[发明专利]一种从水淬渣中回收铜的方法

说明书

本发明涉及一种从水淬渣中回收铜的方法，属于冶金领域。本发明所述方法为将水淬渣直接堆成浸堆，然后往浸堆喷洒浸出剂，得浸出液和残堆；或者将水淬渣湿式碎磨至细度小于‑200目的占60%～90%，加入浸出液，搅拌浸出固液分离后，得浸出液和浸渣；在所得浸出液中加入有机相进行2～10级萃取，洗涤后得载铜有机相，萃余液补氨后返回浸出作业；对载铜有机相洗涤，反萃，使铜得以分离富集成硫酸铜溶液，有机相返回萃取作业；本发明克服了酸浸出法中硅胶溶出所造成的过滤困难的问题，且本发明所述方法可以有效地回收浸液中的一价铜；相对于纯粹的氨浸回收工艺，本发明对铜的回收率得到大大提高。

技术领域

本发明涉及一种从水淬渣中回收铜的方法，属于冶金领域。

背景技术

火法炼铜是目前炼铜的主流方法，无论是传统电炉熔炼还是现在最为先进的“艾萨炉”，其过程均会产生水淬渣，而其中铜的含量很高，这使得火法炼铜时铜损失极严重。例如，仅1949年到1992年间我国共产出水淬渣2500万吨，按含铜量0.5%计算，其金属铜为12.5万吨，价值数十亿元。近年来我国炼铜工业每年产出水淬渣150万吨以上，且其速度在不断增加。目前水淬渣主要用于水泥等建筑材料的添加剂。但因其含砷等有毒元素而限制了其利用，致使水淬渣过量堆积，占用大量土地。由此可见，从水淬渣中回收铜可以提高铜产率，大大降低炼铜对环境造成的危害。

目前从渣炉渣中回收铜主要有两种方法，一种采用磨矿浮选法，即对水淬渣进行磨矿后采用常规浮选法进行浮选。但因水淬渣性质复杂，铜、铁、硅等矿物紧密共生、相互交织、呈细粒不均匀状态分布，导致炉渣难以浮选，从而增加了冶炼厂设备成本。另一种方法是酸浸法。常用硫酸或盐酸进行浸取，固液分离后得浸出液。不过这种浸出液的铜含量往往很低，无法直接电积，需要进行分离富集。然而酸浸法最大的缺点在于水淬渣成分很复杂，含有大量的铁、硅、砷等杂质元素。铁、硅通常会以硅酸亚铁的形式存在，与酸反应后变为硅酸，使溶液粘度增大，过滤困难，严重时直接结块，无法过滤。此外，大量的杂质元素也会共溶，不仅使耗酸量急剧增加，而且将会对后续的萃取富集作业和电积作业造成严重影响。其中有害的砷也会共溶进入溶液危害后续电积。由于硅胶的生成致使固液分离困难，且耗酸量大，浸出液杂质含量高、成分复杂，净化非常困难，使得工业化生产无法实现。然而，若采用单纯的碱浸出法则存在回收率低的问题。因此，水淬渣中铜的回收在环保和经济方面都具有一定的战略意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从水淬渣中回收铜的方法，采用碎磨搅拌法以氨或铵盐作为浸出剂，采用萃取分离富集，利用硫酸反萃，得到硫酸铜溶液，硫酸铜溶液采用成熟的电积法处理得电解铜，具体包括以下步骤：

（1）将水淬渣直接堆成浸堆，然后往浸堆喷洒浸出剂，得浸出液和残堆；或者将水淬渣湿式碎磨至细度小于-200目的占60%～90%，加入浸出剂，矿浆液固比为1:3～1:5，搅拌浸出固液分离后，得浸出液和浸渣；所述浸出剂由氧化剂与氨、铵盐或者氨-铵盐溶液混合得到，浸出液中氧化剂的浓度为0.01～0.16 mol/L，总氨浓度为1～6 mol/L；

（2）在步骤（1）中所得浸出液中加入有机相进行2～10级萃取，洗涤后得载铜有机相，萃余液补氨后返回浸出作业；对载铜有机相洗涤，反萃，使铜得以分离富集成硫酸铜溶液，有机相返回萃取作业；所述有机相由萃取剂、改性剂、稀释剂组成，在有机相中萃取剂的体积百分数为5～15%、改性剂的体积百分数为5～20%、稀释剂的体积百分数为65～90%。

优选的，本发明所述氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾、次氯酸盐中的中的一种、两种或3种按任意比例混合得到。

优选的，本发明所述氨为氨水，铵盐为碳酸氢铵、碳酸铵、过硫酸铵、氯化铵中的一种或多种按任意比例混合得到。

优选的，本发明所述萃取剂为2-羟基-5-壬基苯甲醛肟，改性剂为异戊醇或C₅-C₉混合醇，稀释剂为260^#磺化煤油或航空煤油；反萃所用试剂为2～3 mol/L的硫酸。