从铜阳极泥火法处理产生的熔炼渣中提取银、铅的方法

摘要

本发明提供了一种从铜阳极泥火法处理产生的熔炼渣中提取银、铅的方法，属于冶金技术领域。该方法是将铜阳极泥火法处理产生的熔炼渣进行破碎，先采用硫代硫酸钠、硫酸铜、亚硫酸钠和氨水作为浸出液浸出提取银；浸出滤液采用连二亚硫酸钠还原后可返回继续浸出银；对浸出银后的浸出渣采用盐酸-氯化钠浸出提取铅，浸出铅滤液析出分离铅后返回继续浸出铅。本发明工艺简单，操作方便，工艺可靠，银、铅的提取率高（银的浸出率为75~87%，铅的提取率为90%以上）最终滤液循环使用，成本低，适应性强，环境友好，适合大规模工业生产，具有很好的应用前景。

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及铜阳极泥火法处理过程中产生的固体废渣的回收利用，尤其涉及一种从铜阳极泥火法处理产生的熔炼渣中提取银、铅的方法。

背景技术

铜阳极泥是在对铜精矿的电解精炼过程中，由比铜电位更正的元素和不溶于电解液的各种物质组成，其成分主要取决于铜阳极的组成、铸造质量以及电解的技术条件等。分银渣是铜阳极泥在提取贵金属金、银、铂、钯和铜、硒、碲等有价元素后的余渣，而熔炼渣是铜阳极泥在经加压强化浸出镍、铜、碲后再干燥、火法熔炼得到金银粗合金过程中产生的残渣。熔炼渣中主要含有钠、硅、钡、铅等元素，另还含有一定的稀贵金属元素，如金、银、硒、碲、铋、铂族金属等，也是提取贵金属的重要原料。熔炼渣中化学成分及相组成均非常复杂，大多为复杂的硅酸盐、砷酸盐、硫酸盐、氧化物和钠的金属酸盐，其中铅含量在10~20%（质量百分比），银的质量百分含量在0.1~1.0%。铜阳极泥火法处理产生的熔炼渣是综合回收银、金、铅等有价金属的良好原料，对其进行回收再利用，对于解决贵金属资源的严重匮乏有重要的意义。

由于熔炼渣成分复杂，较之脉石矿，对其进行独立的贵金属提取与回收，选矿难度更大，若将其直接返回选矿厂选矿则达不到预期效果；而较之阳极泥，渣中贵金属含量低，处理更加困难。目前，国内外对熔炼渣的处理方式为将其直接返回熔炼炉以提取金、银，不但金银收率较低，还会造成铅、锑等危害及杂质元素浸出，从而影响后续阴极铜的质量。另外，只对熔炼渣中的某种单一金属元素的进行火法还原熔炼提取，由于熔炼渣中含有高熔点的硅酸盐和硫酸盐，火法还原熔炼提取单一金属元素不但带来高能耗、低效率的不良影响，从而既浪费了渣中的某些有价金属，又造成了新的环境污染。采用湿法对熔炼渣进行综合回收利用，由于铜阳极泥火法处理产生的熔炼渣成分相当复杂，综合回收利用熔炼渣中的大多数有价金属周期长、工艺复杂繁重、效率低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种从铜阳极泥火法处理产生的熔炼渣中提取银、铅的方法。

本发明从铜阳极泥火法处理产生的熔炼渣中提取银、铅的方法，包括以下工艺步骤：

（1）浸出提银：将铜阳极泥火法处理产生的熔炼渣进行破碎后，采用硫代硫酸钠-硫酸铜-亚硫酸钠溶液的混合液作为浸出液，控制固液比在1:6 ~1:10g/ml；用氨水调pH=8~11，在20~45℃的温度下搅拌浸出0.5~5h，固液分离得到浸出滤渣和浸出液；浸出滤渣用于浸出提铅；浸出液中加入连二亚硫酸钠，在50~70℃下搅拌还原0.5~2h，固液分离，分离渣为粗银粉，分离液中添加硫代硫酸钠（加入量为0.01~0.1 g/ml）调整后返回继续浸出银。

所述混合浸出液中，硫代硫酸钠可与银离子形成较稳定的络合离子，对银的化合物具有良好的浸出效果，且浸出速率快，选择性浸出效率高；硫酸铜中的铜离子具有氧化剂的作用，氨水既可以调节pH值，又可以与铜离子形成络合离子，有利于银的浸出。

所述混合浸出液中，硫代硫酸钠的质量为熔炼渣质量的20~50%；硫酸铜的质量为熔炼渣质量的2~6%，亚硫酸钠的质量为熔炼渣质量的4~12%；所述连二亚硫酸钠的加入量为熔炼渣质量的1~5%。银的浸出率为75~87%。

（2）浸出提铅：将步骤（1）的浸出滤渣采用浓盐酸-氯化钠的混合液作为浸出液，控制固液比在1:6 ~1:10g/ml，在90~100℃下搅拌浸出1~6h，固液分离得到浸出渣和浸出液；浸出渣经检验化学成分后可继续用于提取其他金属等它用；浸出液加水稀释1~10倍析出富铅物，再进行固液分离得分离渣和分离液；分离渣为高含量的氯化铅，可用于生产铅产品；分离液中添加盐酸和氯化钠调整后（盐酸的添加量为0.05~0.2 g/ml，氯化钠的添加量为0.1~0.3 g/ml）后返回继续浸出铅。

在浓盐酸-氯化钠的混合液中，浓盐酸可将铜阳极泥火法分银后的残渣中的氧化物、硫化物等转化成可溶性的盐酸盐，有利于铅的浸出；氯化钠主要是提高溶液中的氯离子浓度，又可将单质铅及铅的化合物转化为铅的氯化物，用于铅的浸出。

在浓盐酸-氯化钠的混合液中，所述浓盐酸的终浓度为50~200g/L，氯化钠的终浓度为100~300g/L。铅的提取率高达95%以上。

本发明相对现有技术具有以下优点：

1、本发明将铜阳极泥火法处理产生的熔炼渣进行破碎后，先采用硫代硫酸钠-硫酸铜-亚硫酸钠-氨水作为浸出液浸出提取银，浸出滤液采用连二亚硫酸钠还原银后可返回继续浸出银；对浸出银后的浸出渣采用盐酸-氯化钠浸出提取铅，浸出铅滤液析出分离铅后返回继续浸出铅，银和铅的提取率高，实现了铜阳极泥火法处理过程中产生的固体废渣的回收利用。

2、本发明工艺简单，操作方便，最终滤液循环使用，节约了成本，减少了环境污染。

3、本发明设备简单，工艺可靠，环境友好，适应性强，适合大规模工业生产，具有很好的应用前景。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明从铜阳极泥火法处理产生的熔炼渣中提取银、铅的方法作详细说明。

实施例1

（1）浸出提银：将铜阳极泥火法处理产生的熔炼渣进行机械粉碎后，准确称量残渣粉末100g，放入1000ml烧杯中，加入600ml水（固液比为1:6 g/ml），添加4g硫酸铜、10g亚硫酸钠、50g硫代硫酸钠和20ml氨水（系统pH =10.8），加热到35℃，并保持体系在33~37℃，持续搅拌浸银2h；然后进行液固分离，得到浸出滤渣（91.8g）和浸出液；浸出滤渣进入下一步骤进行浸出提铅；浸出液中加入3g连二亚硫酸钠，升温到60℃，并保持体系在55~65℃，持续搅拌还原银30min，固液分离，分离渣为粗银粉；分离液中可再添加20g硫代硫酸钠继续返回进行浸银。铜阳极泥火法处理产生的熔炼渣中银的浸出率为87.0%。

（2）浸出提铅：将上述提银浸出滤渣放入1000ml烧杯中，加入700ml水（固液比为1:8 g/ml），分别加入浓盐酸、氯化钠，搅拌，浓盐酸的终浓度为80g/L，氯化钠浓度为250g/L；升温到95℃，并保持体系在90℃以上，搅拌浸出2h；过滤固液分离得到浸出渣和浸出液；浸出渣经检验化学成分后可继续用于提取其他金属等它用；浸出液中加水稀释2倍析出富铅物，再进行固液分离得分离渣和分离液，分离渣为高含量的氯化铅，可用于生产铅产品；分离后液添加80g盐酸和200g氯化钠后返回继续浸出铅。铜阳极泥火法处理产生的熔炼渣中铅的浸出率为95.3%。

实施例2

（1）浸出提银：将铜阳极泥火法处理产生的熔炼渣进行机械粉碎，准确称量残渣粉末100g，放入1000ml烧杯中，加入800ml水（固液比为1:8 g/ml），添加4g硫酸铜、8g亚硫酸钠、40g硫代硫酸钠和15ml氨水（系统pH =10.3），加热到35℃，并保持体系在33~37℃，持续搅拌浸银2h。然后进行液固分离得到浸出滤渣（92.1g）和浸出液；浸出滤渣进入下一步骤进行浸出提铅；浸出液中加入3g连二亚硫酸钠，升温到60℃，并保持体系在55~65℃，持续搅拌还原银30min，固液分离，分离渣为粗银粉；分离液中可再添加25g硫代硫酸钠继续返回进行浸银。铜阳极泥火法处理产生的熔炼渣中银的浸出率为81.9%。

（2）浸出提铅：将上述提银浸出滤渣放入1000ml烧杯中，加入700ml水（固液比为1:8 g/ml），分别加入浓盐酸、氯化钠，搅拌，浓盐酸的终浓度为64g/L，氯化钠浓度为250g/L，升温到95℃，并保持体系在90℃以上，搅拌浸出2h，过滤固液分离得到浸出渣和浸出液；经检验化学成分后可继续用于提取其他金属等它用；浸出液加水稀释2倍析出富铅物，再进行固液分离得分离渣和分离液，分离渣为高含量的氯化铅，可用于生产铅产品；分离液添加100g盐酸和250g氯化钠后返回继续浸出铅。将铜阳极泥火法处理产生的熔炼渣中铅的浸出率为98.3%。

实施例3

（1）浸出提银：将铜阳极泥火法处理产生的熔炼渣进行机械粉碎，准确称量残渣粉末500g，放入5000ml烧杯中，加入3000ml水（固液比为1:6 g/ml），添加20g硫酸铜、45g亚硫酸钠、200g硫代硫酸钠和70ml氨水（系统pH =10.5），加热到35℃，并保持体系在32~39℃，持续搅拌浸银1h。然后进行液固分离得到浸出滤渣（461.8 g）和浸出液；浸出滤渣进入下一步骤进行浸出提铅；浸出液中加入15g连二亚硫酸钠，升温到60℃，并保持体系在52~68℃，持续搅拌还原银45min，固液分离，分离渣为粗银粉，分离液中可再添加125g硫代硫酸钠继续返回进行浸银。铜阳极泥火法处理产生的熔炼渣中银的浸出率为83.7%。

（2）浸出提铅：将上述提银浸出滤渣放入5000ml烧杯中，加入3600ml水（固液比为1:8 g/ml），分别加入浓盐酸、氯化钠，搅拌，浓盐酸的终浓度为80g/L，氯化钠浓度为250g/L，升温到95℃，并保持体系在90℃以上，搅拌浸出2h，过滤固液分离得到浸出渣和浸出液；浸出渣经检验化学成分后可继续用于提取其他金属等它用；浸出液加水稀释2倍析出富铅物，再进行固液分离，分离渣为高含量的氯化铅，可用于生产铅产品；分离液添加300g盐酸和650g氯化钠后返回继续浸出铅。铜阳极泥火法处理产生的熔炼渣中铅的浸出率为98.6%。