一種銅陽極泥處理過程產生的高酸廢液中有價金屬回收的方法技術

本發明專利技術公布了一種銅陽極泥處理過程產生的高酸廢液中有價金屬回收的方法，主要包括以下步驟(1)選擇性吸附金銀鉑鈀等稀貴金屬；(2)擴散滲析分離回收酸；(3)中和水解回收氯氧鉍；(4)銅砷分離回收銅；(5)高效硫化深度除砷；(6)中和法回收鋅、鎳、錫等金屬；(7)中和后高鹽廢水采用多效蒸發回收鹽。該方法實現了稀貴金屬、賤金屬、砷及酸的高效分離與深度回收，實現了有價元素的資源化及有害元素砷的開路，節省了運行成本，降低了環境風險。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于冶金工程和環境工程交叉領域，具體涉及一種回收銅陽極泥處理過程 產生的高酸廢液中有價金屬的方法。
技術介紹
銅冶煉過程中，在電解精煉時產生了一定量的不溶物，即為銅陽極泥。銅陽極泥銅 砷含量較高，同時含有大量的有價金屬，是提取金、銀和鉑等貴金屬的重要原料。目前，絕大 部分冶煉企業均采用高溫火法焙燒的工藝來提取陽極泥中的貴金屬，因此在火法過程中產 生了大量的冶煉煙氣，煙氣經水洗凈化后形成了洗滌高酸廢液。洗滌高酸廢液成分復雜，銅 砷和酸度較高，同時還有一定量的有價金屬。由于洗滌高酸廢液酸度高，成分復雜，必須經 過進一步處理才可外排，否則會造成嚴重的環境污染，而且也會造成其中的酸和有價金屬 的白白損失。 目前，國內處理高酸廢液的方法主要有石灰中和法，中和-鐵鹽共沉淀法和硫化 法。石灰中和法是直接向高酸廢液中加入石灰，中和-鐵鹽化法是在調節高酸廢液pH的基礎 上加入鐵鹽，硫化法是直接向高酸廢液中加入硫化劑如硫化鈉、硫化氫等。上述三種方法均 可以達到較好的除砷除重金屬效果。但在凈化過程中，高酸廢液中的有價金屬一起沉于廢 渣中，廢渣量大，有價金屬品位低，導致難以回收，企業均作填埋處理，造成了資源的浪費。 同時，高酸廢液中的酸也沒有回收，損失了大量的酸，增大了企業的生產成本。因此，如何從 銅陽極泥處理煙氣的洗滌高酸廢液中實現有價金屬及酸的回收是企業需要解決的一大難 題。
技術實現思路
本專利技術針對銅陽極泥處理煙氣的洗滌高酸廢液中有價金屬和酸無法有效回收，造 成資源浪費嚴重的缺陷，提供了一種洗滌高酸廢液中回收有價金屬及酸的方法。經本專利技術 處理后，洗滌高酸廢液中的金銀鉑鈀等稀貴金屬，銅、鉍、鎳、錫、鋅等金屬，有害元素砷及酸 均實現了回收。 -種銅陽極泥處理過程產生的高酸廢液中有價金屬回收的方法，包括以下步驟： (1)高酸廢液先后進入石英沙和PP棉過濾器過濾，孔徑為0.5-?ομπι，濾液進入選 擇性吸附罐進行稀貴金屬吸附富集； (2)通過擴散滲析分離吸附稀貴金屬后的廢酸與重金屬； (3)擴散滲析后含重金屬的原液采用中和劑進行中和，固液分離后得到氯氧鉍渣； (4)步驟(3)濾液加入硫化砷或者硫化砷渣，進行銅砷分離，固液分離后得到硫化 銅渣； (5)銅砷分離后液加入硫化劑進行深度除砷，固液分離后得到硫化砷渣，硫化砷渣 回用于步驟(4); (6)步驟(5)濾液采用中和劑中和，回收渣中包括鎳、鋅、錫在內的重金屬元素，中 和分離后液多效蒸發結晶回收鹽，冷凝水回用于系統。 步驟（1)中選擇性吸附罐內填充特種吸附材料，包括:活性炭、強堿性陰離子交換 樹脂、螯合樹脂中的一種或幾種，控制流速為5~20BV/h，溫度為25~60°C，吸附金、銀、鉑中 的一種或幾種。 步驟(2)中擴散滲析的條件為控制流速7~15cm/h，溫度為25~60°C。 步驟(3)中控制中和pH值為0.5~3,反應溫度為40~90°C，反應時間為10~30min。 步驟⑷中按照As/Cu摩爾比為1-5:1的比例加入硫化砷或者硫化砷渣。步驟⑷銅 砷分離反應條件為反應溫度50~90°C，反應時間為0.5~3h。 步驟(5)中硫化劑為硫化氫、硫氫化鈉、硫化鈉、硫化鋇、硫化鈣中的一種或幾種。 按照S/As摩爾比為1 -10的比例加入硫化劑。 步驟(3) (6)中的中和劑為NaOH、Na2C〇3、NaHC〇3、CaO、CaC〇3、MgO、MgC〇3、電石渣中的 一種或幾種，中和的pH范圍為5.50~9.50。步驟(6)所述的多效蒸發為三效蒸發或MVR蒸發，所用蒸發器材料為鈦合金或鈦復 合板。 本專利技術的有益效果 1、通過應用選擇性吸附材料，對陽極泥處理過程中產生的廢酸中的稀貴金屬進行 有效分離與富集，充分回收了廢酸中的高附加值組分，過程清潔、無二次污染，處理高效，回 收效益可觀。 2、通過擴散滲析膜技術的引入，為鉍的回收創造了條件，避免了回收鉍過程中中 和劑的大量消耗，減少了中和渣的產生量，提高了回收渣的品位，同時回收了高酸廢液中的 酸，并降低了運行成本。 3、采用中和水解法回收鉍，鉍的回收率高于傳統方法，且純度較高，可較好實現鉍 與銅砷的分離，同時通過硫化渣回流法高效分離銅砷，實現了銅與砷的有效分離，對有價資 源實現了分類回收，減少了后續處理工序，效果明顯。 4、經本專利技術處理后，高酸廢液中的金銀鉑鈀等稀貴金屬，銅、鉍、鎳、錫、鋅等金屬， 有害元素砷及酸均實現了回收。【附圖說明】圖1本專利技術工藝流程圖。【具體實施方式】： 以下結合實施例旨在進一步說明本專利技術，而非限制本專利技術。 實施例1 取某銅冶煉廠的陽極泥處理產生高酸廢液500ml，H+濃度為4. Omol/L，其他主要元 素及含量如下：表1陽極泥處理產生高酸廢液主要元素及濃度(g/L) 取上述高酸廢液通過石英沙和PP棉過濾器過濾后，再經過螯合樹脂填充的吸附柱 進行選擇性吸附，控制體積流速為10BV，經選擇吸附后溶液中Ag小于0 . lmg/L，Pd小于 0.05mg/L。吸附后溶液以lOm/s的流速進入擴散滲析器，大部分酸迀入濃縮室，回收酸氫離 子濃度為3.4mol/L，重金屬離子迀移率為6 %。擴散滲析原液加入碳酸鈉進行中和水解回收 鉍，控制pH值為3.0，反應溫度50°C，反應時間30min，固液分離回收氯氧鉍渣，渣中鉍含量為 67%，濾液中鉍的含量為20mg/L，鉍的回收率大于99%。沉鉍后液按照As/Cu計量比為1.2:1 加入硫化砷渣，反應30min，得到含銅量為50 %的高品位硫化銅渣，濾液中銅小于5mg/L，根 據S/As計量比為1.1:1加入硫化氫，進行硫化反應，反應完成后渣中砷的品位可達50%，濾 液中砷的濃度為0.8mg/L。深度除砷后濾液采用液堿進行中和，中和pH為9.5，得到含鋅量大 于40 %的鋅、鎳渣，最后含鹽溶液采用三效蒸發器進行蒸發，回收氯化鈉和硫酸鈉，蒸出冷 凝液回用于系統。 實施例2 取某銅冶煉廠的陽極泥處理產生高酸廢液500ml，H+濃度為4.2mol/L，其他主要元 素及含量如下：表2陽極泥處理產生高酸廢液主要元素及濃度(g/L) 取上述高酸廢液通過石英沙和PP棉過濾器過濾后，再經過螯合樹脂填充的吸附柱 進行選擇性吸附，控制體積流速為10BV，經選擇吸附后溶液中Ag小于0 . lmg/L，Pd小于 0.05mg/L。吸附后溶液以lOm/s的流速進入擴散滲析器，大部分酸迀入濃縮室，回收酸氫離 子濃度為3.6mol/L，重金屬離子迀移率為5 %。擴散滲析原液加入碳酸鈉進行中和水解回收 鉍，控制pH值為3.0，反應溫度40°C，反應時間60min，固液分離回收氯氧鉍渣，渣中鉍含量為 65.7%，濾液中鉍的含量為22mg/L，鉍的回收率大于99%。沉鉍后液按照As/Cu計量比為 1.3:1加入硫化砷渣，反應60min，得到含銅量為51.3%的高品位硫化銅渣，濾液中銅小于 5mg/L，根據S/As計量比為1.2:1加入硫化鈉，進行硫化反應，反應完成后渣中砷的品位可達 50%，濾液中砷的濃度為0.8mg/L。深度除砷后濾液采用液態堿進行中和，中和pH為9.0，得 到含鋅量大于41%的鋅、鎳渣，最后含鹽溶液采用三效蒸發器進行蒸發，回收氯化鈉和硫酸 鈉，蒸出冷凝液回用于系本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種銅陽極泥處理過程產生的高酸廢液中有價金屬回收的方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)高酸廢液先后進入石英砂和PP棉過濾器過濾，孔徑為0.5—10μm，濾液進入選擇性吸附罐進行稀貴金屬吸附富集；(2)通過擴散滲析分離吸附稀貴金屬后的廢酸與重金屬；(3)擴散滲析后含重金屬的原液采用中和劑進行中和，固液分離后得到氯氧鉍渣；(4)步驟(3)濾液加入硫化砷或者硫化砷渣，進行銅砷分離，固液分離后得到硫化銅渣；(5)銅砷分離后液加入硫化劑進行深度除砷，固液分離后得到硫化砷渣，硫化砷渣回用于步驟(4)；(6)步驟(5)濾液采用中和劑中和，回收渣中包括鎳、鋅、錫在內的重金屬元素，中和分離后液多效蒸發結晶回收鹽，冷凝水回用于系統。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：柴立元，王慶偉，蔣國民，胡明，史美清，楊志輝，高偉榮，
申請(專利權)人：中南大學，長沙賽恩斯環保科技有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南;43