陽極泥處理車間工藝描述

陽極泥處理車間工藝說明本說明僅作為工藝參考使用，設(shè)備選型及型號參數(shù)以設(shè)備訂貨條件為準。7.3.1原料、輔助材料和產(chǎn)品（1）原料：陽極泥來自于電解車間，處理量：160.56t/a（干量），含水25%，經(jīng)汽車或叉車運送至本車間。陽極泥的主要化學(xué)成分見表7-12。表7-12陽極泥的主要化學(xué)成分兀素CuNiAsSbBiPbAu（g/t）Ag（g/t）%8.932.070.040.00060.694.939044.23277.6（2）輔助材料：輔助材料的規(guī)格及用量見表7-13。表7-13輔助材料的規(guī)格及用量序號物料名稱規(guī)格要求用量/（t/a）備注1銅板工業(yè)級，含CuN99%0.082硫酸工業(yè)級（98%）289.03鹽酸工業(yè)級（31%）96.3桶裝（50kg/桶）4氫氧化鈉GB209-20061.6袋裝（50kg/袋）5氯酸鈉GB/T1618-20084.0袋裝（25kg/袋）6亞硫酸氫鈉HG/T3814-20062.4袋裝（25kg/袋）7亞硫酸鈉HG/T2967-201016.1袋裝（25kg/袋）8甲醛（37%）GB/T9009-20112.4桶裝（25kg/桶）9硝酸工業(yè)級（63%）0.1桶裝（25kg/桶）10鋅粉工業(yè)級，含ZnN96%0.15袋裝（25kg/袋）（3）產(chǎn)品及副產(chǎn)品:（一）產(chǎn)品金錠，產(chǎn)量為1.43t/a,含Au99.99%,產(chǎn)品質(zhì)量符合GB/T4134-20031號金國家標準；外售。銀錠，產(chǎn)量為0.52t/a,含Ag99.99%,產(chǎn)品質(zhì)量符合GB/T4135-20021號銀國家標準；外售。（二）副產(chǎn)品分銀渣，產(chǎn)量為92.32t/a（干量），渣含水30%，主要化學(xué)成分詳見金屬平衡表，送銅火法熔煉系統(tǒng)處理。伯鈀精礦，產(chǎn)量為0.33t/a（干量），渣含水30%，主要化學(xué)成分詳見金屬平衡表，堆存。硫酸銅溶液，產(chǎn)量為963.60m3/a（含Cu14.3g/l），主要化學(xué)成分詳見金屬平衡表，送電解車間。7.3.2工藝流程選擇目前，銅陽極泥處理工藝主要有三種：（1）全濕法工藝流程，以美國OUTFORT公司為代表，流程為加壓浸出銅、碲一氯化浸出金、硒一堿浸分鉛一氨浸分銀一金銀電解；（2）以濕法為主，火法、濕法相結(jié)合的流程，為目前中小規(guī)模陽極泥生產(chǎn)廠家普遍采用，主流程為硫酸化焙燒蒸硒一稀酸分銅一氯化分金一亞硫酸鈉分銀一金還原--銀電解；（3）以火法為主，濕法、火法相結(jié)合的工藝流程。以波立登（現(xiàn)已并入奧圖泰）公司為代表，主流程為加壓浸出銅、碲一火法熔煉、吹煉一銀電解一銀陽極泥處理提金。陽極泥處理流程的選擇主要依據(jù)是陽極泥的化學(xué)成分和生產(chǎn)規(guī)模的大小。陽極泥中各元素的賦存狀態(tài)較復(fù)雜，其中以金屬狀態(tài)存在的有伯族金屬、金、大部分銅和少量銀；硒、碲、大部分銀、少量銅和金則以金屬硒化物及碲化物形式存在，其余金屬則大多數(shù)為氧化物、復(fù)雜氧化物或砷酸鹽、銻酸鹽。從技術(shù)上看，采用以上三種工藝均可。但是，第一種工藝操作復(fù)雜，設(shè)備費用高，投資大，生產(chǎn)成本高；第三種工藝僅適用于20萬t/a以上規(guī)模的銅冶煉廠產(chǎn)陽極泥量。根據(jù)本項目的陽極泥處理規(guī)模，采用第二種工藝（濕法工藝）較為合適。因此，本項目推薦選擇濕法工藝流程，即硫酸化焙燒蒸硒一稀酸分銅一氯化分金一亞硫酸鈉分銀一金還原一銀電解。陽極泥處理車間的工藝流程及設(shè)備連接圖詳見附圖Z0985-E331-3，Z0985-E331-6。7.3.3工藝過程描述陽極泥處理主要包括以下工序：硫酸化焙燒、酸浸脫銅、水溶液氯化及伯鈀置換、金粉鑄錠、亞硫酸鈉浸銀及還原、銀電解等。硫酸化焙燒硫酸化焙燒的目的是將銅、銀和鎳等金屬硫酸鹽化，以便浸出時脫除；將硒氧化成揮發(fā)性的二氧化硒進入吸收塔，在水溶液中轉(zhuǎn)化為硒酸，然后被爐氣中的二氧化硫還原成粗硒。由電解車間送來的陽極泥投入兩段攪拌槽內(nèi)用濃硫酸配料、漿化，然后自動加入電加熱回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進行硫酸化焙燒、蒸硒。硒以二氧化硒形式揮發(fā)與二氧化硫煙氣一同在負壓下進入兩組吸收罐，在吸收罐內(nèi)被二氧化硫還原為金屬硒，經(jīng)過濾得到含硒T5%的粗硒；含酸吸收液送電解車間做補液使用，或視實際情況送污水處理。而銅、銀、鉛等金屬元素則形成硫酸鹽留在焙砂內(nèi)由窯尾排出。主要反應(yīng)方程式如下：Cu+2H2SO4=CuSO4+H2O+SO2fCu2S+6H2SO4=2CuSO4+6H2O+5SO2f2Ag+2H2SO4=Ag2SO4+2H2O+SO2fAg2Se+3H2SO4=Ag2SO4+SeSO3+3H2O+SO2fSeO2+H2O=H2SeO3H2SeO3+SO2+H2O=SeI+2H2SO4酸浸脫銅酸浸脫銅的目的是將銅、銀和鎳的硫酸鹽浸出。為了提高浸出率，加入少量的硫酸，使硫酸銀也轉(zhuǎn)入溶液，用銅置換出其中的銀，得到粗銀粉。。經(jīng)硫酸鹽化焙燒產(chǎn)出焙砂經(jīng)稀硫酸水溶液浸出銅，過濾后得到的浸出渣送氯化提金工序；由于在浸出銅的同時部分銀也被浸出，所以硫酸銅溶液需在置換槽內(nèi)用銅板置換銀，得到粗銀粉送銀電解工序，置換后的硫酸銅溶液返回電解車間。主要反應(yīng)方程式如下：Ag2SO4+Cu=2Ag+CuSO4水溶液氯化及鉑鈀還原水溶液氯化的目的是將浸出渣中以金屬態(tài)存在的金、鉑及鈀溶解，同時向分金液中加入還原劑，經(jīng)置換后得到金、鉑及鈀等金屬。銅銀浸出后得到的浸出渣采用水溶液氯化分金法提金，控制終點電位大于1000mV時，銀生成氯化銀留在分金渣中，送亞硫酸鈉浸銀及還原工序；金、鉑、鈀及少量賤金屬均被氯化溶解進入溶液中。向含金溶液加入亞硫酸氫鈉經(jīng)兩次還原，過濾后得到的金粉送金粉鑄錠工序；還原后液送鉑鈀置換槽，經(jīng)鋅粉置換過濾后得到的鉑鈀精礦，堆存，置換后液送污水處理。分金主要反應(yīng)方程式如下：2Au+NaClO3+8HCl=2HAuCl4+NaCl+3H2O2HAuCl4+3NaHSO3+3H2O=2AuI+3H2SO4+5HCl+3NaCI鉑鈀精礦提取主要反應(yīng)方程式如下：3Pt+2NaClO3+18HCl=3H2PtCl6+2NaCl+6H2O3Pd+2NaClO3+18HCl=3H2PdCl6+2NaCl+6H2OH2PtCl6+2Zn=PtI+2HCl+2ZnCl2H2PdCl6+2Zn=PdI+2HCl+2ZnCl2金粉鑄錠金粉經(jīng)硝酸煮洗、純水洗滌、干燥后送高頻感應(yīng)電爐進行鑄錠。澆鑄前將模具清理干凈，用乙炔氣噴槍在模具涂灰；澆鑄時，澆鑄速度要快、穩(wěn)、均勻，避免金液在模內(nèi)劇烈波動以免造成表面裂紋和皺紋；金液注入模具后，用液化氣噴火槍緩冷。金錠脫模后，清除金錠表面的污物，檢驗、打碼、稱量、入庫。，即可得到含AuN99.99%的IC-Au99.99金錠。亞硫酸鈉浸銀及還原亞硫酸鈉浸銀的目的是將分金渣中的氯化銀溶解，同時向分銀液中加入還原劑，經(jīng)置換后得到粗銀粉，提高銀的回收率。水溶液氯化后得到的分金渣，采用亞硫酸鈉浸銀與甲醛還原法進一步處理，以提高銀的直收率，亞硫酸鈉分銀后殘渣返回火法熔煉系統(tǒng)，以回收其中微量貴金屬。分銀后液中加氫氧化鈉調(diào)整PH值后，加甲醛還原得到的銀粉送銀電解工序，還原后液經(jīng)氯化鈉沉銀后送污水處理。主要反應(yīng)方程式如下：AgCl+2Na2SO3=Na3Ag(SO3)2+NaCl4Na3[Ag(SO3)2]+6NaOH+HCOH=4AgI+8Na2SO3+4H2O+Na2CO3銀電解從銅銀浸出液中置換后及亞硫酸鈉浸銀還原后得到的粗銀粉經(jīng)烘干后鑄成銀陽極，陰極為鈦板，在電解槽中通直流電進行電解，電解液為硝酸與硝酸銀組成的水溶液，在直流電的作用下，銀從陽極上溶解進入電解液，并呈一價陽離子在陰極上放電析出金屬銀。電解銀粉經(jīng)洗滌、烘干后送熔鑄，銀粉熔鑄在中頻感應(yīng)電爐中進行，溫度1200?1300°C，澆鑄成銀錠。

銀錠脫模后，清除銀錠表面的污物，檢驗、打碼、稱量、入庫。，即可得到含AgN99.99%的IC-Ag99.99銀錠。7.3.4主要工藝設(shè)計參數(shù)冶煉主要工藝設(shè)計參數(shù)見表7-14。表7-14冶煉主要工藝設(shè)計參數(shù)序號參數(shù)單位數(shù)值備注1基本情況陽極泥量（干量）t/a160.56年工作天數(shù)硫酸化焙燒工序d180其它工序d3002陽極泥處理2.1硫酸化焙燒配料比（濃硫酸：陽極泥）1:1漿化時間h6窯頭溫度°C?300窯中溫度°C?580窯尾溫度C?650窯內(nèi)負壓Pa800焙砂產(chǎn)率1.252.2銅銀浸出液固比5:1反應(yīng)溫度C80?90浸出時間h42.3銅板置換續(xù)表7-14冶煉主要工藝設(shè)計參數(shù)

序號參數(shù)單位數(shù)值備注反應(yīng)溫度°C80?90置換時間h22.4水溶液氯化氯化介質(zhì)鹽酸+氯酸鈉液固比5:1鹽酸濃度g/l80?100反應(yīng)溫度C60?70反應(yīng)時間h10終點電位mV1000?10502.5亞硫酸氫鈉還原還原劑亞硫酸氫鈉還原溫度C60?702.5.1一次還原h(huán)?3還原時間h2?3控制電位mV650?7002.5.2二次還原還原時間h?1終點電位mV?3502.6伯鈀置換置換溫度C70?80置換時間h?42.7金粉鑄錠熔鑄溫度C1200?13002.8亞硫酸鈉浸銀液固比7:1浸出溫度C30?40

續(xù)表7-14冶煉主要工藝設(shè)計參數(shù)序號參數(shù)單位數(shù)值備注反應(yīng)時間h?3終點PH值82.9甲醛還原浸出溫度°C30?40反應(yīng)時間h?22.10銀電解電解液成分：Agg/L?80HNO3g/L50電解液溫度C30~50電流密度A/m2100~2002.11銀粉鑄錠熔鑄溫度C1100?12007.3.5主要金屬平衡陽極泥處理車間主要金屬平衡見表7-15。表7-15陽極泥處理主要金屬平衡表物料名稱物料量CuNiAsSbBiPbt/a%(g/l)t/a%(g/l)t/a%(g/l)t/a%(g/l)t/a%(g/l)t/a%(g/l)t投入陽極泥160.568.9314.342.073.320.040.060.00060.00090.691.114.937銅板0.07899.000.08合計14.423.320.060.00091.117產(chǎn)出金錠1.430.0030.000.00050.000.00050.000.0010.000.00080.000.0010銀錠0.520.0030.000.00050.000.00050.000.0010.000.00080.000.0010分銀渣92.320.7200.660.1650.150.0260.020.0010.001.1401.058.5747伯鈀精礦0.330.0000.000.00050.000.00050.000.0010.000.00080.000.0010硫酸銅溶液（m3/a）963.6014.26313.743.2883.170.0420.040.0000.000.0570.060.0000還原后液765.000.0050.000.0020.000.0000.000.0000.000.0000.000.0000置換后液600.000.0050.000.0020.000.0000.000.0000.000.0000.000.0000銀電解廢液（m3/a）699.850.0050.000.0020.000.0000.000.0000.000.0000.000.0000合計14.423.320.060.00091.1177.3.6主要設(shè)備選型計算回轉(zhuǎn)窯日處理陽極泥：?0.89t/d陽極泥含水25%酸比1:1物料在窯內(nèi)停留時間：4?5h根據(jù)公式：G=0.785?D2?W料?r料及公式：W料=1.88?D?n?i/sinaL=W料?t選用＜^800X10000mm電加熱回轉(zhuǎn)窯1臺。銅銀浸出槽日處理焙砂：0.67t/d浸出液固比：5：1操作周期：4h容積利用率：80%需浸出槽容積：5X0.67X4/(24X0.8)=0.7m3考慮到操作的靈活性與富余能力，選用V=1000L的鍋底鋼襯鈦攪拌槽1臺。沉銀置換槽規(guī)格同銅銀浸出槽，選用V=1000L的鍋底鋼襯鈦攪拌槽1臺。氯化分金釜陽極泥經(jīng)分銅銀后，渣率約50%，含水約30%，則每天處理的分銅銀渣量為：0.67X50%=0.0.335t/d(干重)浸出液固比：5：1操作周期：12h容積利用率：80%需浸出槽容積：5X0.335X10/(24X0.8)=0.87m3考慮到操作的靈活性與富余能力，選用V=1000L的鍋底鋼襯鈦反應(yīng)釜2臺，其中1臺備用。金還原釜、伯鈀置換釜、亞納浸銀及還原釜規(guī)格同氯化分金釜，選用V=1000L的鍋底鋼襯鈦反應(yīng)釜各1臺。銀電解槽年產(chǎn)銀量：0.52t/a陰極尺寸：180X350mm每槽陰極塊數(shù)：6塊電流密度：100A/m2電流效率：95%每日通電時間：22h每槽每日產(chǎn)銀量：?5.6kg/d選擇400X800銀電解槽2臺，年需工作日50d。高頻感應(yīng)電爐每年熔鑄金屬量金錠1.43t/a4.3kg/d設(shè)每天工作4爐，每爐處理金屬量4.3—4=1.1kg/爐選用TH-60型高頻感應(yīng)電爐1臺。

（8）中頻感應(yīng)電爐每年熔鑄金屬量銀錠0.52t/a選用IGPS-35型中頻感應(yīng)電爐1臺。7.3.7主要技術(shù)經(jīng)濟指標陽極泥處理車間的主要經(jīng)濟指標如表7-16所示。表7-16主要技術(shù)經(jīng)濟指標序號指標名稱單位數(shù)量備注1處理量t/a160.562回收率金回收率（從陽極泥至金錠）%98.5銀回收率（從陽極泥至銀錠）%98.53材料單耗硫酸（98%）t/t.陽極泥1.8鹽酸（31%）t/t.陽極泥0.6氫氧化鈉kg/t.陽極泥10氯酸鈉kg/t.陽極泥25亞硫酸氫鈉kg/t.陽極泥15亞硫酸鈉kg/t.陽極泥100甲醛（37%）kg/t.陽極泥15硝酸（63%）kg/t.陽極泥0.65鋅粉（96%）kg/t.陽極泥0.92水m3/t.陽極泥5.6蒸氣t/t.陽極泥20電kW.h/t.陽極泥50007.3.8車間配置說明本車間為重點保護部門，所以整個廠房