1994-以冰銅為元料的濕法煉銅新工藝

1、 434 有色金屬科學(xué)技術(shù)進(jìn)展 434 有色金屬科學(xué)技術(shù)進(jìn)展 434 有色金屬科學(xué)技術(shù)進(jìn)展以冰銅為原料的濕法煉銅新工藝曾德文 李作剛張傳福徐盛明 譚鵬夫（中南工業(yè)大學(xué)長(zhǎng)沙.410083）摘 要*研究了一聊浜法處理冰甸生產(chǎn)電銅并同時(shí)回收銀的靳工藝.通過(guò)銅銀 的同時(shí)從越化焙澆、同毎琵出、沉銀、電積銅等土序;材域電銅形丸產(chǎn)由，銀從雷 銀科中加以回收，瓠銀的怎宙收準(zhǔn)亦別與達(dá)95拓85切垃丄：<：'人、,： H： *【（、.、.1前言傳統(tǒng)的處理冰銅生產(chǎn)電銅和回收貴金屬的方法是火法u火法處理冰銅一般采用轉(zhuǎn)爐吹煉、. 陽(yáng)極爐火法精煉、鑄陽(yáng)極、銅電解精煉得電銅，然后從陽(yáng)極泥中回收貴金廣的工藝流程

2、，要得 到較高的銅直收率，該流程中則要求冰鋼中的雜質(zhì)如（Pb、Bi.Sb、As的含童要低.若Pb等雜I 質(zhì)元素高則將大大降低轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)能力j同時(shí)Pb尊雜質(zhì)入渣）增大渣量,:淒鋼隨渣的損失也j 增大，最終也使得煉得的銅的質(zhì)址難貢合格.因而兒探究新收方法，研究用濕法處理這種雜質(zhì)含| 量高的冰銅,也就顯得很必要另外點(diǎn)國(guó)朵疵所產(chǎn)的冰銅俱有含銀童高（>2000g/t兒含金低 «lgA>的恃點(diǎn)，若用濕法處理該冰啊，在'生產(chǎn)電銅的 鳳中同吋回收銀，劉可大大簡(jiǎn)化銀的 回收流程,加速流動(dòng)資金的周轉(zhuǎn)在電力特別是充足、廉價(jià)的地區(qū)，這一濕法處理冰銅的技術(shù)將: 特別適用.:12實(shí)驗(yàn)原料及流

3、程：；,：:'I 實(shí)驗(yàn)所用的主要原料為鼓風(fēng)供所產(chǎn)冰銅，其成份為:Cu.60%,Fe 13. 6%, Bi 0.3%,. As 0.27%.石灰、硫酸、氨水均為分析純?cè)噭?，所選濕法處理冰銅的工藝流程如圖1所示：， >1 J3：實(shí)驗(yàn)條件及結(jié)果:-；i.:. . 1 3. 1焙燒人二.3. 1.1焙燒溫度的確定”,.焙燒的目的是使金屬硫化物轉(zhuǎn)菱為可溶性的硫酸鹽或H比物：實(shí)臉通過(guò)控制一定的溫度、 空氣放與焙燒時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)銅與銀的同時(shí)硫酸化，以達(dá)到在酸性溶液中同時(shí)浸出的目的：:曾穗文尊* H冰鋼為原料的JS怯煉銅新工藝* 435 Terkel RosenqvistCl詳細(xì)研究了 Cu

4、F弋一S O系的穩(wěn)定相圖，指岀在卞曲為0. latm, p比為0. 2Iatm 況下，冰銅中的主要成份CujS.FeS的氧化產(chǎn)物隨溫度的變化次序分別為 CuSO4 + F引(S6？(t V 6801C 人 CuSO4 + FOj < 6B0C V t V 750 C 人 CuO CuSO4 + F勺Q (750 C<t<802DXuO CuSO +CuFeIO1 (802C<t<820)和 CuO + CuFeiO1(820<C< t)+在氧位較低的情況下則即使溫度較低也可能生成CuFeO”因此，為使產(chǎn)物為CuSO, + FCjOn燒溫度宜控郵在68&

5、quot;7501之問(wèn).考慮到冰銅粉料氧化時(shí)自熱以及培燒后期Fq將曾穗文尊* H冰鋼為原料的JS怯煉銅新工藝* 435 低于0. latm,工業(yè)實(shí)際熔燒溫度將略低于此.冰飆»料JZLZl覧啟代熔燒1rt2出I坑銀過(guò)逮謔液制 «tt«rT電積電銅電霹廢灌B1 糊理幕割生戶整構(gòu)及在銅的堿酸化蠟燒的同時(shí),銀也同時(shí)硫酸 化焙燒是這一新工藝的一個(gè)重要特征.為了考 察在銅的嶽酸化熔燒過(guò)程中銀的行為,我們持 繪制了 Ag-S-0系的等溫平銜狀態(tài)圖(如 圖2)所示.ffi2 Ag-S-OW«平衝狀態(tài)圖可以看出，在工業(yè)焙燒氣氛及溫度(圖中 陰形部分所示下,銀將以Ag(SO

6、4形式穂定 存在.因而，在理論上銅與銀的同時(shí)硫酸化焙 燒是可行的.曾穗文尊* H冰鋼為原料的JS怯煉銅新工藝* 435 曾穗文尊* H冰鋼為原料的JS怯煉銅新工藝* 435 31*2 培燒辻糧條件的實(shí)現(xiàn)由屋氛 436 -有色金厲科罕技術(shù)進(jìn)展2FeS+yO, = Fe+SOjC叫S 斗 20? = 2CuO+SO2G 舫=_4 関.1KJ 436 -有色金厲科罕技術(shù)進(jìn)展SAMPLECFO-圖3冰銅焙砂漫出渣的X光衍射譜團(tuán)（焙燒條件f6«orA爐*焰燒3牛小時(shí)）可知，冰銅的焙燒是強(qiáng)烈的放熱反應(yīng)，若找680C的溫度下投料則料層本身的溫度往往超過(guò)6旳口從而惡化焙燒條件*使產(chǎn)物中有難溶丁做的C

7、uFe2O.和CuFeO,生成（如圖3）.這樣就降低了銅的浸出率.從圖3可看出*亦從過(guò)燒后的熔砂所得的 浸出渣中，具主耍成份為FeaO,具次為 CuFeO,和CuFeA- 一個(gè)典型的例子為：含 Cu 38%的冰銅，住68OC F入爐，經(jīng)培燒后* Cu的浸出率只有74%,淡含銅為1缶7%.因此，為防止焙燒時(shí)溫度過(guò)高，我們采取 了三步升溫制度卩第一步在400C左右下投 料，使冰銅中的料初步氧化，生成CuSO和 FeSQ等產(chǎn)物I第二步使料層在500 C下謀溫 數(shù)小時(shí)，便料層堆統(tǒng)氧化并使氏SO,轉(zhuǎn)化為 F®（SOA皿后亦680 CT使F®<SO亠 分解 為不溶于稀硫酸的通過(guò)這

8、樣的升溫制 度，可得到較高的銅與銀的浸出率.3- 2浸出焙砂在稀硫酸溥液中浸出3小時(shí)，浸岀溫度為加£,浸出終點(diǎn)pH fg控制霑2左右，所得 漫出的典朋結(jié)果如表i所示*表I冰銅培族的典型漫出緒果冰銅成份.%S'冰銅> g/t稷出率，CuFe AgAsBiV ,ml SS Ca.C»"b臥仏60.013*70.270. 260.3蝕510 也 30. 460 2 0. 0530*015也 64. 494. 4可以看出，銅與銀的禮出瑕均比較爲(wèi)，分別可達(dá)時(shí)和94%以上.同吋，浸出液中As,Bi 等雜質(zhì)的含戢也較低，這滿足一圾電銅的生產(chǎn)對(duì)電積液的耍求.3*3富

9、銀料、電銅及一級(jí)硫酸銅的制取按反應(yīng)式$*Aft + C|-AgCI向硫酸銅溶液中加入理論堪1.05 的NaCKft 6O-7O C下攪拌0. 51小吋，覘刨I那?*曾蹴文等*以冰鋼為原料的濕法煉銅新工藝 437 聚成大義粒的AgCi.過(guò)濾、洗謙后口卩得成品AgCl, 沉銀后液用于電積銅電積條件為；電解溫度45C,電流密度150A/mS同名極距:&Omm,陽(yáng)極為Pb-Ag不溶陽(yáng)極所得電銅的含銅fit及雜質(zhì)含fit均達(dá)到一級(jí)電銅的標(biāo)準(zhǔn) 電積后液返回浸出，勢(shì)必導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)中硫酸過(guò)剩因而生產(chǎn)硫酸捐暑必要的根胡文獻(xiàn)2所提供的條件可制得一級(jí)硫酸銅制堿酸銅后母液含鐵往往高于】Og/L,這時(shí)需要除鐵。

10、硫酸銅溶液中除鐵宜采用黃氨鐵磯 法除鐵，除鐵條件及結(jié)果如表2所示.表2琉戢銅港液中除鐵條件及結(jié)聲除鐵前液除鐵條件除鐵后液除鐵率怵積3+C+溫度時(shí)間pH直NHiwt Cu 600ml60g/L10g/L95C3hrs1*2253®60- 8g/L 1. 72g/L38g 0.09184%6 1%除鐵后液返回用于制硫酸銅.當(dāng)結(jié)晶母液中As .Sb.Bi等其它雜質(zhì)窪集得很高時(shí),結(jié)晶母 液須返回焙燒工序拌冰銅粉料焙燒.4結(jié)論聿文提出了一種處理含銀高的冰銅的噩法冶金新工藝實(shí)臉室研究表明：用濕法處理含銀 高及含協(xié)、碑、協(xié)等雜質(zhì)均高的冰銅具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）處理流程簡(jiǎn)單丫若應(yīng)用于工業(yè)實(shí)踐則固定資產(chǎn)投資少.2）與火法冶金相比,可大大縮短銀的回收程序.已）主價(jià)金屬銅、銀能與鉛、碑、鋰尊雜質(zhì)金屬進(jìn)行有效分離.當(dāng)然，用濕法處理含銀及有害雜質(zhì)均高的冰銅，也存在著一些不足之處,這主要表現(xiàn)在t1較之火法冶煉、銅及銀的回收率略有降低.2）因本工藝不回收金，若原