一種從陽極泥中回收金屬及副產(chǎn)品的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種從陽極泥中回收金屬及副產(chǎn)品的方法，通過焙燒、回收硒、除銅等步驟，在回收金屬的同時對溶液中的副產(chǎn)品提取，有效避免原材料浪費，提高陽極泥回收利用率，增加經(jīng)濟效益，且減少終產(chǎn)物排放對環(huán)境造成的影響。
【專利說明】
一種從陽極泥中回收金屬及副產(chǎn)品的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，尤其涉及一種從陽極泥中回收金屬及副產(chǎn)品的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國稀貴金屬資源極度貧乏，僅占全球儲量的0.48%。因此，稀貴金屬綜合利用新技術(shù)，是支撐我國國防軍工、航空航天、新能源、信息、環(huán)保等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之
O
[0003]稀貴元素在自然條件下儲量很低，極為分散，不具備直接從原礦中提取的價值。但由于稀散稀貴金屬大都與有色金屬銅、鉛、鋅等礦物伴生，故從有色行業(yè)副產(chǎn)物特別是陽極泥中深度將其綜合回收，是國內(nèi)外稀貴金屬發(fā)展的重要途徑。陽極泥是工業(yè)電解時產(chǎn)生于電解槽底部的沉積物，是含有貴金屬及可供回收有價金屬的電解副產(chǎn)品。陽極泥的成分波動很大，一般金、銀、鉛、銅、銻、砷、鉍等主要元素總含量達到70%以上。陽極泥的處理終究采用何種流程，要根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、場地、資金周轉(zhuǎn)條件、陽極泥成分等具體情況抉擇。
[0004]目前現(xiàn)有技術(shù)中，無論是國內(nèi)還是國外，都是僅對陽極泥中的貴金屬提取，而將提取后的液體隨意排放或處理，不僅對環(huán)境及操作人員危害大，且造成原材料的浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種從陽極泥中回收金屬及副產(chǎn)品的方法，在回收金屬的同時對溶液中的副產(chǎn)品提取，有效避免原材料浪費，提高利用率，且減少終產(chǎn)物排放對環(huán)境造成的影響。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案得以解決:一種從陽極泥中回收金屬及副產(chǎn)品的方法，包括以下步驟:A、焙燒:將陽極泥投加到攪拌釜內(nèi)，加入濃度為98%硫酸攪拌成料漿，然后在馬弗爐焙燒，得到焙燒煙氣以及焙燒渣，控制陽極泥與硫酸的固液比為1: 0.8?1:1，焙燒溫度為5000C?600°C，焙燒至冷卻的時間為12h;B、回收砸:將步驟A中的焙燒煙氣通入鉛質(zhì)文丘里吸收塔進行一次吸收，余氣再進入水噴射栗內(nèi)進行二次吸收，將煙氣中的二氧化砸氧化還原成粗砸沉淀析出，控制吸收塔內(nèi)吸收液溫度30°C?80°C，吸收塔內(nèi)為負壓，吸收液更換頻率為12h/次;C、除銅:將步驟A中的焙燒渣和步驟B中產(chǎn)生的稀硫酸加入容積為5000L的除銅反應(yīng)釜，再加入鹽酸、氯化鈉和水，通入壓縮空氣，加熱攪拌，得到分銅液和除銅渣，控制加熱溫度為80°C，控制固液比為1:3，液體硫酸酸度控制為80g/L,氯化鈉加入量是氯化鈉與硫酸銀反應(yīng)理論用量的1.1倍，反應(yīng)時間4h;D除銅副產(chǎn)品制備:a、粗品硫酸銅制備:將步驟C中產(chǎn)出的分銅液加入到濃縮釜中，通過夾套加熱至溶液波美度為45?48，將熱溶液通過壓濾機壓濾，濾液再進入除銅反應(yīng)釜內(nèi)進行夾套冷卻至室溫得到結(jié)晶液，并送入離心機離心分離，壓濾及離心得到的粗品硫酸銅進入精制工序，離心母液則返回濃縮釜，回用約2?3次后進入碳酸銅、硫酸鎳制備工序;b、硫酸銅精制工序:將硫酸銅精制釜中加水，投入步驟a中產(chǎn)出的粗品硫酸銅，水與粗品硫酸銅的比例為1:1，硫酸銅投加時開啟攪拌槳，加熱至沸，再冷卻至溫度40°C?45°C結(jié)晶，制得純硫酸銅，產(chǎn)出的離心母液則回用于粗品硫酸銅生產(chǎn)工序的濃縮過程;C、碳酸銅、碳酸鎳制備工序:將步驟a中離心母液加入到攪拌釜中，加入碳酸鈉，使離心母液中的硫酸銅和碳酸鈉在水中反應(yīng)，控制離心母液PH值為5?5.5，生成堿式碳酸銅和硫酸鈉，然后對液體通過壓濾機進行壓濾，固體即為產(chǎn)品碳酸銅，濾液則返回攪拌釜，然后加入碳酸鈉，控制PH值為8?8.5，生成的沉淀物為碳酸鎳，經(jīng)壓濾后得到碳酸鎳產(chǎn)品;E分金及制金:將步驟C中的除銅渣裝入分金釜中，加入硫酸、氯化鈉、水，控制固液比為1:4，硫酸濃度為100g/L?120g/L，氯離子濃度50g/L，升溫至80°C并加入氯酸鈉，控制反應(yīng)時間為4h?6h，反應(yīng)后制得分金渣和分金液，在分金液中加入亞硫酸鈉還原析出粗金粉，經(jīng)壓濾后將粗金粉置于中頻爐鑄成粗金錠后置于含鹽酸的電解中提純，進一步制成純金粉，還原濾液用于分金副產(chǎn)品制備;F、制金副產(chǎn)品制備:將步驟E中的還原濾液加入氯化鈉，控制液體含氯離子120g/L，升溫至88?92°C，緩慢加入亞硫酸鈉，生成大量還原物，過濾獲得副產(chǎn)品鈀、鉑以及還原碲粉，再次往濾液中加入氫氧化鈉，直至濾液PH達到5，即可產(chǎn)出副產(chǎn)品氯氧鉍;G、分銀及制銀:將步驟E獲得的分金渣中加入液氨、回收氨水以及碳酸鈉，反應(yīng)生成絡(luò)合物，控制固液比1:3?4，液體含氨量為8 %，碳酸鈉加入量是碳酸鈉與硫酸鉛理論反應(yīng)量的I倍，反應(yīng)時間為3h，將溶液通過壓濾機壓濾，獲得分銀渣和分銀液，將分銀液加入水合肼并加熱，加熱溫度為55°C?60 °C，壓濾得到純度較高的銀粉，
[0007]上述方案中，所述步驟E包括以下步驟:粗金粉置于中頻爐內(nèi)，依次加入碳酸鈉、石英粉、硝酸鈉造渣，再加入硼砂進行吸附后制得金錠，控制中頻爐內(nèi)溫度為1150°C?1250°C，爐內(nèi)壓力為常壓。
[0008]上述方案中，所述步驟G中，銀粉置于中頻爐內(nèi)，加入硼砂后制得銀錠，，然后將銀錠置于含硝酸的電解液中提純獲得銀粉，再鑄成銀錠，控制中頻爐內(nèi)溫度為1100°C?1200°C，爐內(nèi)壓力為常壓。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:在回收金屬的同時對溶液中的副產(chǎn)品提取，有效避免原材料浪費，提高利用率，增加經(jīng)濟效益，且減少終產(chǎn)物排放對環(huán)境造成的影響。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步描述。
[0011]一種從陽極泥中回收金屬及副產(chǎn)品的方法，包括以下步驟:
[0012]A、焙燒:將固液比為1: 0.8?1:1的陽極泥與98 %濃硫酸投加到攪拌釜內(nèi)拌成料漿，然后在馬弗爐中焙燒，焙燒過程二氧化砸的升華溫度為3150C，溫度越高，砸的揮發(fā)速率越高，為了不使其他金屬一起揮發(fā)及不使易溶于水的硫酸銅熱分解為難溶的氧化銅，焙燒溫度一般控制在500°C?600°C之間，12h后焙燒至冷卻得到焙燒煙氣及焙燒渣，該過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下:
[0013]Cu+2H2S04^CuS04+2H20+S02
[0014]2Ag+2H2S04^2Ag2S04+2H20+S02
[0015]Se+2H2S04^Se02+2H20+2S02
[0016]CU2S+6H2SO442CUSO4+6H2O+5SO2
[0017]焙燒后的焙燒渣應(yīng)呈灰白色，砸揮發(fā)不完全時焙燒渣的顏色發(fā)紅，需返回再焙燒直至砸完全揮發(fā)，產(chǎn)出的焙燒渣送除銅工序。
[0018]B、回收砸:將步驟A中的焙燒煙氣通入鉛質(zhì)文丘里吸收塔進行一次吸收，余氣再進入水噴射栗內(nèi)進行二次吸收，將煙氣中的二氧化砸氧化還原成粗砸沉淀析出，控制吸收塔內(nèi)吸收液溫度300C?800C，吸收塔內(nèi)為負壓，控制塔內(nèi)壓力為-0.04Map?-0.03Map，吸收液更換頻率為12h/次；
[0019]由于煙氣中的SO2易揮發(fā)，到反應(yīng)后期，煙氣中只剩下多余的二氧化砸溶于水中，生成亞砸酸，而使這部分亞砸酸中的砸無法還原，需進行二次吸收，含有亞砸酸的吸收液回收至充有過量二氧化硫的真空循環(huán)噴射栗桶內(nèi)，還原出剩余的單質(zhì)砸。
[0020]混合氣體中的二氧化砸和二氧化硫進入水中后，獲得一部分單質(zhì)砸和一部分亞砸酸，由于煙氣中的二氧化硫易揮發(fā)，到反應(yīng)后期，煙氣中只剩下多余的二氧化砸溶于水中，生成亞砸酸，而使這部分亞砸酸中的砸無法還原:
[0021 ] Se02+2H20+2S02^2H2S04+Se|
[0022]Se02+2H20^H2Se03
[0023]真空循環(huán)噴射栗桶內(nèi)過量二氧化硫的，使亞砸酸還原呈元素砸沉淀析出:
[0024]H2Se03+2S02+H20^Se|+2H2S04
[0025]C、除銅:將步驟A中的焙燒渣和步驟B中產(chǎn)生的稀硫酸加入容積為5000L的除銅反應(yīng)釜，再加入鹽酸、氯化鈉和水，通入壓縮空氣，加熱攪拌，逐漸將可溶性的硫酸銅浸出從而達到除銅的目的，得到分銅液和除銅渣，控制加熱溫度為80°C，控制固液比為1:3，液體硫酸酸度控制為80g/L，氯化鈉加入量是氯化鈉與硫酸銀反應(yīng)理論用量的1.1倍，時間為4h;
[0026]D、除銅副廣品制備:
[0027]a、粗品硫酸銅制備:將步驟C中產(chǎn)出的分銅液加入到濃縮釜中，通過夾套加熱至溶液波美度為45?48，將熱溶液通過壓濾機壓濾，濾液再進入除銅反應(yīng)釜內(nèi)進行夾套冷卻至室溫得到結(jié)晶液，并送入離心機離心分離，壓濾及離心得到的粗品硫酸銅進入精制工序，離心母液則返回濃縮釜，回用約2?3次后進入碳酸銅、硫酸鎳制備工序；
[0028]b、硫酸銅精制工序:將硫酸銅精制釜中加水，投入步驟a中產(chǎn)出的粗品硫酸銅，水與粗品硫酸銅的比例為1:1，硫酸銅投加時開啟攪拌槳，加熱至沸，再冷卻至溫度40°C?450C結(jié)晶，制得純硫酸銅，產(chǎn)出的離心母液則回用于粗品硫酸銅生產(chǎn)工序的濃縮過程；
[0029]C、碳酸銅、碳酸鎳制備工序:將步驟a中離心母液加入到攪拌釜中，加入碳酸鈉，使離心母液中的硫酸銅和碳酸鈉在水中反應(yīng)，控制離心母液PH值為5?5.5，生成堿式碳酸銅和硫酸鈉，其中硫酸銅和碳酸鈉在水中反應(yīng)方程式如下:
[0030]2Na2C03+2CuS04+H20^2Na2S04+C02T+CuC03.Cu(0H)2丄
[0031]然后對液體通過壓濾機進行壓濾，固體即為產(chǎn)品碳酸銅，濾液則返回攪拌釜，然后加入碳酸鈉，控制PH值為8?8.5，生成的沉淀物為碳酸鎳，經(jīng)壓濾后得到碳酸鎳產(chǎn)品，廢水去污水站處理。
[0032]E、分金及制金:將步驟C中的除銅渣裝入分金釜中，加入硫酸、氯化鈉、水，控制固液比為1:4，硫酸濃度為100g/L?120g/L，氯離子濃度50g/L，升溫至80°C并加入氯酸鈉，控制反應(yīng)時間為4h?6h，反應(yīng)后制得分金渣和分金液，反應(yīng)方程式如下:
[0033]2NaC103+10NaCl+6H2S04^Na2S04+5Na2S04+6H20+6Cl2T
[0034]2Au+3C12^2AuC13
[0035]在分金液中加入亞硫酸鈉還原析出粗金粉，反應(yīng)方程式如下:
[0036]2AuCl3+3Na2S03+3H20^2Au|+3Na2S04+6HCl
[0037]2HCl+Na2S03^2NaCl+H20+S02T
[0038]經(jīng)壓濾后將粗金粉置于中頻爐，控制中頻爐內(nèi)溫度為1150°C?1250°C，依次加入碳酸鈉、石英粉、硝酸鈉造渣，再加入硼砂進行吸附后制得金錠，然后置于含鹽酸的電解中提純，在氯化金液的電解槽中裝入粗金板陽極和純金片陰極，通入電流后，陽極的金和雜質(zhì)溶解，而在陰極析出純金。過程表示為:
[0039]陰極電解液陽極
[0040]Au(純)(HAuCl4+HCl+H20+雜質(zhì))Au(粗+雜質(zhì))
[0041 ] 陽極主要反應(yīng):Au—3e—Au3+
[0042]陰極主要反應(yīng):Au3++3e—Au
[0043]分金后的還原濾液用于下一步分金副產(chǎn)品制備；
[0044]F、制金副產(chǎn)品制備:將步驟E中的還原濾液加入氯化鈉，控制液體含氯離子120g/L，升溫至88?92°C，緩慢加入亞硫酸鈉，生成大量還原物，過濾獲得副產(chǎn)品鈀、鈾以及還原碲粉，再次往濾液中加入氫氧化鈉，直至濾液PH達到5，即可產(chǎn)出副產(chǎn)品氯氧鉍；
[0045]G、分銀及制銀:將步驟E獲得的分金渣中加入液氨、回收氨水以及碳酸鈉，反應(yīng)生成絡(luò)合物，控制固液比1:3?4，液體含氨量為8%，碳酸鈉加入量是碳酸鈉與硫酸鉛理論反應(yīng)量的I倍，反應(yīng)時間為3h，將溶液通過壓濾機壓濾，獲得分銀渣和分銀液，將分銀液加入水合肼并加熱，加熱溫度為55°C?60°C，壓濾得到純度較高的銀粉，銀粉置于中頻爐內(nèi)，依次加入碳酸鈉、石英粉、硝酸鈉造渣，再加入硼砂進行吸附后制得銀錠，然后將銀錠置于含硝酸的電解液中提純獲得銀粉，再鑄成銀錠，控制中頻爐內(nèi)溫度為1100°C?1200°C，爐內(nèi)壓力為常壓。
[0046]本發(fā)明的中的工藝方法簡單，操作方便，其中所回收的貴金屬回收率高，純度高，在回收金屬的同時對溶液中的副產(chǎn)品提取，有效避免原材料浪費，提高利用率，且減少終產(chǎn)物排放對環(huán)境造成的影響。
[0047]本發(fā)明的保護范圍包括但不限于以上實施方式，本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)，任何對本技術(shù)做出的本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易想到的替換、變形、改進均落入本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種從陽極泥中回收金屬及副產(chǎn)品的方法，其特征在于，包括以下步驟:A、焙燒:將陽極泥投加到攪拌釜內(nèi)，加入濃度為98%硫酸攪拌成料漿，然后在馬弗爐焙燒，得到焙燒煙氣以及焙燒渣，控制陽極泥與硫酸的固液比為1: 0.8?1:1，焙燒溫度為500 0C?600 °C，焙燒至冷卻的時間為12h;B、回收砸:將步驟A中的焙燒煙氣通入鉛質(zhì)文丘里吸收塔進行一次吸收，余氣再進入水噴射栗內(nèi)進行二次吸收，將煙氣中的二氧化砸氧化還原成粗砸沉淀析出，控制吸收塔內(nèi)吸收液溫度30 °C?80 0C，吸收塔內(nèi)為負壓，吸收液更換頻率為12h/次;C、除銅:將步驟A中的焙燒渣和步驟B中產(chǎn)生的稀硫酸加入容積為5000L的除銅反應(yīng)釜，再加入鹽酸、氯化鈉和水，通入壓縮空氣，加熱攪拌，得到分銅液和除銅渣，控制加熱溫度為80°C，控制固液比為1:3，液體硫酸酸度控制為80g/L，氯化鈉加入量是氯化鈉與硫酸銀反應(yīng)理論用量的1.1倍，反應(yīng)時間4h; D、除銅副產(chǎn)品制備:a、粗品硫酸銅制備:將步驟C中產(chǎn)出的分銅液加入到濃縮釜中，通過夾套加熱至溶液波美度為45?48，將熱溶液通過壓濾機壓濾，濾液再進入除銅反應(yīng)釜內(nèi)進行夾套冷卻至室溫得到結(jié)晶液，并送入離心機離心分離，壓濾及離心得到的粗品硫酸銅進入精制工序，離心母液則返回濃縮釜，回用約2?3次后進入碳酸銅、硫酸鎳制備工序;b、硫酸銅精制工序:將硫酸銅精制釜中加水，投入步驟a中產(chǎn)出的粗品硫酸銅，控制水與粗品硫酸銅的比例為I: I，硫酸銅投加時開啟攪拌槳，加熱至沸，冷卻至溫度40°C?45°C結(jié)晶，制得純硫酸銅，產(chǎn)出的離心母液則回用于粗品硫酸銅生產(chǎn)工序的濃縮過程；c、碳酸銅、碳酸鎳制備工序:將步驟a中離心母液加入到攪拌釜中，加入碳酸鈉，使離心母液中的硫酸銅和碳酸鈉在水中反應(yīng)，控制離心母液PH值為5?5.5，生成堿式碳酸銅和硫酸鈉，然后對液體通過壓濾機進行壓濾，固體即為產(chǎn)品碳酸銅，濾液則返回攪拌釜，然后加入碳酸鈉，控制PH值為8?8.5，生成的沉淀物為碳酸鎳，經(jīng)壓濾后得到碳酸鎳產(chǎn)品;E、分金及制金:將步驟C中的除銅渣裝入分金爸中，加入硫酸、氯化鈉、水，控制固液比為1:4，硫酸濃度為100g/L?120g/L，氯離子濃度50g/L，升溫至80 °C并加入氯酸鈉，控制反應(yīng)時間為4h?6h，反應(yīng)后制得分金渣和分金液，在分金液中加入亞硫酸鈉還原析出粗金粉，經(jīng)壓濾后將粗金粉置于中頻爐鑄成粗金錠后置于含鹽酸的電解中提純，進一步制成純金粉，還原濾液用于分金副產(chǎn)品制備;F、制金副產(chǎn)品制備:將步驟E中的還原濾液加入氯化鈉，控制液體含氯離子120g/L，升溫至88?92°C，緩慢加入亞硫酸鈉，生成大量還原物，過濾獲得副產(chǎn)品鈀、鈾以及還原碲粉，再次往濾液中加入氫氧化鈉，直至濾液PH達到5，即可產(chǎn)出副產(chǎn)品氯氧鉍;G、分銀及制銀:將步驟E獲得的分金渣中加入液氨、回收氨水以及碳酸鈉，反應(yīng)生成絡(luò)合物，控制固液比I: 3?4，液體含氨量為8%，碳酸鈉加入量是碳酸鈉與硫酸鉛理論反應(yīng)量的I倍，反應(yīng)時間為3h，將溶液通過壓濾機壓濾，獲得分銀渣和分銀液，將分銀液加入水合肼并加熱，加熱溫度為55°C?60°C，壓濾得到純度較高的銀粉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從陽極泥中回收金屬及副產(chǎn)品的方法，其特征在于，所述步驟E包括以下步驟:粗金粉置于中頻爐內(nèi)，依次加入碳酸鈉、石英粉、硝酸鈉造渣，再加入硼砂進行吸附后制得金錠，控制中頻爐內(nèi)溫度為1150°C?1250°C，爐內(nèi)壓力為常壓。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從陽極泥中回收金屬及副產(chǎn)品的方法，其特征在于，所述步驟G中，銀粉置于中頻爐內(nèi)，依次加入碳酸鈉、石英粉、硝酸鈉造渣，再加入硼砂進行吸附后制得銀錠，然后將銀錠置于含硝酸的電解液中提純獲得銀粉，再鑄成銀錠，控制中頻爐內(nèi)溫度為1100°C?1200°C，爐內(nèi)壓力為常壓。
【文檔編號】C22B7/00GK106086427SQ201610728605
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月25日
【發(fā)明人】金偉, 王立明, 朱鈺土, 霍東, 鐘寅麗
【申請人】浙江亞棟實業(yè)有限公司