[其他]从合成氨铜洗塔渣中回收铜的方法

说明书

本发明提供了在合成氨工艺中从铜洗塔渣中回收铜的简便有效方法。

在氮肥厂合成氨中，进入铜洗的气体除N_２，H_２及少量惰性气体（CH_４，Ar）外，还有CO，CO_２，O_２和H_２S等有害气体，为防止进入合成塔使合成催化剂中毒，须用醋酸铜氨液将原料气中的有害气体（CO，CO_２，O_２，H_２S等）吸收清除。在铜洗过程中由于硫化氢与醋酸铜氨液中的低价铜反应生成硫化亚铜沉淀，二氧化碳与醋酸铜氨液中的高价铜反应生成碱式碳酸铜沉淀，在碱性条件下还生成氧化铜沉淀，这些铜洗塔渣的生成都将造成总铜量的损失。

过去，在合成氨工业生产中，由于没有合适的方法对这种铜洗塔渣进行回收，视为废渣，造成环境污染，被人们所遗弃。

为了从铜洗塔渣中回收铜，刘文叔等人采用了火法，在高温（1100℃以上）用碳还原铜洗塔渣回收紫铜，再将紫铜制成铜氨液返回系统使用（见“从铜洗废渣中回收紫铜”，化学通报，1976.3.30），但此法操作繁，处理量小，能耗大，回收率不高，并有废气污染环境等问题。另外，有些厂原料煤含硫量不高，在铜洗时并不是生成硫化亚铜为主要组成的铜洗塔渣，而是形成以碱式碳酸铜为主要组成的铜洗塔渣，对于这种情况将铜洗塔渣遗弃或用上述火法回收均是浪费。

本发明的任务是根据铜洗塔渣的组成，提供二种工艺简便，回收率高，处理量不受限制，能避免环境污染的从铜洗塔渣中回收铜的方法。

本发明系采用湿法回收，利用醋酸-氨水或醋酸铵-氨水在一定条件下浸取（氨水是各厂自产的），将铜洗塔渣转变成醋酸铜氨液将铜回收，再返回铜洗塔循环使用。

本发明对于以碱式碳酸铜为主要组成的铜洗塔渣回收处理极为简单，只要按接近于铜洗用醋酸铜氨液组成所需醋酸及氨水或醋酸铵及氨水配制成溶液，即醋酸-氨水或醋酸铵-氨水溶液的浓度应使浸取后所得醋酸铜氨液的组成接近于合成氨铜洗用醋酸铜氨的组成。将铜洗塔渣在此溶液中搅拌溶解，滤出少量非溶性杂质，按醋酸铜氨液组成（氨含量9-11克分子/升，醋酸2.2～2.6克分子/升，总铜2.0～2.3克分子/升）的要求调节组成比，从还原器（通过一氧化碳还原部分高价铜为低价铜，调节铜比Cu⁺/Cu²⁺为5～7）进铜洗系统供铜洗塔使用。

本发明对于以硫化亚铜为主要组成的铜洗塔渣回收处理可采用三种方法：

1.将铜洗塔渣在醋酸-氨水溶液中，可加氧压在搅拌下浸取，醋酸-氨水浓度可接近于铜洗用醋酸铜氨液组成所需。为提高浸取率及加快浸取速度也可用醋酸铵-氨水浸取。氧压一般控制在15kg/cm^２以下，温度在100℃以下，浸取液滤去少量非溶性杂质，按醋酸铜氨液调节组成比，从还原器（调节铜比）进铜洗系统供铜洗塔使用。

2.将铜洗塔渣用醋酸-氨水（或醋酸铵-氨水）浸取时，可不加氧压浸取，改用通入氧气或空气的方法适当延长浸取时间，也能得到好的回收效果。

3.将铜洗塔渣先经过焙烧或沸腾炉焙烧（600℃以上），使其转变成氧化物，再经醋酸-氨水（或醋酸铵-氨水）溶液在搅拌下浸取，滤去少量非溶解性杂质，按醋酸铜氨溶液调节组成比，从还原器（调节铜比）进铜洗系统供铜洗塔使用。

实施例1.某厂铜洗塔（干）渣，主要组成为Cu_２（OH）_２CO₃（其中Cu_２S含量为5.5%），含铜量为42.28%，取干渣3.4581克（含铜1.4620克），置于500ml三颈烧瓶中，加入15ml醋酸和35ml浓氨水，搅拌2小时，过滤。测得滤液中含铜量1.4450克，铜的回收率为98%。

实施例2.某厂铜洗塔（干）渣，主要组成为Cu_２S（56.80%），含铜量为68.65%，取干渣100克（含铜68.65克），以含氨11克分子/升及含醋酸2.6克分子/升的溶液500ml加压浸取，氧压6kg/cm^２，温度70℃，搅拌2小时，浸取液过滤后所得残渣尚含铜3.93克，回收铜64.72克，铜的回收率为94%。