一种从黑铜泥中回收铜碲及砷无害化处理的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113699379A(43)申请公布日2021.11.26(21)申请号202111008193.1C01G49/00(2006.01)(22)申请日2021.08.29(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号(72)发明人刘智勇刘志宏周蓬勃张家润教光辉袁启盛王红军李启厚(74)专利代理机构长沙启昊知识产权代理事务所(普通合伙)43266代理人张海应(51)Int.Cl.C22B7/00(2006.01)C22B15/00(2006.01)C01B19/00(2006.01)C01B19/02(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种从黑铜泥中回收铜碲及砷无害化处理的方法(57)摘要本发明公开了一种从黑铜泥中回收铜碲及砷无害化处理的方法，具体步骤如下：首先，将黑铜泥与硫酸溶液混合后进行氧压浸出；其次，浸出液经铁粉置换得到海绵铜和置换后液；随后，置换后液经FeSO4溶液和O2协同氧化得到固砷矿物—臭葱石和脱砷后液；最后，脱砷后液经SO2还原产出粗碲。本发明将铜以海绵铜的形式返回阳极精炼工序进行回收，砷以臭葱石的形态进行固化堆存，碲以粗碲为产品，锑、铋、铅等杂质富集于浸出渣中，实现了铜、碲的回收，砷的无害化处理，锑、铋、铅的富集，具有综合利用率高、无污染、成本低、便于工业化应用等优点。CN113699379ACN113699379A权利要求书1/1页1.一种从黑铜泥中分离铜、碲及砷无害化处理的方法，包括以下步骤：(1)氧压酸浸：将黑铜泥与浓度为1‑4mol/L的硫酸溶液按照液固比为10‑25:1(mL/g)均匀混合，在氧分压0.5‑1.2MPa、浸出温度140‑180℃、搅拌速度500‑800r/min的条件下浸出1‑5h；(2)铁粉置换：浸出结束后，停止通氧，水冷降温后取出浆料进行液固分离；浸出渣洗涤、烘干获得锑、铋的富集渣；浸出液经铁粉置换，按照铁铜摩尔比1‑3.5加入铁粉，在温度50‑85℃、搅拌速度500‑800r/min的条件下，反应15‑40min后即可得到铜粉，反应过程中使用碱控制溶液pH值为1.1‑1.8；(3)沉砷实验：取步骤(2)中的置换后液，用碱调节pH值为1‑4，调节温度为75‑95℃，根据预设铁砷摩尔比1‑5，向溶液中以流速为5‑18mL/min泵入浓度为0.5‑3.5mol/L的硫酸亚铁溶液，以流速为0.1‑1mL/min泵入浓度为0.1‑3mol/L的碳酸钠溶液，反应过程中以流速为0.8‑7L/min持续通氧，反应完成后进行固液分离，沉淀经洗涤、烘干后得到臭葱石；滤液为脱砷后液；(4)粗碲回收：在温度40‑85℃下，以流速0.1‑1L/min向脱砷后液中通入SO2气体，反应1‑3.5h后获得粗碲。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中硫酸溶液的浓度为1‑3mol/L。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中黑铜泥与硫酸溶液按照液固比10‑20:1(mL/g)；和/或所述步骤(1)中的氧分压为0.5‑1.0MPa；和/或所述步骤(1)中的搅拌桨的转速为500‑800r/min；和/或所述步骤(1)中的浸出温度为140‑160℃；和/或所述步骤(1)中的浸出时间为1‑4h。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中铁铜摩尔比为1.6‑1.8。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中pH值为1.1‑1.6；和/或所述步骤(2)中反应时间为15‑30min。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中铁砷摩尔比为1‑3。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中pH值为1‑3；和/或所述步骤(3)中温度为80～95℃；和/或所述步骤(3)中硫酸亚铁溶液的固定加入速率为5‑15，优选10mL/min；和/或所述步骤(3)中碳酸钠的固定加入速率为0.1‑0.5g/min，优选0.1g/min；和/或所述步骤(3)中氧气的固定通入速率为1‑5L/min，优选1.2L/min。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述温度为50‑75℃。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述SO2流速为0.2‑0.35L/min；和/或所述步骤(4)中所述反应时间为2‑3.5h。10.如权利要求1‑9任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中黑铜泥以质量百分比计包括以下主要成分：As20‑30％，Cu35‑45％，Te3‑4％，Sb0.4‑0.8％，Bi0.4‑0.8％。2CN113699379A说明书1/6页一种从黑铜泥中回收铜碲及砷无害化处理的方法技术领域[000