[发明专利]一种从铜电解黑铜泥中分离砷、锑及回收铜的方法

说明书

本发明提供一种从铜电解黑铜泥中分离砷、锑及回收铜的方法，包括以下步骤：S1，碱性体系硫化焙烧；S2，焙砂水浸；S3，氧化、过滤；S4，酸溶、中和，可得到纯净的焦锑酸钠[NaSb(OH)₆]产物。本发明的技术方案操作简单，流程短，具有高效、环保、经济和操作性强等特点，易于工业化应用，在黑铜泥的处理方面具有推广运用价值。

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及冶金技术领域，尤其涉及一种从铜电解黑铜泥中分离砷、锑及回收铜的方法。

背景技术

黑铜泥为铜电解液净化电积脱铜除杂过程中，在阴极上产出的泥状物，含有大量的Cu、As、Sb、Bi、Ni等组元，被国家列为危险固体废物。由于黑铜泥中存在有害元素砷、锑，除去黑铜泥中的砷、锑对于环境保护和铜资源的可持续利用具有重要意义。对黑铜泥中的砷、锑分离处理，能避免As、Sb等有害杂质元素在铜冶炼系统中闭路循环和积累。

目前，针对黑铜泥的处理方式较多采用返回配料进入熔炼系统，但这种方法会造成砷、锑等有害元素在铜冶炼过程中的循环累积，严重影响金属的直收率和最终产品的质量，降低设备的生产能力，危害工人身体健康；其他火法处理工艺有焙烧法、真空碳还原法等，主要是在高温下将砷转化为易挥发的化合物，铜留在渣相，从而完成铜、砷分离及回收；火法工艺适应性强、流程短，但是存在反应能耗高，设备要求严格，安全隐患大，工作环境不理想等问题，不适宜综合处理黑铜泥。湿法处理工艺按照浸出剂的不同又可分为酸性体系浸出、碱性体系浸出。常用的酸性浸出剂有H₂SO₄、HCl、HNO₃等，其中硫酸溶液是最常用的浸出剂，使铜以硫酸铜或砷酸铜的形式、而砷则以砷酸铜的形式进行回收，但是存在工艺流程长、砷酸铜市场需求小、大量废液难处理及硫酸腐蚀性大、耗量高等问题。常用的碱性浸出剂有NaOH、Na₂CO₃等，使砷转化为砷酸盐或As₂O₃，而铜则进入渣中，该方法存在碱耗量大、As₂O₃产品市场空间小、操作复杂等问题。专利CN105238939A公布了一种黑铜泥焙烧的方法，高温下黑铜泥中的砷转化为易挥发的白砷，铜弥留于渣中；该工艺虽然适应性强、流程短，但是焙烧温度高，存在气体氧化砷外泄的可能，安全隐患大。专利CN108048664A将黑铜泥与碱混合，在550-700℃下焙烧1～3小时，将焙烧产物与水混合溶浸、过滤后，对溶浸液进行分步结晶得到砷酸钠产品和碱，该工艺中铜的回收率不高、药剂耗量较大、药剂成本高、能耗高且操作较难控制。

总之，现有的黑铜泥湿法处理工艺存在处理流程繁琐、酸(碱)浸出剂耗量大、产生废液多及产品质量差等问题，而火法处理工艺存在能耗高、污染大及有价金属回收率低等问题，综上所述，本申请现提出一种从铜电解黑铜泥中分离砷、锑及回收铜的方法来解决上述出现的问题。

发明内容

有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种从铜电解黑铜泥中分离砷、锑及回收铜的方法，以解决背景技术中提出的问题。

基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种从铜电解黑铜泥中分离砷、锑及回收铜的方法，包括以下步骤：

S1，碱性体系硫化焙烧：将黑铜泥与硫化剂、碱性精炼熔剂分别按照一定的质量比均匀混合，置于马弗炉中，设定温度、时间进行焙烧，得到焙烧产物，焙烧结束后，对焙烧产物进行碾磨；

S2，焙砂水浸：按照固定液固比，将纯水加入三口烧瓶中，加入步骤S1中得到的焙烧产物，调节温度反应一段时间后进行液固分离，得到浸出渣和浸出液，浸出渣为硫化铜渣可直接送往熔炼配料工序，浸出液为富集砷、锑的溶液；

S3，氧化、过滤：将一定量的双氧水加入装有步骤S2中所得浸出液的三口烧瓶中，氧化反应一段时间后进行液固分离，得到滤液和不溶物，滤液为砷酸钠溶液，不溶物为粗锑酸钠；