铜阳极泥处理产生的高酸废液中铜、铋、砷分离的方法
铜阳极泥处理产生的高酸废液中铜、铋、砷分离的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于冶金工程和环境工程交叉领域，具体设及一种回收铜阳极泥处理过程 产生的高酸废液中铜、祕、神分离的方法。
【背景技术】
[0002] 铜冶炼过程中，在电解精炼时产生了一定量的不溶物，即为铜阳极泥。铜阳极泥铜 神含量较高，同时含有大量的有价金属，是提取金、银和销等贵金属的重要原料。目前，绝大 部分冶炼企业均采用高溫火法赔烧的工艺来提取阳极泥中的贵金属，因此在火法过程中产 生了大量的冶炼烟气，烟气经水洗净化后形成了洗涂高酸废液。洗涂高酸废液成分复杂，铜 神和酸度较高，同时还有一定量的有价金属。由于洗涂高酸废液酸度高，成分复杂，必须经 过进一步处理才可外排，否则会造成严重的环境污染，而且也会造成其中的酸和有价金属 的白白损失。
[0003] 目前，国内处理高酸废液的方法主要有石灰中和法，中和-铁盐共沉淀法和硫化 法。石灰中和法是直接向局酸废液中加入石灰，中和-铁盐化法是在调节局酸废液pH的基础 上加入铁盐，硫化法是直接向高酸废液中加入硫化剂如硫化钢、硫化氨等。上述Ξ种方法均 可W达到较好的除神除重金属效果。但在净化过程中，高酸废液中的有价金属一起沉于废 渣中，废渣量大，有价金属品位低，导致难W回收，企业均作填埋处理，造成了资源的浪费。 同时，高酸废液中的酸也没有回收，损失了大量的酸，增大了企业的生产成本。因此，如何从 铜阳极泥处理烟气的洗涂高酸废液中实现有价金属及酸的回收是企业需要解决的一大难 题。
【发明内容】
[0004] 本发明针对铜阳极泥处理烟气的洗涂高酸废液中铜、祕、神分离困难的问题，提供 了一种铜阳极泥处理产生的高酸废液中铜、祕、神分离的方法。经本发明处理后，洗涂高酸 废液中的铜、祕、神实现了有效分离，有利于铜祕的回收及神的开路。
[0005] -种铜阳极泥处理产生的高酸废液中铜、祕、神分离的方法，包括W下步骤：
[0006] (1)高酸废液采用中和剂进行中和，中和后液加入清水进行水解，固液分离后得到 氯氧祕渣，除祕后液也可W回用于中和后液的水解；
[0007] (2)步骤（1)固液分离后的滤液加入硫化神或者硫化神渣，进行铜神分离，固液分 离后得到硫化铜渣；
[000引（3)铜神分离后液加入硫化剂进行深度除神，固液分离后得到硫化神渣回用于步 骤(2);
[0009] (4)硫化后液进行深度处理后回用或外排。
[0010] 步骤（1)中控制中和抑值为0.5~3，反应溫度为40~90°C，反应时间为10~30min， 水解时加入清水或除祕后液，加入量与中和后液的体积比为0.5~3:1。
[0011 ] 步骤（1)中的中和剂为化0H、化2C〇3、化HC03、CaO、CaC〇3、MgO、MgC〇3、电石渣中的一 种或几种。
[001 ^ 步骤(2)中按照As/Cu摩尔比为1 - 5:1的比例加入硫化神或者硫化神渣。
[0013] 步骤(2)铜神分离反应条件为反应溫度50~90°C，反应时间为0.5~化。
[0014] 步骤(3)中硫化剂为硫化氨、硫氨化钢、硫化钢、硫氨化钢中的一种或几种，步骤 (3)中硫化剂也可采用硫化碱与硫酸反应或硫横与氨气、甲醇、碳氨化合物反应生成。
[0015] 步骤(3)按照S/As摩尔比为1-10的比例加入硫化剂。
[0016] 步骤(4)所述的深度处理方法为多效蒸发、超滤+反渗透、电渗析方法中的一种或 几种。
[0017] 本发明的有益效果
[0018] 1、采用中和水解法回收祕，利用自身处理后的除祕后液用于水解过程，祕的回收 率高于传统方法，且纯度较高，可较好实现祕与铜神的分离；
[0019] 2、同时通过硫化渣回流法高效分离铜神，实现了铜与神的有效分离，对有价资源 实现了分类回收，减少了后续处理工序，效果明显；
[0020] 3、铜神分离后采用深度除神处理，处理后得到高品位的硫化神渣，经本发明处理 后，高酸废液中的铜、祕得到了高效分离和回收，有利于神渣的后续处理处置。
【附图说明】
[0021] 图1本发明工艺流程图。
【具体实施方式】：
[0022] W下结合实施例旨在进一步说明本发明，而非限制本发明。
[0023] 实施例1
[0024] 取某铜冶炼厂的阳极泥处理产生高酸废液500ml，H+浓度为4.0mol/L，其他主要元 素及含量如下：
[0025] 表1阳极泥处理产生高酸废液主要元素及浓度(g/L)
[0026]
[0027] 取上述高酸废液加入碳酸钢进行中和水解回收祕，控制pH值为3.0,反应溫度50 °C，反应时间30min，水解回流除祕后液回流体积比为1:1，固液分离回收氯氧祕渣，渣中祕 含量为67%，滤液中祕的含量为20mg/L，祕的回收率大于99%。沉祕后液按照As/化计量比 为1.2 :1加入硫化神渣，反应30min，得到含铜量为50 %的高品位硫化铜渣，滤液中铜小于 5mg/L，根据S/As计量比为1.1:1加入硫化氨，进行硫化反应，反应完成后渣中神的品位可达 50%，滤液中神的浓度为0.8mg/L。深度除神后滤液深度处理后回用于系统。
[002引实施例2
[0029] 取某铜冶炼厂的阳极泥处理产生高酸废液500ml，H+浓度为4.2mol/L，其他主要元 素及含量如下：
[0030] 表2阳极泥处理产生高酸废液主要元素及浓度(g/L)
[0031]
[0032] 取上述高酸废液加入碳酸钢进行中和水解回收祕，控制pH值为3.0,反应溫度40 °C，反应时间60min，固液分离回收氯氧祕渣，渣中祕含量为65.7 %，滤液中祕的含量为 22mg/L，祕的回收率大于99%。沉祕后液按照43/〇1计量比为1.3:1加入硫化神渣，反应 60min，得到含铜量为51.3%的高品位硫化铜渣，滤液中铜小于5111旨/1，根据5/^3计量比为 1.2:1加入硫化钢，进行硫化反应，反应完成后渣中神的品位可达50 %，滤液中神的浓度为 0.8mg/L。深度除神后滤液经深度处理后回用于系统。
【主权项】
1. 一种铜阳极泥处理产生的高酸废液中铜、铋、砷分离的方法，其特征在于，包括以下 步骤： (1) 高酸废液采用中和剂进行中和，中和后液加入清水进行水解，固液分离后得到氯氧 铋渣； (2) 步骤（1)固液分离后的滤液加入硫化砷或者硫化砷渣，进行铜砷分离，固液分离后 得到硫化铜渣； (3) 铜砷分离后液加入硫化剂进行深度除砷，固液分离后得到硫化砷渣回用于步骤 (2)； (4) 硫化后液进行深度处理后回用或外排。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1)中，除铋后液回用于中和后液的水 解。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤（1)中控制中和pH值为0.5~3，反 应温度为40~90°C，反应时间为10~30min，水解时加入清水或除铋后液，加入量与中和后 液的体积比为0.5~3:1。4. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤（1)中的中和剂为NaOH、Na2C03、 NaHC03、CaO、CaC03、MgO、MgC03、电石渣中的一种或几种。5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中按照As/Cu摩尔比为1-5:1的比 例加入硫化砷或者硫化砷渣。6. 根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，步骤(2)铜砷分离反应条件为反应温度 50~90°C，反应时间为0.5~3h。7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中硫化剂为硫化氢、硫氢化钠、硫 化钠、硫氢化钠中的一种或几种。8. 根据权利要求1或7所述的方法，其特征在于，步骤(3)按照S/As摩尔比为1-10的比例 加入硫化剂。9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述的深度处理方法为多效蒸发、 超滤+反渗透、电渗析方法中的一种或几种。
【专利摘要】本发明公布了一种铜阳极泥处理产生的高酸废液中铜、铋、砷分离的方法，主要包括以下步骤(1)中和水解回收氯氧铋；(2)硫化渣回流进行铜砷分离回收铜；(3)高效硫化深度除砷得到砷渣；(4)深度处理。该方法实现了高酸废水中铜、铋、砷的高效分离与深度回收，实现了有价元素的资源化及有害元素砷的开路，节省了运行成本，降低了环境风险。
【IPC分类】C22B7/00, C22B30/04, C22B30/06, C22B15/00
【公开号】CN105543481
【申请号】CN201510992984
【发明人】蒋国民, 柴立元, 王庆伟, 闵小波, 胡明, 杨志辉, 高伟荣
【申请人】长沙赛恩斯环保科技有限公司, 中南大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月28日
【技术领域】
[0001] 本发明属于冶金工程和环境工程交叉领域，具体设及一种回收铜阳极泥处理过程 产生的高酸废液中铜、祕、神分离的方法。
【背景技术】
[0002] 铜冶炼过程中，在电解精炼时产生了一定量的不溶物，即为铜阳极泥。铜阳极泥铜 神含量较高，同时含有大量的有价金属，是提取金、银和销等贵金属的重要原料。目前，绝大 部分冶炼企业均采用高溫火法赔烧的工艺来提取阳极泥中的贵金属，因此在火法过程中产 生了大量的冶炼烟气，烟气经水洗净化后形成了洗涂高酸废液。洗涂高酸废液成分复杂，铜 神和酸度较高，同时还有一定量的有价金属。由于洗涂高酸废液酸度高，成分复杂，必须经 过进一步处理才可外排，否则会造成严重的环境污染，而且也会造成其中的酸和有价金属 的白白损失。
[0003] 目前，国内处理高酸废液的方法主要有石灰中和法，中和-铁盐共沉淀法和硫化 法。石灰中和法是直接向局酸废液中加入石灰，中和-铁盐化法是在调节局酸废液pH的基础 上加入铁盐，硫化法是直接向高酸废液中加入硫化剂如硫化钢、硫化氨等。上述Ξ种方法均 可W达到较好的除神除重金属效果。但在净化过程中，高酸废液中的有价金属一起沉于废 渣中，废渣量大，有价金属品位低，导致难W回收，企业均作填埋处理，造成了资源的浪费。 同时，高酸废液中的酸也没有回收，损失了大量的酸，增大了企业的生产成本。因此，如何从 铜阳极泥处理烟气的洗涂高酸废液中实现有价金属及酸的回收是企业需要解决的一大难 题。
【发明内容】
[0004] 本发明针对铜阳极泥处理烟气的洗涂高酸废液中铜、祕、神分离困难的问题，提供 了一种铜阳极泥处理产生的高酸废液中铜、祕、神分离的方法。经本发明处理后，洗涂高酸 废液中的铜、祕、神实现了有效分离，有利于铜祕的回收及神的开路。
[0005] -种铜阳极泥处理产生的高酸废液中铜、祕、神分离的方法，包括W下步骤：
[0006] (1)高酸废液采用中和剂进行中和，中和后液加入清水进行水解，固液分离后得到 氯氧祕渣，除祕后液也可W回用于中和后液的水解；
[0007] (2)步骤（1)固液分离后的滤液加入硫化神或者硫化神渣，进行铜神分离，固液分 离后得到硫化铜渣；
[000引（3)铜神分离后液加入硫化剂进行深度除神，固液分离后得到硫化神渣回用于步 骤(2);
[0009] (4)硫化后液进行深度处理后回用或外排。
[0010] 步骤（1)中控制中和抑值为0.5~3，反应溫度为40~90°C，反应时间为10~30min， 水解时加入清水或除祕后液，加入量与中和后液的体积比为0.5~3:1。
[0011 ] 步骤（1)中的中和剂为化0H、化2C〇3、化HC03、CaO、CaC〇3、MgO、MgC〇3、电石渣中的一 种或几种。
[001 ^ 步骤(2)中按照As/Cu摩尔比为1 - 5:1的比例加入硫化神或者硫化神渣。
[0013] 步骤(2)铜神分离反应条件为反应溫度50~90°C，反应时间为0.5~化。
[0014] 步骤(3)中硫化剂为硫化氨、硫氨化钢、硫化钢、硫氨化钢中的一种或几种，步骤 (3)中硫化剂也可采用硫化碱与硫酸反应或硫横与氨气、甲醇、碳氨化合物反应生成。
[0015] 步骤(3)按照S/As摩尔比为1-10的比例加入硫化剂。
[0016] 步骤(4)所述的深度处理方法为多效蒸发、超滤+反渗透、电渗析方法中的一种或 几种。
[0017] 本发明的有益效果
[0018] 1、采用中和水解法回收祕，利用自身处理后的除祕后液用于水解过程，祕的回收 率高于传统方法，且纯度较高，可较好实现祕与铜神的分离；
[0019] 2、同时通过硫化渣回流法高效分离铜神，实现了铜与神的有效分离，对有价资源 实现了分类回收，减少了后续处理工序，效果明显；
[0020] 3、铜神分离后采用深度除神处理，处理后得到高品位的硫化神渣，经本发明处理 后，高酸废液中的铜、祕得到了高效分离和回收，有利于神渣的后续处理处置。
【附图说明】
[0021] 图1本发明工艺流程图。
【具体实施方式】：
[0022] W下结合实施例旨在进一步说明本发明，而非限制本发明。
[0023] 实施例1
[0024] 取某铜冶炼厂的阳极泥处理产生高酸废液500ml，H+浓度为4.0mol/L，其他主要元 素及含量如下：
[0025] 表1阳极泥处理产生高酸废液主要元素及浓度(g/L)
[0026]
[0027] 取上述高酸废液加入碳酸钢进行中和水解回收祕，控制pH值为3.0,反应溫度50 °C，反应时间30min，水解回流除祕后液回流体积比为1:1，固液分离回收氯氧祕渣，渣中祕 含量为67%，滤液中祕的含量为20mg/L，祕的回收率大于99%。沉祕后液按照As/化计量比 为1.2 :1加入硫化神渣，反应30min，得到含铜量为50 %的高品位硫化铜渣，滤液中铜小于 5mg/L，根据S/As计量比为1.1:1加入硫化氨，进行硫化反应，反应完成后渣中神的品位可达 50%，滤液中神的浓度为0.8mg/L。深度除神后滤液深度处理后回用于系统。
[002引实施例2
[0029] 取某铜冶炼厂的阳极泥处理产生高酸废液500ml，H+浓度为4.2mol/L，其他主要元 素及含量如下：
[0030] 表2阳极泥处理产生高酸废液主要元素及浓度(g/L)
[0031]
[0032] 取上述高酸废液加入碳酸钢进行中和水解回收祕，控制pH值为3.0,反应溫度40 °C，反应时间60min，固液分离回收氯氧祕渣，渣中祕含量为65.7 %，滤液中祕的含量为 22mg/L，祕的回收率大于99%。沉祕后液按照43/〇1计量比为1.3:1加入硫化神渣，反应 60min，得到含铜量为51.3%的高品位硫化铜渣，滤液中铜小于5111旨/1，根据5/^3计量比为 1.2:1加入硫化钢，进行硫化反应，反应完成后渣中神的品位可达50 %，滤液中神的浓度为 0.8mg/L。深度除神后滤液经深度处理后回用于系统。
【主权项】
1. 一种铜阳极泥处理产生的高酸废液中铜、铋、砷分离的方法，其特征在于，包括以下 步骤： (1) 高酸废液采用中和剂进行中和，中和后液加入清水进行水解，固液分离后得到氯氧 铋渣； (2) 步骤（1)固液分离后的滤液加入硫化砷或者硫化砷渣，进行铜砷分离，固液分离后 得到硫化铜渣； (3) 铜砷分离后液加入硫化剂进行深度除砷，固液分离后得到硫化砷渣回用于步骤 (2)； (4) 硫化后液进行深度处理后回用或外排。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1)中，除铋后液回用于中和后液的水 解。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤（1)中控制中和pH值为0.5~3，反 应温度为40~90°C，反应时间为10~30min，水解时加入清水或除铋后液，加入量与中和后 液的体积比为0.5~3:1。4. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤（1)中的中和剂为NaOH、Na2C03、 NaHC03、CaO、CaC03、MgO、MgC03、电石渣中的一种或几种。5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中按照As/Cu摩尔比为1-5:1的比 例加入硫化砷或者硫化砷渣。6. 根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，步骤(2)铜砷分离反应条件为反应温度 50~90°C，反应时间为0.5~3h。7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中硫化剂为硫化氢、硫氢化钠、硫 化钠、硫氢化钠中的一种或几种。8. 根据权利要求1或7所述的方法，其特征在于，步骤(3)按照S/As摩尔比为1-10的比例 加入硫化剂。9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述的深度处理方法为多效蒸发、 超滤+反渗透、电渗析方法中的一种或几种。
【专利摘要】本发明公布了一种铜阳极泥处理产生的高酸废液中铜、铋、砷分离的方法，主要包括以下步骤(1)中和水解回收氯氧铋；(2)硫化渣回流进行铜砷分离回收铜；(3)高效硫化深度除砷得到砷渣；(4)深度处理。该方法实现了高酸废水中铜、铋、砷的高效分离与深度回收，实现了有价元素的资源化及有害元素砷的开路，节省了运行成本，降低了环境风险。
【IPC分类】C22B7/00, C22B30/04, C22B30/06, C22B15/00
【公开号】CN105543481
【申请号】CN201510992984
【发明人】蒋国民, 柴立元, 王庆伟, 闵小波, 胡明, 杨志辉, 高伟荣
【申请人】长沙赛恩斯环保科技有限公司, 中南大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月28日
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