權(quán)利要求

1.鋅冶煉中性浸出液中銅的回收利用方法，其特征在于所述的鋅冶煉中性浸出液中銅的回收利用方法包括漿化、沉銅和后處理步驟，具體包括： A、漿化：將凈化渣加入酸液漿化得到漿化液a； B、沉銅：將漿化液a加入到鋅冶煉中性浸出液中進(jìn)行沉銅得到銅渣b和濾液c； C、后處理： 1）將濾液c返回到鋅冶煉除鐵作業(yè)段，銅渣b進(jìn)行酸洗得到銅渣d和酸洗液e； 2）將銅渣d進(jìn)行水洗得到銅渣產(chǎn)品和洗水，洗水返回1）步驟中銅渣酸洗時(shí)稀釋廢液或配制稀硫酸；酸洗液e返回A步驟用于凈化渣的漿化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅冶煉中性浸出液中銅的回收利用方法， 其特征在于A步驟中所述的凈化渣為鋅冶煉深度凈化產(chǎn)出的渣，其中金屬鋅的質(zhì)量百分含量為10~30%。 

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅冶煉中性浸出液中銅的回收利用方法，其特征在于A步驟中的酸液為稀硫酸。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅冶煉中性浸出液中銅的回收利用方法，其特征在于A步驟中的酸液為廢電解液或酸洗廢液。 

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅冶煉中性浸出液中銅的回收利用方法，其特征在于A步驟中漿化的時(shí)間為5~30min，漿化的溫度為30~50℃；漿化液a的酸度為1~50g/L，礦漿濃度為0.05~0.40g/ml。 

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅冶煉中性浸出液中銅的回收利用方法，其特征在于所述的鋅冶煉中性浸出液的pH為4.5~5.2，銅含量為800mg/L以上，凈化渣的用量為理論用量的0.6~1.2倍，沉銅過(guò)程的溫度為55~58℃，沉銅的時(shí)間為30~180min。 

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅冶煉中性浸出液中銅的回收利用方法，其特征在于C步驟1）中酸洗的洗水酸度為1~60g/L，酸洗的溫度為30~50℃，酸洗的時(shí)間為10~120min。 

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅冶煉中性浸出液中銅的回收利用方法，其特征在于C步驟2）中水洗的溫度為30~50℃，水洗的時(shí)間為10~50min。

說(shuō)明書(shū)

鋅冶煉中性浸出液中銅的回收利用方法

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及鋅冶煉中性浸出液中銅的回收利用方法。

背景技術(shù)

鋅是一種淺灰色的過(guò)渡金屬，在常溫下表面會(huì)生成一層薄而致密的堿式碳酸鋅膜，可阻止進(jìn)一步被氧化，能與多種有色金屬制成合金，鋅及其合金廣泛應(yīng)用在鋼鐵、冶金、機(jī)械、電氣、化工、輕工、軍事和醫(yī)藥等領(lǐng)域。鋅是自然界中資源分布較廣的金屬元素，多以硫化物狀態(tài)存在，主要含鋅礦物是閃鋅礦，也有少量氧化礦如菱鋅礦、硅鋅礦、異極礦、水鋅礦等。含鋅礦物中常伴生有Fe、Cd、Cu、In、Ge、Ag等有價(jià)元素，因此在利用鋅精礦時(shí)通常需要考慮共伴生元素的綜合回收，這一方面避免資源浪費(fèi)，另一方面也能提升鋅冶煉企業(yè)的效益。鋅精礦中的Cu隨著Zn一起被浸出進(jìn)入溶液中，銅本身是很有應(yīng)用價(jià)值的金屬元素，應(yīng)用途徑非常多，同時(shí)Cu也是鋅冶煉過(guò)程中必須控制的雜質(zhì)元素之一，因此如何保障鋅冶煉過(guò)程正常進(jìn)行并且實(shí)現(xiàn)原料中銅的回收利用就十分必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鋅冶煉中性浸出液中銅的回收利用方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，所述的鋅冶煉中性浸出液中銅的回收利用方法包括漿化、沉銅和后處理步驟，具體包括：

A、漿化：將凈化渣加入酸液漿化得到漿化液a；

B、沉銅：將漿化液a加入到鋅冶煉中性浸出液中進(jìn)行沉銅得到銅渣b和濾液c；

C、后處理：

1）將濾液c返回到鋅冶煉除鐵作業(yè)段，銅渣b進(jìn)行酸洗得到銅渣d和酸洗液e；

2）將銅渣d進(jìn)行水洗得到銅渣產(chǎn)品和洗水，洗水返回1）步驟中銅渣酸洗時(shí)稀釋廢液或配制稀硫酸；酸洗液e返回A步驟用于凈化渣的漿化。

鋅冶煉深度凈化渣主要是指硫酸鋅溶液在沉銅除鐵后采用鋅粉或試劑對(duì)溶液中Cu、Cd、Co、Ni等影響鋅電解的雜質(zhì)元素脫除產(chǎn)生的渣，目前絕大多數(shù)的鋅冶煉企業(yè)采用的是三段鋅粉深度凈除雜工藝，Cu、Cd、Co等主要雜質(zhì)元素進(jìn)入一、二段凈化渣；三段凈化的目的是把關(guān)新液中Cd、Co等雜質(zhì)含量在合適的水平，此類渣中的除了有少量Cu、Cd、Co等元素外最主要的元素是Zn，其中金屬Zn占比較高一般含量在15-25%，將其并入一、二段凈化渣直接酸浸或是返回一、二段凈化作業(yè)過(guò)程是實(shí)現(xiàn)其中有價(jià)元素回收的主要途徑；鋅冶煉中性浸出液中的Cu多數(shù)采用鐵粉或鋅粉置換產(chǎn)出海綿銅，銅渣經(jīng)酸洗回收鋅和提升銅品位，鐵粉沉銅工藝成熟，成本低，但沉銅過(guò)程往硫酸鋅溶液系統(tǒng)引入大量的鐵，在除鐵時(shí)產(chǎn)出大量的鐵渣造成鋅損失，因此有部分鋅冶煉企業(yè)開(kāi)始采用鋅粉置換生產(chǎn)海綿銅，雖然鋅粉價(jià)格高，但進(jìn)入系統(tǒng)的鋅可以通過(guò)后續(xù)工藝回收，實(shí)際成本是部分電鋅生產(chǎn)成本和鋅粉與鋅錠差價(jià)及銅渣中損失的鋅粉量，而通過(guò)采用鋅粉替換鐵粉則大大減少了鐵渣產(chǎn)量和降低了鋅損失，綜合來(lái)看鋅粉沉銅比鐵粉沉銅還是具有一定的優(yōu)勢(shì)。如前所述，凈化渣中還有15-25%的金屬鋅，如果采用它替代鋅粉來(lái)生產(chǎn)海綿銅，則進(jìn)一步降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本和減少了部分銅渣酸洗或凈化渣酸浸工藝，因此采用凈化渣沉海綿銅是很有意義的。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，開(kāi)發(fā)一種新工藝、實(shí)現(xiàn)鋅冶煉深度凈化渣中金屬鋅的二次利用及中性浸出液中銅的有效回收利用問(wèn)題，達(dá)到為企業(yè)降低生產(chǎn)原輔料單耗提升企業(yè)效益的目的，具體為：

（1）采用一定濃度的酸液對(duì)三段凈化渣進(jìn)行漿化；

（2）將步驟（1）中所得的三段凈化渣漿化礦漿加入到已預(yù)熱的鋅冶煉中性浸出液中進(jìn)行沉銅；

（3）將步驟（2）中的銅渣濾液返回到鋅冶煉除鐵作業(yè)段，銅渣采用稀釋廢液或稀硫酸進(jìn)行酸洗；

（4）將步驟（3）中的銅渣酸洗水返回步驟（1）中用于凈化渣的漿化，酸洗銅渣進(jìn)行水洗；

（5）將步驟（4）中的洗水返回步驟（3）中配制稀硫酸或稀釋廢液，水洗銅渣即為外售銅渣產(chǎn)品。

上述的一種鋅冶煉中性浸出液中銅的回收利用方法，優(yōu)選的：所述步驟（1）中，酸液為廢電解液稀釋或稀硫酸，三段凈化渣為鋅冶煉深度凈化最后一段產(chǎn)出的渣，含有很少量的Cd、Co，主要為鋅，其中金屬鋅在10-30%。

上述的一種鋅冶煉中性浸出液中銅的回收利用方法，優(yōu)選的：所述步驟（1）中，三段凈化渣酸化漿化時(shí)，漿化液的酸度為1-50g/L，特優(yōu)選的：漿化液的酸度為5-20g/L；礦漿濃度為0.05~0.40 g/mL，漿化時(shí)間5-30min，漿化溫度30~50℃。

上述的一種鋅冶煉中性浸出液中銅的回收利用方法，優(yōu)選的：所述步驟（2）中，鋅冶煉中性浸出液的pH在4.5-5.2，銅含量在800mg/L以上，凈化渣用量為理論用量的0.6~1.2倍，沉銅過(guò)程的溫度為55~85℃，沉銅時(shí)間30~180min。

上述的一種鋅冶煉中性浸出液中銅的回收利用方法，優(yōu)選的：所述步驟（3）中，銅渣濾液直接送至鋅冶煉除鐵作業(yè)段，采用稀釋廢液或稀硫酸進(jìn)行銅渣酸洗，洗水酸度為1~60g/L，礦漿濃度為0.04~0.15 g/mL，酸洗時(shí)間為10~120min，特優(yōu)選的：酸洗時(shí)間為30~90min；酸洗溫度30~50℃。

上述的一種鋅冶煉中性浸出液中銅的回收利用方法，優(yōu)選的：所述步驟（4）中，銅渣酸洗水返回到三段凈化渣漿化，酸洗銅渣進(jìn)行水洗，礦漿濃度為0.1~0.4 g/mL，洗滌時(shí)間10~50min，洗滌溫度30~50℃。

上述的一種鋅冶煉中性浸出液中銅的回收利用方法，優(yōu)選的：所述步驟（5）中，洗水返回銅渣酸洗時(shí)稀釋廢液或配制稀硫酸，水洗銅渣即為外售銅渣產(chǎn)品。

本發(fā)明的技術(shù)方案主要基于以下原理：鋅冶煉中性浸出液中pH4.5-5.2、Zn120-150 g/L、Fe 0.2-2.0 g/L、Fe 2+ 0.1-0.4 g/L、Cu 800-2500 mg/L、Cd 300-700 mg/L、Co 5-30 mg/L、As 0.01-1.00 mg/L，體系酸度低，As含量低采用Zn置換Cu的風(fēng)險(xiǎn)低；此外采用鋅粉置換時(shí)溶液中的Fe 3+會(huì)被還原，少量的Cd、Co會(huì)隨Cu一起沉淀，因Fe 3+、Cd含量相對(duì)較低且被還原時(shí)消耗Zn少，因此采用金屬鋅對(duì)鋅冶煉中性浸出液中的銅進(jìn)行置換回收是可行的。

常規(guī)鋅冶煉三段凈化渣中最主要的元素是Zn，其中金屬Zn占比較高一般含量在15-25%，除此之外只含有少量Cu、Cd、Co等元素，通過(guò)合適的方法將包裹金屬鋅的堿式硫酸鋅、氫氧化鋅等水解產(chǎn)物溶解掉，三段凈化渣中的金屬鋅是完全可以替代金屬鋅粉用于鋅冶煉中性浸出液中銅的置換。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于：

1）與傳統(tǒng)使用還原鐵粉沉銅相比，在置換銅時(shí)不會(huì)引入鐵，可以降低鐵渣產(chǎn)量，從而減少鋅損失；

2）采用凈化渣沉銅，一方面可以實(shí)現(xiàn)其中的鋅的回收，另一方面，可以顯著降低回收中性浸出液中銅的成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但不以任何方式對(duì)本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明教導(dǎo)所作的任何變換或替換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語(yǔ)與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體實(shí)施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

除非另有特別說(shuō)明，本發(fā)明中用到的各種原材料、試劑、儀器和設(shè)備等均可通過(guò)市場(chǎng)購(gòu)買得到或者可通過(guò)現(xiàn)有方法制備獲得。

本發(fā)明所述的鋅冶煉中性浸出液中銅的回收利用方法包括漿化、沉銅和后處理步驟，具體包括：

A、漿化：將凈化渣加入酸液漿化得到漿化液a；

B、沉銅：將漿化液a加入到鋅冶煉中性浸出液中進(jìn)行沉銅得到銅渣b和濾液c；

C、后處理：

1）將濾液c返回到鋅冶煉除鐵作業(yè)段，銅渣b進(jìn)行酸洗得到銅渣d和酸洗液e；

2）將銅渣d進(jìn)行水洗得到銅渣產(chǎn)品和洗水，洗水返回1）步驟中銅渣酸洗時(shí)稀釋廢液或配制稀硫酸；酸洗液e返回A步驟用于凈化渣的漿化。

A步驟中所述的凈化渣為鋅冶煉深度凈化產(chǎn)出的渣，其中金屬鋅的質(zhì)量百分含量為10~30%。

A步驟中的酸液為稀硫酸。

A步驟中的酸液為廢電解液或酸洗廢液。

A步驟中漿化的時(shí)間為5~30min，漿化的溫度為30~50℃；漿化液a的酸度為1~50g/L，礦漿濃度為0.05~0.40g/ml。

所述的鋅冶煉中性浸出液的pH為4.5~5.2，銅含量為800mg/L以上，凈化渣的用量為理論用量的0.6~1.2倍，沉銅過(guò)程的溫度為55~58℃，沉銅的時(shí)間為30~180min。

C步驟1）中酸洗的洗水酸度為1~60g/L，酸洗的溫度為30~50℃，酸洗的時(shí)間為10~120min。

C步驟2）中水洗的溫度為30~50℃，水洗的時(shí)間為10~50min。

下面以具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明：

實(shí)施例1

三段凈化渣采用10g/L的酸液按礦漿濃度0.2 g/mL在30℃條件下漿化15min；按理論用量0.7倍加入鋅冶煉中性浸出液中，在溫度70℃反應(yīng)3h；銅渣采用20g/L酸液按礦漿濃度0.08 g/mL在30℃條件下洗滌30min；酸洗銅渣按0.2g/mL的礦漿濃度進(jìn)行水洗10min，中性浸出液、沉銅后液及銅渣成分如表1。

表1。

實(shí)施例2

三段凈化渣采用10g/L的酸液按礦漿濃度0.2 g/mL在30℃條件下漿化15min；按理論用量0.9倍加入鋅冶煉中性浸出液中，在溫度70℃反應(yīng)3h；銅渣采用20g/L酸液按礦漿濃度0.08 g/mL在30℃條件下洗滌30min；酸洗銅渣按0.2g/mL的礦漿濃度進(jìn)行水洗10min，中性浸出液、沉銅后液及銅渣成分如表2。

表2。

實(shí)施例3

三段凈化渣采用15g/L的酸液按礦漿濃度0.15 g/mL在30℃條件下漿化15min；按理論用量1.2倍加入鋅冶煉中性浸出液中，在溫度80℃反應(yīng)2.5h；銅渣采用30g/L酸液按礦漿濃度0.08 g/mL在30℃條件下洗滌30min；酸洗銅渣按0.2g/mL的礦漿濃度進(jìn)行水洗20min，中性浸出液、沉銅后液及銅渣成分如表3。

表3。

實(shí)施例4

三段凈化渣采用5g/L的酸液按礦漿濃度0.2 g/mL在30℃條件下漿化15min；按理論用量1.0倍加入鋅冶煉中性浸出液中，在溫度80℃反應(yīng)2.5h；銅渣采用30g/L酸液按礦漿濃度0.08 g/mL在30℃條件下洗滌30min；酸洗銅渣按0.2g/mL的礦漿濃度進(jìn)行水洗20min，中性浸出液、沉銅后液及銅渣成分如表4。

表4

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