[发明专利]一种铜冶炼烟灰的强化浸出方法及其应用

说明书

本发明公开了一种铜冶炼烟灰的强化浸出方法及其应用，它包括以下步骤：（1）、一段硫酸浸出：对铜冶炼烟灰用硫酸或二段浸出液作为浸出剂一次浸出得到浸出液和浸出渣；（2）、二段浆化氧化浸出：对一段浸出渣用硫酸作为浸出剂、硝酸作为氧化剂进行浆化氧化，得到浆化液；（3）、浆化液水浸：向浆化液中加入适量水并通空气继续浸出，使浸出的铜锌与浸出渣有效分离，二段浸出渣水洗后过滤。本发明的有益效果是（1）、处理硫化铜含量高的烟灰，铜锌浸出率高。（2）、高酸浆化处理一段浸出渣有利于铜锌的浸出动力学。（3）、采用廉价且可循环使用的硝酸作为二段氧化强化浸出氧化剂，耗量小，成本低。（4）、浸出过程中常压操作，设备投资少。

技术领域

本发明涉及湿法冶金技术领域，尤其涉及铜冶炼烟灰的强化浸出方法，特别涉及硫化铜含量高的铜冶炼烟灰高效浸出方法。

背景技术

铜冶炼过程中产生的烟灰含有多种有价金属，目前多采用开路处理综合回收其中的Cu、Zn、Pb、Bi等有价金属。常用的处理工艺主要有火法工艺、湿法工艺、火法-湿法联合工艺和湿法-火法联合工艺。火法工艺是指烟灰直接熔炼使铅、铋和贵金属等进入粗铅，铜富集于冰铜相，砷挥发后产出高砷烟尘，存在能耗高和环境污染等问题。湿法工艺是指铜烟灰经过酸性、中性或碱性浸出后，使铜、锌和砷进入浸出液，铅和铋进入浸出渣，浸出渣再采用酸性浸出回收有价金属。火法-湿法联合工艺是指采用焙烧等方法使砷挥发进入烟尘，同时使铜和锌等金属转化为可溶形态，然后再浸出分离铜和锌等有价金属，浸出渣富集了铅和铋等有价金属。湿法-火法联合工艺是指采用硫酸体系浸出使铜、砷和锌等溶解进入浸出液，浸出液经过除砷后再分离提取铜和锌，浸出渣经还原熔炼使铅和铋等富集在粗铅中，是目前国内采用最为普遍的工艺。

湿法-火法联合工艺中提高烟灰浸出过程中的铜锌浸出率，可以使铜锌和其他有价金属高效分离，进而提高全流程的有价金属回收率。在实际生产中，由于原料来源复杂，冶炼过程中所产出的烟灰成份波动大，目前对于熔炼过程中产生的烟灰与转炉烟灰混合处理，所处理的烟灰存在含铜高（单质铜和硫化铜较多）、物相组成复杂等特点，采用常规酸性浸出，铜锌浸出率较低，因此亟待研究一种针对于处理高铜烟灰的强化浸出方法。

公开号为CN107502748A的中国发明《一种铜烟灰加压强化浸出的方法》，铜烟灰经过筛分后在硫酸体系中一次浸出，使烟灰中的氧化物和硫酸盐溶解进入一次浸出液，使金属硫化物等留在一次浸出渣中，一次浸出液回收锌和铜，一次浸出渣再加入氢氧化锌加压氧化，使金属硫化物氧化进入加压氧化料浆，加压氧化料浆补加硫酸进行二次浸出，硫酸二次浸出液返回硫酸一次浸出过程，硫酸二次浸出渣送回收铅。采用氢氧化锌加压氧化方式提高了铜烟灰中的铜和锌的浸出率，铜和锌的浸出率均达到92%以上，但过程中使用氢氧化锌加压氧化，增加了有价金属在过程中的占用，而且加压设备投资大，不利于推广使用。

公开号为CN107523694A的中国发明专利《一种铜烟灰焙烧强化浸出的方法》，将含有较多金属硫化物的铜冶炼烟灰通过“硫酸一次浸出-氧化焙烧-硫酸二次浸出”的工艺流程有效浸出铜冶炼烟灰中的铜和锌，金属铜和锌的综合浸出率在90%以上。金属浸出率高，试剂耗量少，但焙烧过程存在环保污染等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的铜烟灰湿法-火法联合工艺中常规酸性浸出过程铜锌浸出率低，同时避免浸出过程中生产成本高和环境污染，为此提供一种铜冶炼烟灰的强化浸出方法及其应用。