铜阳极泥全湿法处理工艺研究

铜阳极泥全湿法处理工艺研究

夏光祥 石伟 方兆珩

(中国科学院过程工程研究所,北京 100080)

摘 要:在115e及014MPa操作压力下,氨浸新工艺具有流程短、金属直收率高、生产成本低和无环境污染等

优点,适用于含金低的阳极泥。当其中硒碲具有明显回收价值时,可在氨浸金银铜之后增加一道稀硝酸浸出工序,以提取硒、碲和铅。对于含金及硒高的阳极泥,宜采用酸法工艺,采用本文中低浓度硝酸或亚硝酸盐的加压氧化酸浸工艺,金银铜硒的浸出率分别可达99%、99%、99%及98%,且无污染,生产成本低。

关键词:铜阳极泥;氧化氨浸;氧化酸浸

中图分类号:TF118 文献标识码:A 文章编号:1007-7545(2002)01-0029-04

HydrometallurgicalProcessStudyonTreatingCopperAnodicSlurry

XIAGuang-xiang,SHIWei,FANGZhao-heng

(InstituteofProcessEngineering,ChineseAcademyofScience,Beijing100080,China)

Abstract:Ahydrometallurgicalprocess,whichincludedammonialeachingandacidicleachingtechnology,for

treatingcopperanodicslurrywasproposedandinvestigated1Anewamonialeachingprocess,workedat115eand014MPa,wasproposedhere1Thistechnologywasmoresuitablefortheanodicslurrywithlowergoldcon-tent,andcharacterizedasthesimpleprocess,thehigherrecoveryofvaluablemetals,thelowercapitalandoperat-ingcost,aswellasnoenvironmentpollution1InordertoextractSe,TeandPbfromtheslurrywithhighcontentofSeandTe,theresiduesafterammonialeachingofAu,AgandCuwasnecessarytobeleachedwithadiluten-itricacidsoulution1Alternatively,theacidicleachingwassuitablefortheslurrywithhighercontentsofAuandSe1Theslurrywasleachedbyadilutenitricacidsolutioncontaininglowerconcentrationofnitritesunderoxygenpressure1Byusingthistechnology,therecoveryofAu,Ag,CuandSewas99%,99%,99%,and98%respective-ly1

Keywords:CopperAnodicSlurry;Ammonialeachingtechnology;Acidicleachingtechnology 为了克服传统火法流程的缺点,并着眼于节能、环保及提高金银直收率,20世纪70年代以来国内投产的一些铜冶炼厂,阳极泥的处理采用半湿法流程。

国外一些冶炼厂多采用半湿法流程。如加拿大某冶炼厂采用125e氧化酸浸脱铜、铁(银、硒不被浸出),酸浸渣制粒后经焙烧、冶炼和电解工序处理。日本新居滨精炼厂采用180~185e硫酸氧压浸铜,浸渣经回转窑焙烧脱硒,贵铅炉熔炼,脱锑,氯化浸出后再氧化熔炼。

,我国台湾某冶炼厂采用的全湿法流程为:硝酸浸出y王水溶解y溶剂萃金y草酸还原金;硝酸浸液y盐酸沉银脱硝y溶剂萃取ySO2还原得硒;盐酸反萃ySO2还原得Te。

国内外都有氧化氨浸方面的报导,但限于络合能力,不适用于含金超过300g/t的阳极泥处理。我们的全湿法处理流程的工艺试验,以多年来加压氧化氨浸和加压氧化酸浸的研究工作为基础,结合铜阳极泥的特点,以达到消除焙烧产生的污染,金银直收率高、经济效益高及投资低的目的。

应可表示为:

Ag2O+NH3=Ag2NH+H2O

(7)

为了防止生成易爆化合物,浸取温度控制在75e左右,使银不被浸出,而不影响铜和硒的浸出。

氧化酸浸过程中,硒化物的反应为:

Ag2Se+H2SO4+115O2=Ag2SO4+H2SeO3(8)Cu2Se+2H2SO4+2O2=2CuSO4+H2SeO3+H2O

(9)

因此,氧化酸浸中阳极泥中的Cu、Ag、Se、Te都将转入溶液,有少量HNO3存在下,可以加速和强化该浸出过程。酸浸溶液中的银可用NaCl沉淀分

+

(2)(3)

离,然后用葡萄糖(右旋)在80e及碱性介质中还原为银粉,还原率接近100%,其反应为:

Na2CO3+H2O=NaHCO3+NaOHAgCl+NaOH=AgOH+NaCl2AgOH=Ag2O+H2O

6Ag2O+C6H12O6=12Ag+6CO2+6H2O此法优于铁、锌的还原转化效率。

(10)(11)(12)(13)

1 氨法和酸法化学

基于开展全湿法工艺研究,对典型的铜阳极泥

进行催化氧化浸出,试验内容包括氨法与酸法。

Au在氨溶液中溶解,反应可表示为:2Au+2NH3+H2O

2NH+4

+015O2=2Au(

NH3)+2

+(1)

180e及氧压100kPa条件下,3mol/LNH3和

015mol/L(NH4)2SO4溶液中Au的最大溶解容量为80mg/L。CuCu

2+

2+

存在时可加速金的浸溶速度,因为

+2NH3=Au(

+

NH3)2

可作为氧的传递载体:Au+Cu(

2+

NH3)4

Cu(

+

NH3)4

+2+

2Cu(NH3)+4+015O2+2NH4=2Cu(NH3)4+

2NH3+H2O

金属银的浸溶反应与此相同。

阳极泥中存在元素硫时,氨溶液氧化浸出过程中生成硫代硫酸根或其它低价(不饱和)氧硫化物,可提高金的浸溶容量,最高可达200mg/L,反应可表示为:

3-2Au+4S2O2-3+015O2+H2O=2Au(S2O3)2+

2 工艺试验

211 氧化氨浸

21111 杂铜阳极泥,含3153%Ag,15119%Cu(水溶铜约占30%)及19017g/tAu。

A1氨浸

阳极泥的氧化氨浸试验在不锈钢加压釜中进行,一般浸出条件为:115~120e,400kPa,2h,银和铜的浸出率都可达98%。由于该溶液的浸金容量有限,两段浸出才使金的浸出率达95%。由此,采

2OH

-

(4)

银的溶解反应与金相似。

氧化氨浸过程中,硒化物的反应行为如下:

3-Ag2Se+4NH3+O2=2Ag(NH3)+(5)2+SeO2

Cu2Se+8NH3+H2O+115O2=2Cu(NH3)2+4+

-SeO3-2+2OH

(6)

必须注意的是AgO存在时可能与NH3生成易爆化合物(如氨基化物、叠氮化物、酰亚胺类),其反

用氨浸渣中硝酸脱铅后氰化或氯化浸金为宜。

5618g/L固体浓度时的试验结果列于表1。

表1 杂铜阳极泥的氧化氨浸试验结果

浸出条件

浸出率/%

-1

Table1 Wastecopperanodeslimeoxidatimammoniacalleachingtestresults

No111-2*

*二段浸出

温度/e115120

时间/h210018

NH3/%510

(NH4)2CO3/(g#L

144200

)

氧耗/(m3#t-1)

29

21

Ag9719

Cu9718

Au4918645126

B1氧化氨浸-硝酸脱铅-氰化

#氨浸:固体浓度3515g/L,10%NH3+144g/L

(NH4)2CO3,115e浸出2h,耗氧29m3/t,金浸出率2411%;

#脱铅:5%HNO3室温下浸015h;

#氰化:10kg/tNaCN充氧浸8h,金浸出率

7414%。金的总浸出率为9818%。

C1氧化氨浸-硫代硫酸铵浸金

#氨浸:10%NH3+20g/L(NH4)2CO3,115e浸

出018h,耗氧29m3/t,金浸出率5310%,银浸出率5115%;

#浸金:314%NH3+100g/L(NH4)2S2O3,50e

浸出115h,金浸出率4316%;总浸出率9616%。

D1含EDTA的氨性氧化浸出

固体浓度3515g/L,5%NH3+氧42m3/t,金浸出率9616%。

小结:氨浸时银的浸出率可达9718%,溶液中相应浓度为1196g/L;金浸出率约为50%,溶液中相应浓度为01054g/L。氨浸后再用硫代硫酸盐浸取,金的总浸出率可达9616%。硝酸脱铅后氰化,金的总浸出率可达9818%。21112 矿铜阳极泥Ñ

原料主要成分:2160%Ag,19126%Cu(水溶铜占据26%),5030g/tAu。

A1氧化氨浸-硝酸脱铅-氰化

氨浸:60g/L固体浓度,100g/LNH3+70g/L

(NH4)2CO3,115e,2h,氧耗18m3/t,浸出2819%Au和8%Ag。

脱铅:5%硝酸,室温,015h。

氰化:10kg/tNaCN,充氧,8h。浸出6819%Au

和91%Ag。

45g/L

总浸出率:9718%Au及99%Ag。