[发明专利]一种铜镍渣的综合回收有价金属的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜镍渣的综合利用方法，属于资源化学与环境工程技术领域。

背景技术

铜镍渣是一种提取铜后的工业废渣，其主要组分包括铁橄榄石、磁铁矿、铜锍和镍、钴等有价金属。中国铜产量大于400万t仅次于智利，居世界第二。生产一吨铜产生212t的铜镍渣，目前，仅我国就有铜镍渣超过1000万t，大量铜镍渣不仅占用大面积土地，而且污染环境。我国的铜矿资源具有共伴生矿多、品味低的特点，在这数量巨大的铜镍渣中，存在着大量可以回收利用的二次资源。另一方面，我国的资源现状十分严峻，有色金属和黑色金属储量相对不足，矿石严重依赖于进口，已成为世界上最大的矿石进口国和有色金属消费国。因此，综合回收利用铜镍渣中的有价资源，变废为宝，不仅具有战略意义而且有非常好的市场前景。

铜镍渣中含有大量的可利用的资源，包括大量硅酸盐和铁，残留的铜、钴、镍等金属也较为丰富。铜火法冶炼工艺后，炉渣性质复杂，综合回收有较大技术难度。目前，铜镍渣的处理虽然有炭热法、烟化法、电炉贫化法等，但这些方法在处理低品位铜镍渣中受到很大限制，能耗高、回收金属单一，经济效果不明显。

近年来，较多研究采用湿法处理，主要包括氯化浸出法和直接酸化浸出法。氯化浸出法一般是先用次氯酸盐产生氯气，再由氯气和铜镍渣反应，从而浸出渣中的有价金属，这种方法产生氯气污染环境，操作安全性差，不利于大规模安全生产；直接酸化浸出法就是直接按一定比例加酸和水浸出一段时间，然后固液分离，但是由于铜镍渣中硅含量高，高活性的硅在酸浸出时大量溶出，导致浸出后的固液分离非常困难，并且滤液中的硅含量很高，超过一定浓度时，滤液就会变成为水凝胶，不能进行后续处理。也有少量关于湿法处理+浮选法联合处理的研究报道。专利CN1084895A公开了一种“氨浸沉淀法来处理低品位铜镍渣或氧化铜矿的工艺”，采用硫酸铵溶液作为浸出剂，用碳酸铵作为沉淀剂，用硫酸和氧化钙做中间传质介质，用稀硫酸回收氨，该工艺过程可得到一级氧化铜粉；文献“用硫酸从含铜镍渣中浸出铜的实验研究”（湿法冶金，2013，32:358-360）利用铜镍渣除铜作为炼铁原料，采用液固体积质量比为5:1和5%的硫酸浸出，在温度为100℃条件下搅拌反应40min，铜镍渣中的80%的铜被浸出，铁液有35.14%被浸出，浸出渣达到炼铁的要求，液体进一步分离可以回收铜。文献“应用浮选和与黄铁矿焙烧工艺从铜镍渣中回收有价金属”（国外金属矿选矿，2007，10:31-35）中，G·布鲁特等人对铜镍渣先浮选回收铜，浮选尾矿与黄铁矿一起焙烧，焙砂用硫酸浸出回收钴和铁，浸出渣含61%的铁，直接送钢厂炼铁。文献“从铜镍渣中加压酸浸铜的试验研究”（湿法冶金,2013，32:305-308）则通过加压酸浸来回收铜镍渣中的铜等有价金属。文献“复杂铜冶炼渣浮选试验研究”（江西有色金属，2009，23:12-14）是针对云南耿马铜冶炼渣进行了浮选试验，发现浮选可以很好的回收铜镍渣中的铜，捕收剂为KM-109，活化剂为硫化钠。

发明内容

针对已有技术存在的不足，本发明的目的是在于提供一种以铜镍渣为原料，对其中的有价资源进行充分回收，以低成本制备出高品位的铜钴镍混合精矿、铁精粉、高纯度的氧化铁红及高模数的水玻璃等产品；该方法环保，易操作，可连续化工业生产。

本发明提供了一种铜镍渣的综合回收有价金属的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：将铜镍渣研磨成矿粉后，与无机酸混合，维持温度为40～70℃，无机酸的质量百分比浓度为30～80%的条件下，浸出30～90min，得到酸浸出浆液；在所得酸浸出浆液中加入水将无机酸的质量百分比浓度调节到5～25%，进一步在20～60℃的温度条件下，浸出45～95min后，进行固液分离I，得到浸出渣和浸出液；

所述的铜镍渣主要包括以下组分：Cu>0.15wt%,Ni>0.05wt%，SiO₂<50wt%，Fe>20wt%；

所述的无机酸为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氟酸中一种或几种；

步骤2：将步骤1固液分离I所得的浸出渣与水混合，球磨成浆料；用酸和/或碱调节所得浆料的pH为4～7，加入分散剂和活化剂搅拌分散均匀后，再加入捕收剂和起泡剂，进一步搅拌，进行浮选，得铜钴镍混合精矿；