一种铜冶炼烟尘的有价元素浸出回收方法.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CN113444886A(43)申请公布日2021.09.28(21)申请号202110823338.7C22B30/04(2006.01)(22)申请日2021.07.21C22B1/11(2006.01)C22B19/20(2006.01)(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号(72)发明人张勤孙航宇杨洪英王志鹏杜均文胡深张登利(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人宁佳(51)Int.Cl.C22B7/02(2006.01)C22B13/02(2006.01)C22B13/00(2006.01)C22B15/00(2006.01)权利要求书2页说明书8页(54)发明名称一种铜冶炼烟尘的有价元素浸出回收方法(57)摘要本发明的一种铜冶炼烟尘的有价元素浸出回收方法，属于湿法冶金技术领域。步骤为：将烟尘与浓硫酸按一定酸尘比混合预处理；烟尘进行稀硫酸浸出，并经固液分离得到一次浸出液和一次浸出渣，浸出渣送铅冶炼系统回收；向一次浸出液中加入碱性试剂，使溶液中砷以稳定砷酸盐固体形式脱出；置换法回收铜、镉等有价金属，向沉砷后液中加入锌粉，在一定温度时间下，铜等有价金属以海绵铜的形式从溶液中沉淀回收；浓缩结晶回收锌，对沉铜后液进行净化处理后，浓缩结晶得到七水硫酸锌产品；本方法适用于浸出铜冶炼过程中熔炼和吹炼工艺所产生的烟尘，方法适用范围广，对铜、铅、锌、砷等元素处理效果好，经济效益高，适合产业化应用。CN113444886ACN113444886A权利要求书1/2页1.一种铜冶炼烟尘的有价元素浸出回收方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：浓硫酸预处理：对铜冶炼烟尘预先进行浓硫酸预处理，预处理温度为25‑60℃，获得预处理后烟尘；步骤2：稀硫酸浸出：将预处理后烟尘混合均匀后进行稀硫酸浸出，浸出温度为25‑60℃，完成浸出后经固液分离，得到浸出液和浸出渣；步骤3：沉淀砷：(1)浸出渣送铅冶炼系统提取铅有价金属；(2)向浸出液中加入碱，获得浸出体系，进行碱浸出后，经固液分离，得到沉砷渣与沉砷后液，所述的沉砷后液中含有二价铜离子和二价锌离子；步骤4：置换沉铜有价金属：向沉砷后液中加入锌粉，进行置换反应，沉砷后液中铜以海绵铜的形式从溶液中回收，获得沉铜后液；步骤5：锌回收：将沉铜后液经深度净化后，进行锌回收，获得锌产品与沉锌后液。2.根据权利要求1所述的铜冶炼烟尘的有价元素浸出回收方法，其特征在于，所述的步骤1中，铜冶炼烟尘来自于铜冶炼工艺中熔炼或吹炼过程所产生的烟尘，或者铜冶炼过程中其它粉状物料，铜冶炼烟尘包括组分及质量百分含量为：Cu1‑20wt％、Zn1‑15wt％、As5‑25wt％、Pb1‑30wt％、Cd1‑5wt％、Bi1‑6wt％、Sb1‑5wt％和S8‑15wt％，余量为SiO2及其他。3.根据权利要求1所述的铜冶炼烟尘的有价元素浸出回收方法，其特征在于，所述的步骤1中，浓硫酸质量浓度为98％，酸尘体积质量比为(0.5‑3):1，单位为ml:g，预处理时间为1‑4h。4.根据权利要求1所述的铜冶炼烟尘的有价元素浸出回收方法，其特征在于，所述的步骤2中，稀硫酸浓度为0.01‑0.5mol/L；预处理后烟尘加入稀硫酸后形成的浸出体系液固比为(0.5‑2):1；浸出时间为1‑4h，浸出操作在搅拌条件下进行，搅拌转速100‑500r/min。5.根据权利要求1所述的铜冶炼烟尘的有价元素浸出回收方法，其特征在于，所述的步骤2中，浸出液中砷均以+5价状态存在。6.根据权利要求1所述的铜冶炼烟尘的有价元素浸出回收方法，其特征在于，所述的步骤3(2)中：碱性试剂为氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾或氨水中的一种或几种混合，混合比为任意比；浸出体系PH＝1‑2，碱浓度为1‑3mol/L，浸出温度为50‑90℃；浸出时间为2‑5h；碱浸出过程中，砷以稳定的砷酸钙盐形式沉淀，沉砷渣经过洗涤后得到稳定的砷酸盐固体。7.根据权利要求1所述的铜冶炼烟尘的有价元素浸出回收方法，其特征在于，所述的步骤3(2)中，沉砷后液中砷浓度为0.1‑0.4mg/L，砷沉淀率为97.8‑99.8％，砷回收率为98.5‑99.8％，铅的回收率为99.9％。8.根据权利要求1所述的铜冶炼烟尘的有价元素浸出回收方法，其特征在于，所述的步2CN113444886A权利要求书2/2页骤4中，锌粉过量加入，锌粉过量率为5％‑50％，置换温度为20‑80℃，置换时间为1‑4h。9.根据权利要求1所述的铜冶炼烟尘的有价元素浸出回收方法，其特征在于，所述的步骤4中，铜回收率为99.2‑99.8％，海绵铜品位为99.5‑99.9％。10.根据权利要求1所述的铜冶炼烟尘