[发明专利]一种火法炼铜白烟尘资源综合利用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体废物资源综合利用的方法，具体为一种适用于处理具有高铅、高砷、低锌等特点的白烟尘的火法炼铜白烟尘资源综合利用的方法。

背景技术

火法炼铜生产过程中，铜精矿中所含的微量砷富集于电场烟尘中，这些烟尘中含有比较高的铜、铅、砷，还有一定量的金、银等贵金属。多数冶炼企业将这些白烟尘返回熔炼系统进行处理，但铅、砷等元素的累积，会影响产品电解铜的质量，同时恶化炉况，降低熔炼炉处理铜矿的能力。因此，白烟尘返回火法熔炼炉系统，是无法保持闭路循环的，必须开路一部分，以确保系统中的铅、砷等有害元素的含量不超过系统容许的指标上限值。火法炼铜系统开路出来的白烟尘，要进一步综合回收其中的有价金属元素。

自然界砷广泛分布在土壤、岩石和矿物中，随着各种矿石的开采、冶炼，砷被富集在冶炼烟尘及尾矿中，由于砷的各种形态都是有毒的，必须对这些烟尘或尾矿中的砷进一步回收利用或无害化处理。

含砷制剂用于农药、木材防腐剂、玻璃澄清剂、半导体铸件、晶体管等化工和农用化学品，砷酸钠、硫酸钠和碳酸钠配制的复合盐，可用于玻璃制造业，是很好的澄清剂，可以改善玻璃的透明度和导热性，提高玻璃制品的化学均匀性。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种适用于处理具有高铅、高砷、低锌等特点的白烟尘的火法炼铜白烟尘资源综合利用的方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种火法炼铜白烟尘资源综合利用的方法，包括以下步骤：

（1）、白烟尘碱性浸出：把白烟尘和氢氧化钠溶液按比例混合，加入硫酸钠，搅拌加热，通入空气进行氧化浸出，然后过滤，滤液（碱浸液）主要成分是砷酸钠，其他有价金属元素在滤饼（碱浸渣）中；

（2）、碱浸液蒸发结晶：碱浸液加热蒸发，然后冷却结晶，分离后得到砷酸钠成品，母液返回碱浸循环利用；

（3）、碱浸渣酸浸：碱浸渣打浆，加入硫酸，搅拌加热浸出，然后过滤，滤液（酸浸液）主要成分是硫酸铜；滤饼（酸浸渣）主要成分是硫酸铅及金、银等贵金属元素，可作为铅精矿提炼金属铅及其他贵金属；

（4）、铁粉置换：在酸浸液中加入铁粉置换，过滤得到海绵铜；海绵铜返回火法炼铜系统精炼成电解铜。

所述碱性浸出液固比为4:1，氢氧化钠浓度为10～15%，溶液中SO₄^2-浓度为20～25g/L，浸出温度为85～95℃，浸出时间为3～4小时。

碱浸液蒸发浓缩至砷浓度60～70g/L，降温至20～25℃结晶。

酸浸的液固比为2:1，硫酸浓度为15～30g/L，浸出温度为80～95℃，浸出时间为1～3小时。

所得硫酸铜溶液用铁粉置换，置换用铁粉用量为化学计量的1.1～1.2倍，置换温度为40～60℃。

积极有益效果：用本发明方法技术方案所述第1项白烟尘碱性浸出的方法，可以使白烟尘中砷的浸出率达到95%以上，铜、铅及金、银等贵金属几乎不会浸出；用本发明方法技术方案所述第2项碱浸液蒸发结晶的方法，因采用火法炼铜的余热蒸汽作为热源，生产成本非常低，所得的砷酸钠含量大于85%，可用于玻璃工业的生产；用本发明方法技术方案所述第3项碱浸渣硫酸浸出的方法，铜的浸出率大于98%，酸浸渣中铅的含量大于50%，金、银等贵金属也进一步富集；用本发明方法技术方案所述第4项酸浸液铁粉置换的方法，所得到的海绵铜，铜含量大于92%，砷含量小于1%，满足火法炼铜阳极炉的进料要求。置换后铜的收率达到99.5%。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明做进一步的说明：

本发明是把白烟尘在硫酸钠存在下用烧碱并通入空气氧化浸出，砷以砷酸钠的形式进入碱浸液中，而铜、铅及贵金属等保留在碱浸渣中。碱浸液蒸发浓缩后冷却结晶得到砷酸钠产品，结晶母液可返回碱浸。碱浸渣打浆后用硫酸浸出，铜形成硫酸铜进入酸浸液中，酸浸渣主要含硫酸铅及贵金属，可作为铅精矿出售。酸浸液加入铁粉置换得到海绵铜，海绵铜返回火法炼铜系统精炼成电解铜，置换后液主要成分是硫酸亚铁，可用于生产氧化铁黑颜料。

具体技术方案如下：

1、氢氧化钠碱性浸出

把白烟尘和结晶母液按1:4混合，搅拌打浆，加入氢氧化钠和硫酸钠，加热并通入空气氧化浸出，完成后过滤，滤饼用适量水洗涤。

2、碱浸液蒸发结晶

碱浸液加热蒸发浓缩，然后冷却结晶，过滤，滤液返回前工序进行白烟尘打浆，实现循环使用，滤饼是砷酸钠。