[发明专利]一种铜冶炼烟气生产硫酸所产酸泥中有价元素的提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜冶炼烟气生产硫酸所产酸泥中有价元素的提取方法，属于资源利用技术领域。

背景技术

在铜熔炼过程中，硫铁矿原料中的硒在氧化熔炼过程中大部分以二氧化硒的形式随二氧化硫烟气进入烟气洗涤塔，在洗涤塔中SeO₂溶于水后形成的H₂SeO₃被SO₂还原成粗硒随烟尘一起沉降，形成含硒酸泥。各工厂生产的条件以及原料不同，所得的酸泥的成分与物相也不一样，即使是生产条件一样，在不同时段，酸泥的成分也有较大的差别。

铜冶炼烟气生产硫酸过程中所产的含硒酸泥主要成分Pb、Se，As，Hg，S，Cu，Bi等金属，是提取硒的重要原料。在提Se的过程中，需要将As、Hg以合理的方式除去以免其分散于整个工艺流程，污染相关各环节中间产品，并造成很大的环境污染。

酸泥中有有价金属的回收工艺世界各国的铜冶炼厂根据各自的技术水平与原料的具体情况而采用不同的方法，铜冶炼烟气生产硫酸过程中所产的酸泥由于成分复杂，处理难度相对较大，很多工厂都未做处理或仅做简单处理后回收渣中的部分金属，造成了很大的资源浪费，同时带来了严重的环境问题。

目前国内外工业上对于含硒酸泥物料的处理主要是采用硫酸盐化焙烧法。硫酸盐化焙烧法是将含硒酸泥与浓硫酸混合后在回转窑中焙烧，使硒氧化成挥发性的SeO₂并以粗硒的形式回收。焙烧渣返回铅冶炼系统回收铅，其它有价金属均示进行回收。该方法具有焙烧温度低、硒回收率高等优点，但是存在的缺点是设备腐蚀快、辅助工序长、环境污染严重、砷分散问题突面。其次，通过溶剂萃取法、真空蒸馏法、离子交换法、纯碱焙烧法等都可以将硒与其它杂质分离开来。但是，这些方法比较适用于处理硒品位较低的物料（硒的品味小于5%），而对于硒含量较高的物料，则需考虑新的方案。

《中南大学学报》2011年第8期对于含硒酸泥的处理提出了煤油脱硫—氧化浸出—还原沉硒法处理硒酸泥制备粗硒的新工艺。该工艺在高温下采用有机溶剂浸取法（又称固-液萃取），选用溶剂浸渍固体混合物以分离可溶组分和残渣。实验选择煤油作为浸取液，使溶解了单质硫的煤油与硒、铁分离，热煤油充分降温后单质硫从中析出回收，而煤油可循环使用。氧化浸出脱硫渣中的硒，得到的氧化浸出液首先加入硫脲创造还原性气氛，最后加入Na₂SO₃还原单体硒。在最佳工艺条件下，硫以硫磺回收，脱除率大于97%，且达到工业硫磺的指示；硒的回收率大于97%，粗硒的品位大于92%。这对改造传统火法冶炼硒酸泥的工艺具有潜在优势。此法对于含有硫、铁的硒酸泥比较实用，但对于含有汞、砷的酸泥并不适用。

《有色金属工程》2012年第1期提出了酸泥选冶提硒的工艺，对于含硒0.08%～0.11%、银0.05%、铅49.5%的某铜厂酸泥，其中硒主要呈Cu₂Se与Ag₂Se，99%的铅为PbSO₄。经微酸加乙二胺处理后，用石灰500g/t、丁基黄药100g/t等药剂浮选脱除尾矿，浮选含硒1.05%、银0.72%的精矿，硒的回收率达到87%。选冶法的优点在于经济适用，脱铅良好。减少了后续处理物料量，硒、碲和贵金属的选矿回收率高，且脱铜工序与湿磨阳极泥合一，简化了工艺。但是硒的回收率不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺设计合理、可有效提高金属的综合回收率、减少环境污染，采用火法-湿法相结合的工艺，高效回收含硒酸泥中的Se、Hg、As、Pb的铜冶炼烟气生产硫酸所产酸泥中有价元素的提取方法。

本发明一种铜冶炼烟气生产硫酸所产酸泥中有价元素的提取方法，包括下述步骤：

第一步：控温固硒重构

将酸泥烘干后破碎，得到酸泥粉，根据酸泥中As、Se的量与CaO完全反应所需理论量的2-8倍称取石灰粉，将50%-60%石灰粉加入酸泥粉中混合均匀，得到混合料，剩下的石灰粉平铺于混合料上方后，进行焙烧，焙烧烟气经冷凝后回收汞，焙烧渣为富含硒、砷、铅的渣，备用；

第二步：氧化浸出

将第一步所得焙烧渣加入硫酸溶液中，得到混合溶液，于60-90℃搅拌浸出，浸出过程中，向混合溶液中添加硝酸，浸出结束后过滤，滤渣用水洗涤后返回铅冶炼系统，滤液用于回收硒、砷；

第三步：还原沉淀硒