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铜阳极泥稀贵金属回收工艺及优化

2015-01-27彭章平

资源节约与环保 2015年6期
关键词:阳极泥火法冶炼厂

彭章平

(深圳市金骏玮资源综合开发有限公司 广东深圳 518105)

铜阳极泥成分的选取主要是由铜阳极的具体成份、相应的电解技术以及铸造过程中的质量等具体条件所决定,通常情况下,铜阳极泥产率都是在0.2%~0.8%之间。铜阳极泥中的物相组成相对较为复杂,且各种金属的存在形式是多样化的,在铜中有20%的存在形式是金属形态;相对银以及金的存在形式都表现出单体形式,而阳极泥中只有极少数的银、金、碲合金存在;铂族元素的存在形式是单质形态,在电解的过程中,钯、铂、金等元素在进入到阳极泥中;硫以硫化物的形态存在,各种物质的存在形态并不相同。

1 分析铜阳极泥处理的工艺

1.1 对铜阳极泥中火法处理的工艺进行分析

一般情况下,火法流程的具体工序主要有下面几点:对铜阳极泥进行焙烧以及进行除硒,待浸出脱铜之后,将其转到炉中进行相应的还原、熔炼,之后再进行分银、氧化吹炼,并将提炼出精致的银、金。当下,在上海以及株冶等一些冶炼厂中,其都是利用火法工艺对相关的贵金属进行提炼、生产,经过焙烧、蒸硒之后,所产生的全部蒸硒渣应必须放在相应的除铜槽中对其进行脱铜,并且脱铜渣中的含铜量应该控制在低于1%,之后再将其送到贵铅炉中还原及熔炼[1]。而贵铅炉中产出的含银应该在30%~35%贵铅,再将其送到相应的分银炉中进行氧化以及精炼,使其产出95%左右的合金板,并采用银电解后即可生产银成品。在以上的这种方法中,并不会有太多的废水量产生,但火冶设备的投资相对较大,返渣也比较多,生产的周期十分长;同时火法冶炼厂中烟气、灰尘非常大,导致其环境变差。近些来,我国不断改进阳极泥的火法处理工艺及对相关设备进行改造,进而使金属的回收率有效增加,并且还降低了一定的劳动强度。

1.2 对铜阳极泥贵金属回收的全湿法工艺进行分析

全湿法的处理工艺流程主要就是:首先对硫酸进行稀释及氧化空气后让铜得以侵脱出来,再把氯酸钠、氯气或者是双氧水当作相应的氧化剂将碲、硒侵出,且对氧化剂的用量进行控制。最后再氯化分钯、铂及金。利用亚纳或者氨水将氯化渣中的氯化银侵出,对粗银及粗金进行电解之后得到比较精制的金银。此外,中国台湾相关的研究所中已经研究出对回收铜阳极泥贵金属的一种新方法,该方法被称为因钠法,且还根据该方法建设了一年要处理300吨阳极泥的工艺制造厂。而因钠法的流程主要是:利用硫酸将阳极泥内的铜全部侵出,且在浸出的过程中把一些铜、硒、杂质全部转人到浸出液中,再利用羟肟类铜萃取剂将铜提取出来;之后在20℃~70℃的温度下利用醋酸盐溶液5mol/~7mol/L将硫酸浸出,在此过程中会溶出95%的铅,且还会有少部分铜溶出来,利用萃取将此部分铜除去[2]。然后利用硝酸溶解醋酸盐后将残渣中的硒、银侵出来,再用氯气将浸出液中的银进行沉淀、回收,用25%的煤油、75%的TBP进行萃取、提硒,再采用适量的王水对硝酸进行溶解,将残渣中的金去全部都侵出来,而在该过程中侵出液中会流出99%的金,通过二丁基卡必醇就能够提取出里面所包含的全部金萃。全湿法与传统方法比较前者所排放的废物比较少、能耗也相对较低、还可以提升贵金属的实际回收率、操作非常的方便、比较适合用在连续的生产中[3]。

1.3 对铜阳极泥中选冶处理的工艺进行探讨

如今,国内有的企业对金银以及铅进行分离之后再送到冶炼厂进行相应的处理,这样使火法处理的周期、量都相应的缩短,且使铅害大大降低,而在此方面显得最有成效的是通过浮选法来对铜阳极泥进行分离及选冶处理。并且选冶处理过程中,其流程工序主要为:首先是铜阳极泥的脱铜处理,且对其除硒以及相应的浮选,然后是熔炼,最后对金银进行电解。云冶等电解铜厂都是通过该工艺来对铜阳极泥进行除铜及硒之后,利用浮选处理使铅进人尾矿中,再将精矿选出,而精矿中其他的杂质量、含铅量都非常少,对其熔炼时并不需要添加任何还原剂或者熔剂。再将进入到尾矿中的碲、铅及硒在转炉中直接熔炼,把硒和碲回收之后,熔炼出来的就是银阳极,在送金银进行相应的电解。

2 分析我国铜阳极泥中处理工艺的具体优化

2.1 分析安徽铜陵阳极泥中全套波立登的处理工艺

安徽铜陵以往都是采用的同阳极泥处理工艺是硫酸化焙烧湿法工艺,经过对铜阳极泥进行硫酸化、焙烧脱硒后,利用水浸使铜脱离出来,再利用湿法将银、金分离出,且利用电解精炼后得到银与金的成品。在这个工艺中其缺点就是对有价金属进行处理之后比较分散,且对高杂质的铜阳极泥进行处理时,不能将杂质元素脱离出来,进而致使贵金属的直收率不能得到有效提升,且废水的处理量也比较大。但采用波立登对阳极泥进行处理后,以上的这些缺点都得到了有效的改善;且其主要是在洗涤槽中加入铜阳极泥,并在常压以及常温下加入适量的水对其进行漂洗[4],对洗液进行电解,在进行相应的操作之后即可将贵金属分解出来。在进行加压、干燥,根据一定的比例把混料放入卡尔多炉内进行通氧以及吹炼,致使硒、铜、铅逐渐被氧化。再进行精炼即可让减少金银合金中各种杂质的含量,浇铸成了银阳极板之后进行电解、精炼。金直收率为98.5%~99%左右,银在90%~95%。

2.2 江西铜业冶炼厂中处理铜铜阳极泥的新工艺

在该冶炼厂的处理工艺中,以往的设计主要是根据富春冶炼厂所使用的湿法流程来进行处理,但是该流程中的缺陷比较大,其经过三十年的发展后,建立了对铜阳极泥进行处理的工艺流程。自步入2011年后,贵冶铜的产量持续上升,且受到铜阳极泥的物料成分越来越复杂所带来的影响,该工艺面临着复杂化、处理能力较低等问题,进而致使贵金属的一级品提取率、直收率不能提升。因此,对更加有效、较好的铜阳极泥的处理工艺进行开发、研究显得非常重要[5]。

3 结语

为了使贵金属回收率得到提升、降低各种污染,我国除了需要完善传统的工艺流程、设备之外,还应该研究一些新处理手段,这些新的处理方式的研究目的在于对湿法脱除碲、硒及铜等一些杂质元素的处理过程进行强化;使生产的周期得以缩短;对铅、金银进行分离且送冶炼厂进行相应的处理,进而降低火法的处理量,使其带来的铅害大大降低。如今,我国在湿法处理方面还做了较多的工作,且在处理铜阳极泥的领域中也将会出现更多新的处理工艺,还取得了相应的实效,致使阳极泥贵金属的回收率也得到了大大提升。

[1]陈国宝,杨洪英,郭军,李雪娇.铜阳极泥选冶富集金银的粗选研究[J].贵金属,2013,34(3):626-627.

[2]夏彬.铜阳极泥稀贵金属回收工艺及优化[J].铜业工程,2011,56(3):34-37.

[3]杨洪英,陈国宝,吕阳,佟琳琳.铜阳极泥除杂预处理工艺的研究[J].中国有色冶金,2013,54(74):876-878.

[4]陈国宝,杨洪英,郭军,李雪娇.铜阳极泥选冶富集金银的粗选研究[J].贵金属,2013,35(43):658-659.

[5]程利振,李翔翔,袁廷刚.我国铜阳极泥分银渣综合回收利用研究进展[J].金属材料与冶金工程,2011,56(23):543-545.

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