高雜質(zhì)銅陽極預(yù)處理與稀貴金屬回收新技術(shù)研究.pdf

1、銅陽極泥含有銅、銀、金、硒、碲、鉛、銻及鉑族等大量有價元素，是提取稀貴金屬的重要原料之一。銅陽極泥綜合利用首先是預(yù)處理脫除部分賤金屬，再用火法熔煉或濕法冶金技術(shù)富集并產(chǎn)出貴金屬合金或粉末，最后精煉得到貴金屬產(chǎn)品。以上處理過程構(gòu)成一個系統(tǒng)完整的陽極泥處理生產(chǎn)工藝，其中預(yù)處理過程是決定銅陽極泥處綜合回收指標(biāo)的重要環(huán)節(jié)。但傳統(tǒng)的銅陽極泥預(yù)處理過程存在著銅、硒脫除率低、碲回收困難、砷的分散及二次污染等問題。
　　為貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，實現(xiàn)

2、資源高效、綜合利用，本文針對實現(xiàn)銅陽極泥預(yù)處理過程中As、Se、Cu、Te的高效脫除及回收、貴金屬的富集等多重目標(biāo);借鑒國內(nèi)外研究經(jīng)驗，提出了銅陽極泥的堿性高壓氧化浸出-酸性常壓浸出的聯(lián)合預(yù)處理工藝，并采用亞硫酸鈉還原、萃取分離工藝回收浸出液中的有價金屬。論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)計算和繪制As-H2O系、Se-H2O系、Cu-H2O系、Pb-H2O系的E-pH圖，從熱力學(xué)方面對堿性氧化浸出砷和硒的可能性進(jìn)行了論證

3、，并對其他元素浸出行為進(jìn)行了探討。結(jié)果表明，砷和硒分別以Na3AsO4、Na2SeO4的形式進(jìn)入溶液，而銅、鉛、鉍、銻、碲、銀和金以氧化物、含氧酸鹽或單質(zhì)的形式進(jìn)入堿性浸出渣。此外，利用動力學(xué)原理分析銅陽極泥的堿性浸出影響因素，確定升高反應(yīng)溫度、控制合適的NaOH濃度和攪拌速度，可促進(jìn)浸出過程。
　　(2)詳細(xì)研究銅陽極泥堿性高壓氧化浸出過程的操作參數(shù)對砷、硒浸出效果的影響，確定了堿性高壓氧化浸出過程的最佳工藝條件:氧分壓0.6M

4、Pa、反應(yīng)溫度200℃、NaOH濃度2mol/L、液固比6∶1、反應(yīng)時間3h、攪拌速度650r/min。在該條件下，砷和硒的浸出率分別達(dá)到98.20％、93.63％，而碲、銅、銻的浸出率分別僅為0.89％、0.03％以及5.17％。
　　(3)考察堿浸渣常壓硫酸浸出過程中各因素對銅、碲、銀浸出效果的影響;確定了硫酸浸出-NaCl沉銀的最佳工藝條件:H2SO4濃度3mol/L、NaCl濃度6％、液固比5∶1、反應(yīng)溫度60℃、反應(yīng)時間

5、1.5h、攪拌速度500r/min。在此工藝條件下，銅、碲、銀的浸出率分別為93.88％、84.06％、0.18％。
　　(4)探索鹽酸酸化-亞硫酸鈉還原堿浸液中硒的方法，確定還原最佳工藝條件:溶液HCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％、反應(yīng)溫度90℃、Na2SO3添加量為80g/L、反應(yīng)時間125min。在此工藝條件下，硒的還原率可達(dá)96.66％，且以單質(zhì)硒的形式回收。利用AD-100高效銅萃取劑進(jìn)行萃取銅試驗，在以下工藝條件:初始pH為2.5

6、、A∶O為2∶1、萃取劑體積濃度為25％、振蕩10min，銅的萃取率達(dá)92.62％，且萃取過程中每個Cu2+與兩個萃取劑分子結(jié)合形成AD2Cu。此外，還研究了亞硫酸鈉直接還原除銅后液中碲的方法，并得到最佳工藝條件:Na2SO3添加量為20g/L、反應(yīng)溫度90℃、攪拌速度400r/min、反應(yīng)時間50min。在該工藝條件下，碲的還原率可達(dá)99.48％，且以二氧化碲的形式回收。
　　實驗結(jié)果表明，利用堿性高壓氧化浸出-酸性常壓浸出的聯(lián)