[发明专利]湿法炼锌流程提取铜工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及有色金属冶炼技术领域，尤其是涉及一种从湿法炼锌流程回收铜的工艺。

背景技术：

目前，处理氧化锌精矿的湿法流程由酸性浸出、中和除铁、净化、电解等工艺构成；处理硫化锌精矿的湿法流程由二段氧压浸出、中和除铁、净化、电解工艺构成。一般情况下，上述两种工艺流程中的铜绝大部份在浸出过程中进入浸出溶液，而在中和除铁过程中又大部份水解进入中和除铁后的铁钡渣中，造成铜的不可回收损失，损失率70～80％。中和除铁后液中残存的铜离子则在净化时用锌粉置换成为金属，从溶液中析出到净化渣中，再将含铜品位较低的净化渣进行富集化渣处理以得到品位较高并具有商品价值的铜渣原料和海绵镉。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种湿法炼锌流程提取铜工艺，它在处理氧化锌精矿或硫化锌精矿的湿法流程中，处理氧化锌精矿的湿法流程包括酸性浸出、中和除铁、净化和电解等步骤；处理硫化锌精矿的湿法流程包括二段氧压浸出、中和除铁、净化、电解等步骤，在中和除铁步骤前增设预中和及提取铜两个步骤，控制预中和的技术条件，使铜离子保留在预中和液中，再通过锌粉置换法将80％的铜离子沉降到铜精矿中；通过现有的中和除铁、净化和电解步骤提取铜后液中的20％铜离子，进一步富集回收。

本发明提出的提取铜工艺，在常规的净化及中和除铁步骤前就将浸出液中80％的铜离子提取出来；经过两段回收，铜的回收率可达80％以上。

本发明可用于处理原料含铜品位≥0.5％或浸出液含铜≥500mg/L的湿法炼锌企业，该工艺可强化湿法炼锌企业综合回收能力，提高副产品铜回收的经济效益。

本发明各工艺步骤主要原理及技术条件如下：

(1)二段氧压浸出：该步骤在加压、通氧和加温条件下，直接对硫化锌精矿进行选择性浸出，硫化锌与氧、废电解液和硫酸反应生成硫酸盐，元素硫和水，硫化铜亦同样被浸出。反应式如下：

ZnS+H₂SO₄+1/2O₂→ZnSO₄+H₂O+S

CuS+H₂SO₄+1/2O₂→CuSO₄+H₂O+S

铁以nZnS.mFeS形态存在，在氧压浸出过程中被选择性浸出，反应式如下：

FeS+H₂SO₄+1/2O₂→FeSO₄+H₂O+S

2FeSO₄+H₂SO₄+1/2O₂→Fe₂(SO₄)₃+H₂O

ZnS+Fe₂(SO₄)₃→ZnSO₄+2FeSO₄+S

当浸出酸度降致3g/L时，铁生成铁矾进入渣中。

氧压浸出技术条件：

液固比：5～7∶1，时间：60～90min，温度：140～150℃，

氧分压：0.7～1.5Mpa，氧气纯度：≥99.6％，

二段浸出液：含酸～30g/L，含铁8～10g/L；

一段浸出液：含酸3～5g/L，含铁2～3g/L，含锌120～160g/L，含铜500～2000mg/L。

(2)酸性浸出：

氧化锌精矿中的ZnO、CuO、FeO与废电解液和硫酸进行化学反应，生成含锌、铜、铁等物的硫酸盐水溶液。反应式如下：

ZnO+H₂SO₄→ZnSO₄+H₂O

CuO+H₂SO₄→CuSO₄+H₂O

FeO+H₂SO₄→FeSO₄+H₂O