[发明专利]废杂铜冶炼渣浸出过程中铜锌与铁分离的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种废杂铜冶炼渣浸出过程中铜锌与铁分离的新工艺。

背景技术

近年来，随着循环经济和国家环保政策的需求加强，资源再生日益受到重视。作为铜资源再生的重要组成部分废杂铜循环再生过程中会产生大量的冶炼渣，这些冶炼渣现今多采用火法处理，随着国家节能环保的需求逐渐加大，湿法处理这些冶炼渣成为发展的潮流。在湿法处理的过程中必然存在着除铁的问题，而单独引入除铁的程序必然会导致处理工艺流程过长，能耗过高，因此必须要探索新的铜锌与铁分离工艺。

目前铜锌和铁湿法过程分离的主要方法目前主要是传统的除铁的方法：针铁矿法、赤铁矿法、铁钒法、萃取法和中和法。这些方法都需要单独除铁的步骤，增加除铁的流程，加大企业的负担。在湿法处理废杂铜冶炼渣的时候，由于废杂铜冶炼渣的特殊属性，其渣中多以金属氧化物为主，在处理过程中利用这一特点可在浸出后将部分铁分离出去，通过合理的流程使得浸出过程中铁的浓度控制在合理的范围。这样可在浸出过程中控制铁的含量，同时不影响铜锌的浸出率，可达到铜锌与铁的分离的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种在废杂铜冶炼渣浸出过程中令铜锌与铁分离的新工艺。该工艺利用合理的方式和控制温度、浸出时间和氧化剂的加入时间等条件实现铜锌与铁的高效分离，缩减处理废杂铜冶炼渣处理流程。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

1、一种废杂铜冶炼渣浸出过程中铜锌与铁分离的工艺，其特征在于，它包括以下步骤：

（1）对废杂铜冶炼渣进行选择性浸出，大部分锌进入选择性浸出液中，部分锌和铜铁进入选择性浸出渣中；

（2）对选择性浸出渣进行弱酸浸出；

（3）弱酸浸出后的溶液加温并加入氧化剂，铜锌进入酸性浸出液，铁进入酸性浸出渣；

（4）铜锌与大部分铁分离后，对酸性浸出液进行铜萃取，实现铜与锌铁的分离；

（5）萃余液返回到选择性浸出锌的步骤中，作为选择性浸出剂，其中的锌进入选择性浸出液得到回收，剩余的铜铁经过选择性浸出过程沉淀进入到选择性浸出渣中。

如上所述的工艺，优选地，在进行步骤（1）的选择性浸出之前，所述废杂铜冶炼渣先经过60目筛分，将粒度大的部分分离出去，粒度小的部分经过磁选回收金属铁以后，重选回收金属铜，经过磁选和重选处理后的废杂铜冶炼渣作为浸出原料。

如上所述的工艺，优选地，所述选择性浸出和所述弱酸浸出所用的浸出剂为硫酸、硝酸或盐酸。

如上所述的工艺，优选地，所述硫酸的浓度为40~200g/L。

如上所述的工艺，优选地，所述硝酸的浓度为50~250g/L。

如上所述的工艺，优选地，所述盐酸的浓度为30~200g/L。

如上所述的工艺，优选地，步骤（1）的选择性浸出过程中控制pH在4.8～5.4，浸出时间0.5～1.5h，浸出温度为室温，

如上所述的工艺，优选地，步骤（2）的弱酸浸出过程中控制pH在2.0～2.4之间，浸出时间1～1.5h，浸出温度为室温。

如上所述的工艺，优选地，步骤（3）的加温控制温度在70℃～90℃，升温时间5min，升温后立即加入氧化剂，所述氧化剂为占总溶液量2%的H₂O₂，并在30min内均匀加入浸出原料，调节pH在5.0～5.4之间，pH在5min内不变化时浸出结束。

如上所述的本发明工艺，在步骤（1）中，废杂铜冶炼渣通过严格控制浸出时间和浸出酸度选择性浸出锌，使得铜和铁的浸出率控制在0.1%以下，锌的浸出率达到60%左右，实现锌与铜铁的分离，选择性浸出液经过净化可回收锌，不需引入除铁的步骤。在步骤（2）和（3）中，选择性浸出渣经过弱酸浸出，浸出其中的铜、锌和铁，此时铜锌的浸出率超过90%，铁的浸出率为60%左右，此时若按传统的方式循环，铁的累积速度很快，本发明工艺在弱酸浸出后加入氧化剂，并控制其它条件，可进一步提高铜、锌的浸出率，同时会将浸出液中的大部分铁沉降到渣中，实现铜、锌与大部分铁的分离。在步骤（4）中，浸出液经过铜萃取工序，回收浸出液中的铜，剩余的锌和少部分铁在萃余液中，这部分萃余液作为浸出剂返回选择性浸出工序。在步骤（5）中选择性浸出工序不仅能选择性浸出萃余液中的锌，同时会将萃余液中的铁沉到选择性浸出渣中去，在循环的过程实现铁的进出平衡。

本发明的有益效果在于：