[发明专利]利用铜冶炼炉衬镁砖回收金属的方法

说明书

技术领域

本发明提出的是冶金、化工领域利用铜冶炼炉衬镁砖回收金属的方法。

背景技术

铜冶炼是在由镁砖构成炉衬的冶金炉在加热的状态下进行的，由于铜精矿中除含有铜以外还含有金、银和铅等有价值金属，所以在冶炼的过程中有部分金属扩散并被炉衬的镁质耐火砖吸收。当炉衬耐火镁砖毁损或达到使用寿命后，即需要拆除而重新更换砌筑炉衬。拆除的镁质耐火砖通常作为废料而被丢弃，不但占用土地，也会造成环境污染。由于炉衬的镁质耐火砖中吸附富集了铜、铅、金和银等有价值金属元素，所以以铜冶炼炉衬镁质耐火砖为原料提取金属元素具有经济价值和环保价值。

发明内容

为了从铜冶炼炉衬镁质耐火砖中提取金属，本发明提出一种利用铜冶炼炉衬镁砖回收金属的方法。该方法通过原料焙烧和分步化学浸出的方式解决金属回收的技术问题。

本发明解决其技术问题所采取的方案是：

1、原料粉碎工序

将经过人工挑选的高金属含量的镁质耐火砖粉碎研磨成为粉末，作为金属提取原料。

2、脱镁工序

在金属提取原料中加入硫酸，使氧化镁转化成为硫酸镁，溶解在硫酸溶液中，所分离出固态的物料作为焙烧原料。将含有硫酸镁的溶液结晶成为固体硫酸镁。

3、氧化焙烧工序

将焙烧原料焙烧，使部分金属氧化，便于金属元素浸出。

4、提取铜工序

在焙烧后的原料中加入硫酸，使铜转化成硫酸铜溶解在水溶液中，过滤分离，含有硫酸铜的溶液经结晶或电积的方法回收铜，分离出的固体料渣进行除铅处理。

5、除铅工序

在提铜后的固体料渣中加入氢氧化钠或氢氧化钾，使其中的铅转化成为铅酸钠或铅酸钾溶于水溶液中，滤出含铅水溶液，得到含金、银料渣，实现了除铅。

6、提取金和银工序

向含金、银的料渣中先后加入硝酸和硝酸与硫酸的混合酸，分别提取银和金。

通过本发明的方法可以从铜冶炼炉炉衬的镁质耐火砖中提取金、银和铜等贵重金属，同时还可以回收硫酸镁及铅、铁及铬副产品，从废料中提取有价值金属，不但具有环境保护的环保价值，还具有变废为宝的经济价值。适用于以工业金属冶炼炉炉体衬层为原料提取金属。

附图说明

图1为本发明有用金属提取工序过程图

图中，1.原料粉碎工序，2.脱镁工序，3.氧化焙烧工序，4.提取铜工序，5.除铅工序，6.提取金和银工序。

具体实施方式

以铜冶炼炉炉衬镁质耐火砖为原料，根据图1所示的工序过程进行金属回收。

1、原料粉碎工序

将经过人工挑选的高金属含量的镁质耐火砖粉碎研磨成为粉末，过200目筛，作为金属提取原料。

2、脱镁工序

a、向稀硫酸溶液中缓慢加入粉状的焙烧原料，搅拌下并使之反应，反应结束后用水稀释，第一次浸出时间为1小时，将上述浸出液的上清液倾出，向浸出物中再加入稀硫酸，然后静置沉降，过滤洗涤，形成脱镁渣；

b、将经过浸出的上清液用轻烧氧化镁粉中和调整pH值为6～7，将所得沉淀物过滤分离，将滤液冷却结晶成为七水硫酸镁副产品，所分离出的固态脱镁渣进行焙烧处理。

3、氧化焙烧工序

脱镁渣主要成分为黄铜矿和蓝辉铜矿，需经过氧化焙烧后才能将硫化矿中的铜转变为易被硫酸浸出的氧化铜或部分氧化生成可溶性金属硫酸盐，而铁则转化成不溶于水及稀酸的氧化铁。将脱镁渣在500～650℃温度条件下焙烧，形成焙烧渣，使部分金属氧化，便于浸出。

4、提取铜工序

在焙烧后的原料中加入硫酸，使铜转化成硫酸铜溶解在水溶液中，过滤分离，含有硫酸铜的溶液经结晶或电积的方法回收铜，分离出的固体脱铜渣进行除铅处理。

向焙烧渣中加入硫酸水溶液浸出铜，温度：85～95℃，浸出时间：1～2小时，反应结束后趁热过滤，得到的含有硫酸铜的滤液，经过结晶从溶液中分出。用热水洗涤滤渣直至滤液无色，收集滤液用于下一次浸铜时配制稀硫酸溶液。过滤洗涤后得到脱铜渣。

5、除铅工序

a、向提铜后的脱铜渣中加入氢氧化钠或氢氧化钾水溶液，使其中的铅转化成为铅酸钠或铅酸钾溶于水溶液中，滤出含铅水溶液，得到含金、银料渣，实现了除铅。

B、向含铅滤液中加入硫酸调整pH值为中性，铅酸钾或铅酸钠转化成硫酸铅，沉淀分出。

(6)、提取金和银工序

a、提银：向含金、银料渣中加入15％硝酸，间歇式搅拌，常温浸出10小时，然后加入水稀释，沉降后虹吸排出上清液，过滤，并用清水洗涤浸出渣，向上清液与滤液合并液中加入氯化钠，使银转变为氯化银；