[发明专利]一种湿法炼锌砷盐净化渣中有价元素的提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种湿法炼锌砷盐净化渣中有价元素的提取方法。属于资源利用技术领域。

背景技术

湿法炼锌二段除钴镍工艺世界各国的锌冶炼厂根据各自的技术水平以及原料的具体情况而采用不同的方法，目前国内外主要采用锌粉锑盐净化法和锌粉砷盐净化法。这两种方法都能满足溶液深度净化的要求，是目前世界上硫酸锌溶液净化的主要方法与发展趋势。对于湿法炼锌二段净化渣中有价元素的提取方法，根据湿法炼锌采取的工艺不同湿法炼锌渣中的成分也不相同，故采用的提取方法也不相同。

锌粉砷盐净化法由于成分复杂，处理难度相对较大，很多工厂都未做处理或仅仅简单处理后回收渣中的部分金属，造成了很大的资源浪费，并且易引发环境污染。

目前对砷盐净化渣的处理方式主要是送铜鼓风炉处理回收铜，其它有价金属均未进行综合回收。其中As大部分进入了烟气中，少部分进入了粗铜和渣中，目前没有很好的回收手段，因此不仅造成了烟尘回收困难，进入粗铜中的As也对铜电解造成了一定影响。Co、Ni、Pb、Zn大部分进入渣中后被废弃在自然环境中，造成严重的重金属污染和资源浪费；同时Co、Ni、Pb也有少部分进入粗铜，给电解净化带来了较大的负担。此外，以上有害杂质进入渣中，也造成了渣量增大，铜回收率下降，粗铜返回铜冶炼的过程中，铜冶炼的能耗也进一步增加。

《资源再生》2010年第9期对于锑盐除钴净化渣的处理提出了如下工艺：采用酸性浸出锌、镉、钴等有价金属使其进入溶液，同时控制铜进入渣中；浸出液经双氧水氧化除铁、低温锌粉置换除铜后，用α-亚硝基-β-萘酚的碱性溶液进行沉钴；沉钴渣经过酸洗除杂后焙烧得到粗Co₃O₄。该法的缺点是渣中的镍及锌没有得到充分回收。

《中南大学学报》2001年第32卷第4期提出了氨-硫酸铵体系处理湿法炼锌锑盐净化钴渣的工艺。该工艺首先用铵-氨水溶液浸出烘烤后的钴渣，再用锌粉对浸出液净化除杂并进行锌与镉、钴、铜及铜与钴的分离。在最佳技术条件下，金属浸出率(质量分数)分别为：Zn 91.18%，Cu 96.98%，Cd 99.38%，Co 89.35%；净化所得的富钴渣含Co 3.79%，富集比达8.4，从这种钴渣中可直接提取钴或钴盐；而净化液可直接制取活性锌粉。但该工艺采用铵-氨水溶液作浸出剂，操作环境较为恶劣。

《锌加压浸出工艺与装备国产化及液态铅渣直接还原专题研讨会论文集》中文献报导了砷盐净化工艺产出的钴镍渣中有价元素的火法及湿法联合提取工艺。先对二段渣进行选择性浸锌，并对浸锌渣进行焙烧，使砷开路，同时使铜、钴、镍等有价金属转化成易经酸浸出的氧化物。焙烧渣酸浸后，采用铁粉置换除铜使铜与钴镍分离。但该工艺存在除铜后液中铁过高的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种工艺设计合理、可有效提高金属的综合回收率、减少环境污染的全湿法工艺处理湿法炼锌砷盐净化渣的方法，高效回收湿法炼锌砷盐净化渣中Zn、Cu、Co、Ni并实现As的循环利用，。

本发明一种湿法炼锌砷盐净化渣中有价元素的提取方法，包括下述步骤：

第一步：选择性浸锌

取粒度为120-200目的湿法炼锌砷盐净化渣加水搅拌浆化，控制浆料的液固比3-5:1；常温下，向浆料中加入硫酸浸锌，控制浸出过程pH为3-3.5，浸出终点pH为4.5，浸出结束后过滤，滤液为富锌液；滤渣浸锌后渣，备用；

第二步：氧化浸出铅

常温下，向第一步所得的浸锌后渣中加入水、硫酸，控制混合溶液的液固比=5-7：1，过程pH≤0.5，然后，加入双氧水进行氧化浸出，浸出结束，过滤，滤渣为富铅渣，用于回收铅；滤液为除铅后液，备用；其中，硫酸加入量根据湿法炼锌砷盐净化渣中溶解可溶性金属离子所需的酸的理论用量的0.7-1.0倍，双氧水加入量根据湿法炼锌砷盐净化渣中As氧化为As⁵⁺理论用量的1.0-1.4倍；

第三步：中和沉砷

将第二步得到的除铅后液用碱和/或碱性盐调pH为：3＜pH＜3.5，控制终点pH为3.5，实现中和沉砷；过滤，滤渣为砷酸铜渣；滤液为沉砷后液；

第四步：沉淀法回收钴、镍

向沉砷后液中加入沉淀剂实现的钴、镍沉淀回收。

本发明一种湿法炼锌砷盐净化渣中有价元素的提取方法，第一步中硫酸的浓度为150-200g/L。