與循環(huán)利用方法，其特征在于，步驟(3)所述濾液經(jīng)一、二級離子交換膜分離分別得到透析液及除雜含酸液具體操作步驟是: 步驟(301)，濾液經(jīng)打液泵自一級離子交換膜底部泵入，調(diào)整流速以0.2-1.0mVmin流量經(jīng)一級離子交換柱，同時(shí)一級離子交換膜的側(cè)管自底部以對流形式通入純水，控制流速0.3~0.5m3/min，利用離子交換膜兩側(cè)形成的濃度差，濾液側(cè)的游離酸向水側(cè)擴(kuò)散移動，而分子較大、擁有多價(jià)陽離子的金屬鹽則無法透過陰離子交換膜而殘留在透析液一側(cè)； 步驟(302)，經(jīng)一級離子交換膜的透析液經(jīng)二級離子交換膜底部泵入，調(diào)整流速以0.2~1.0m3/min流量經(jīng)二級離子交換柱，同時(shí)二級離子交換膜的側(cè)管自底部以對流形式通入純水，控制流速0.3~0.5m3/min,得到透析液及除雜含酸液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種萃銅余液綜合回收與循環(huán)利用方法，其特征在于，步驟(7)加入所述硫化鈉溶液的濃度為15~20%，所述碳酸氫銨溶液的濃度為15~20%，所述硫化鈉溶液與所述碳酸氫銨溶液按質(zhì)量比為3:1比例加入，且保證硫化鈉溶液與所述碳酸氫銨溶液的混合溶液與含鋅濾液中的鋅按質(zhì)量比1:0.7~1.2充分反應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種萃銅余液綜合回收與循環(huán)利用方法，其特征在于，步驟(7)反應(yīng)過程中通過添加濃度為25~35%的氫氧化鈉溶液控制含鋅濾液的PH為6.0~6.5o
【文檔編號】C22B15/00GK104131162SQ201410280640
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】梁志偉, 徐永祥, 呂壽明, 郭建東 申請人:山東國大黃金股份有限公司