[发明专利]一种综合利用高酸低铜溶液的方法

说明书

技术领域

本发明属于有色冶金技术领域，涉及一种将镍钴铜生产及铜加工中产生的高酸低铜溶液进行综合利用的方法。

背景技术

    本发明涉及镍钴铜生产及铜加工中产生的高酸低铜溶液，如铜电解生产中更换出的电解液、镍钴生产中用诸如lix984等铜萃取剂除铜时反萃得到的高酸低铜溶液、电解铜粉生产中更换出的电解液或电解铜箔中的电镀液的更换废液等废液的综合利用。

对于高酸低铜溶液的回收利用，目前主要针对回收溶液中的铜，专利201010565498.8中回收酸性废水中的铜生产铜粉，回收后的溶液外排废水处理站，专利201110186633.2中将电解铜粉废液用铁粉置换，以铜包铁粉的形式回收溶液中的铜，回收铜的酸溶液排入废水站，专利200880124668.X（名称：从含有铜的酸性废液中除去回收铜的方法和装置以及含铜物的制造方法，申请人：荏原工程服务有限公司）中将含铜的酸废液中铜以氧化铜的形式回收，酸性废水排废水站。上述方法在处理高酸低铜溶液时都只是回收溶液的铜，回收铜后的酸性废水直接排废水站处理，并不能实现资源完全利用，同时易产生二次酸性废水污染。

发明内容

     本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种资源利用率高且不会造成二次污染的高酸低铜溶液的综合利用方法。

     为此，本发明采用如下技术方案：

     一种综合利用高酸低铜溶液的方法，包括以下步骤：

（1）在40~70℃下将1~1.5倍高酸低铜溶液中铜离子质量的铁物质加入到溶液中反应2~10h，将高酸低铜溶液中的铜置换出来，然后将溶液过滤，得铜粉沉淀；

（2）向过滤后的溶液中继续加入铁物质进行反应，至溶液pH=2.0~5.0，得硫酸亚铁溶液；

（3）向溶液中鼓入足量空气，将硫酸亚铁氧化为硫酸铁，硫酸铁水解得氢氧化铁沉淀，将沉淀焙烧得氧化铁产品。

步骤（1）中所述高酸低铜溶液中，硫酸浓度为50g/L~180g/L，铜离子浓度为10~50g/L。

步骤（1）（2）中所述铁物质为铁粉、铁屑或铁块。

进一步地，步骤（1）中，将所得铜粉在400~700℃下焙烧6~10h得氧化铜粉末。

    本发明的有益效果在于：将高酸低铜溶液中铜通过置换反应进行回收，并进一步地制备为氧化铜产品；通过铁与酸中和、氧化水解得到氧化铁，资源利用率高，不产生酸性废水，进而不会造成二次污染；工艺流程短、操作简单，处理费用低，铜回收率高。

具体实施方式

    实施例1

取铜离子浓度10g/L、硫酸浓度80g/L的高酸低铜溶液1m³，升温至40℃，加入12kg铁粉反应2h，置换出9.2kg铜粉，过滤溶液，将置换出的铜粉在400℃下焙烧10h，得11.42kg氧化铜粉，铜回收率为92.0%。

继续向过滤后的溶液中加入铁粉至溶液pH=2.0，得硫酸亚铁溶液，向硫酸亚铁溶液中鼓入足量空气，得氢氧化铁沉淀，将沉淀焙烧得氧化铁20.1kg。

实施例2

取铜离子浓度30g/L、硫酸浓度50g/L的高酸低铜溶液1m³，升温至50℃，加入30kg铁屑反应5h，置换出28.53kg铜粉，过滤溶液，将置换出的铜粉在500℃下焙烧6h，得35.61kg氧化铜粉，铜回收率为95.1%。

继续向过滤后的溶液中加入铁屑至溶液pH=5.0，得硫酸亚铁溶液，向硫酸亚铁溶液中鼓入足量空气，得氢氧化铁沉淀，将沉淀焙烧得氧化铁53.85kg。

实施例3

取铜离子浓度40g/L、硫酸浓度120g/L的高酸低铜溶液1m³，升温至60℃，加入56kg铁屑反应8h，置换出37.36kg铜粉，过滤溶液，将置换出的铜粉在600℃下焙烧7h，得46.65kg氧化铜粉，铜回收率为93.4%。

继续向过滤后的溶液中加入铁屑至溶液pH=4.0，得硫酸亚铁溶液，向硫酸亚铁溶液中鼓入足量空气，得氢氧化铁沉淀，将沉淀焙烧得氧化铁112.42kg。

实施例4

取铜离子浓度50g/L、硫酸浓度180g/L的高酸低铜溶液1m³，升温至70℃，加入75kg铁块反应10h，置换出47.35kg铜粉，过滤溶液，将置换出的铜粉在700℃下焙烧8h，得59.10kg氧化铜粉，铜回收率为94.7%。

继续向过滤后的溶液中加入铁块至溶液pH=3.0，得硫酸亚铁溶液，向硫酸亚铁溶液中鼓入足量空气，得氢氧化铁沉淀，将沉淀焙烧得氧化铁137.14kg。