[发明专利]一种铜渣低压氧浸生产高品质硫酸铜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜渣低压氧浸生产高品质硫酸铜的方法，属于湿法冶金技术领域。

背景技术

公知的采用含金属铜或者氧化亚铜的铜渣物料生产硫酸铜的方法是：1）铜渣浸出：将铜渣用稀硫酸直接或间接浸出，过滤得到硫酸铜溶液，包括高温焙烧—常规浸出法、氧化剂或催化剂溶解法、液相空气氧化法、氧压浸出法、堆存氧化——常规浸出法。2）浸出液结晶：使铜以五水硫酸铜形式从溶液中结晶析出，包括浓缩结晶法、冷却结晶法、盐析结晶法。3）硫酸铜除杂：包括粗硫酸铜晶体重新溶解除杂、硫酸铜浸出液净化除杂。公知的铜渣生产硫酸铜方法见表1。

表1  公知的铜渣生产硫酸铜方法优缺点

专利文献《一种将含铜物料强化浸出生产硫酸铜的工艺方法》中采用的条件： (1)强化浸出：将含铜物料铜渣粉碎后与含酸160g/l～200g/l的硫酸溶液、 90％以上纯度的氧气或富氧空气先后加入加压釜中，在60℃～150℃的浸出温度和 1.0Mpa～1.4Mpa的浸出压力工艺条件下，在加压釜中经过一定时间强化浸出后，浸出铜渣中的铜，得到浸出液； (2)澄清浸出液：当浸出液温度在60℃～80℃时加入絮凝剂，澄清1～5小时后虹吸上清液，离心过滤底流； (3)浓缩结晶：将上清液及底流过滤后的溶液打入浓缩槽，控温80℃±5℃进行浓缩，加温过程补入上清液恒定体积，当比重达到1.30～1.45时，压滤除去钙镁，压滤后的溶液再转入浓缩槽继续浓缩至比重达1.45以上后将溶液转入结晶槽，控温20～35℃进行结晶、过滤及二次结晶浓缩，获得浸出母液； (4)当浸出母液Czn²⁺、Ccu²⁺比达到一定比值时，将母液开路返入锌系统，回收锌、镉。该方法浸出效率高，但采用氧压浸出——浓缩结晶生产硫酸铜，存在浸出压力太高（1.0～1.4MPa），浓缩能耗大的缺点。

专利文献《一种含铜物料免蒸发制备硫酸铜的方法》中采用的条件：（1）将浓度为50 ～ 350g/L 的硫酸溶液作为浸出剂，在70 ～ 100℃下按固液比为1 ：3 ～ 8 对含铜物料进行浸出0.5 ～ 3 小时，得到料浆；（2）将步骤（1）所得浸出后的料浆在70 ～ 100℃下进行过滤，分别得到浸出液和浸出渣；（3）将步骤（2）所得浸出液采用常规冷却结晶，再经离心分离，即得到硫酸铜和结晶母液。该方法在浸出之前需要将铜渣堆存一段时间，使其与空气充分接触氧化，需要一定的堆存场地和防渗漏设施。

专利文献《一种高纯硫酸铜的生产方法》中采用的条件：A．取工业级硫酸铜溶于超纯水中，升温到40—70℃，滴加硫酸调节pH 至1.0—2.0，搅拌溶解后下加入双氧水；B．将聚合硫酸铁和碱式碳酸铜的按质量比1：2.5—4.5 混合制成沉淀络合剂，按溶液重量的0.5—2.5% 将沉淀络合剂加入到上述的保温溶液中，再加入溶液重量0.5—2.5%的活性炭，搅拌3—7 个小时，冷却到室温，静置过夜；C．将上述溶液粗滤后再用0.2μm 的微孔膜过滤，滤液浓缩结晶得到高纯硫酸铜。

专利文献《一种提高硫酸铜品级的生产方法》中采用的条件：A、将硫酸铜配制成体积百分含量为30% ～ 50% 的硫酸铜溶液；B、加入氧化剂，氧化反应时间为10min ～ 40min，所述氧化剂为双氧水和过硫酸铵的混合物，所述双氧水的重量百分含量为2% ～ 15%，过硫酸铵的重量百分含量为0.05% ～0.15% ；C、加入沉淀剂，在不断搅拌条件下，反应0.5h ～ 1h 后，进行过滤，反应温度和过滤温度为25℃～ 55℃ ；所述沉淀剂为碳酸钠和草酸钠的混合物，所述碳酸钠的重量百分含量为3% ～ 7%，草酸钠的重量百分含量为3% ～ 17% ；D、所述步骤C 过滤得到的滤液进行蒸发，蒸发后的溶液比重为1.06g/cm3 ～ 1.59 g/cm3 ；E、浓缩结晶，冷却方式采用梯度降温冷却，冷却温度在10℃～ 35℃ ；F、对所述步骤E 的冷却液进行抽滤，抽滤时间为25min ～ 35min。制取的硫酸铜产品达到行业标准YS/T94-2007二级品的要求。

上述两种将硫酸铜除溶解后的杂质方法，尽管能够得到较高纯度的硫酸铜产品，但都需要加入除杂剂，过程复杂、生产成本高的问题。

发明内容