含硒碲高的铜阳极泥的湿法处理_ctarpyidirim

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1、含硒啼高的铜阳极泥的湿法处理CtarpYidirim等摘要本文报导了对土耳其铜 电解精炼含硒蹄高的阳极泥的研 究:包括稀硫酸脱铜,NaOH溶液脱 硒峰,以及应 用空气与氧气作氧化剂。世界矿产铜约9 0%来自硫化矿。它在地壳中主要 呈黄铜矿(CuFeSZ),斑 铜 矿(Cu。FeS.)和辉铜矿(Cu,S)形态存在。硫化矿中大部分Ag、Pt与部分Se、Te当用 火法冶金处理 时均富集于 粗铜,祖 铜经火法精炼和电解精炼得高纯铜。电解时,阳极中的 杂质以不溶的泥状沉积于电解槽底。然而,世界各国的精炼厂铜阳极泥成分不同。它们含有不同量的C、:、Se、Te、Ag、A讯Bi、Sb、As等。工业 回收铜方法

2、有氧化焙烧,硫酸化焙烧或稀硫酸浸出。但前两 者为火法 冶金,不可避免会使某些化合物挥发,尤其是Se呈Seo:。2。脱硒磅阳极泥巾的硒 与啼均呈硒和蹄氧化物或元素状态。常 用的 处理阳极泥回收硒啼的方法是氧化焙烧,硫酸化焙烧,苏打焙烧或熔炼,加压碱浸。火法冶金具有挥发损失与环境污染的缺点。而产压浸出 法复余及需要 昂贵设备。因此,选择常压浸 出进行试验。一、阳极泥的处理土耳其拥有三大铜电解精炼厂:拉巴克(Rabak)、沙基 森(Sarkys an)和巴基 森(Bakir s a n)。本研究所用 试样来自沙 基 森厂。该厂铜阳极泥含硒稀高。其原始阳极泥,经特定试剂处理所得滤 沮和各神试拉 所得

3、滤渣均作过X射线 衍射 分析。测得如 下 组 分:CuZ_S、Ct l弓e、Cu:.。 。Se、Cu(Te、Se)2及CuAgse。铜阳极泥处理的主要目的是分离和回收贵金属、硒、磅。最经常 用的程序是先脱铜、然后硒、蹄、最后贵金属。有多种处理阳极泥的方 法,它们取决于阳极泥成分及 其杂质含量。木研 究选用湿法价炼以防环境污染。1。脱 铜铜主要以水溶液硫酸盐脱除。这 种硫酸盐溶液必要时进行净化或直接处理生产金属铜。二、试验原始阳极泥化学成 分(%):Cu3 3.1 7、Se10.13、Te7.35、Ag4.7、Auo.Z s。溶解铜 的研究用原始阳极泥,将其滤渣作为溶解硒、啼的研究。X一射线分析

4、测得如下Cu:_、S、Cuse、Cu(Te:Se):、Cu:.。,Se、CuAgse组分。用工业 级硫酸,NaOH和氧作为试剂。浸出作业系于 一玻璃反应器内进行。在其盖上插入一温度计,另设有两个进出孔。饱和水汽的气体通过孔径O。6毫米在离反应器底1 0毫米处鼓入 溶液。进出气沐的温度以进气的饱和度来调节。浸出终了,泥浆立即进行真空过滤,滤渣用水洗涤,滤渣在1 05下干燥 两小时。滤液放入容量瓶业标记。滤渣和滤液均用美国PerkinElnle*40 3型原子吸收分光 光 度仪分析。三、结果与讨论1.铜的回收回收铜的研究是将叩极泥用 硫酸溶液浸出,然后 鼓 空气或氧气。起初用1 00克/升浓度的H

5、,504溶液,固液比1:4,浸出温度90,浸出时间3和6小时的条件下,进行鼓风量试验。铜 浸出率随鼓风量升高至2升/分而提高,如图1所示。鼓风量大于2升/分不影响铜浸 出率。所以在整个实验中鼓空气量保持为2升/分。_ _ _ _ _少幸攀攀。 卜卜卜 升升 ; ; ; ; ;犷奋一. . .沈卜 亩. 一一一日日一- ,铭n, 卜卜卜.一.一. . .L, , 少少护洲一一一( ( ( ( (翻3n. . .浸出温度,图2温度对脱铜率之形晌(阳极泥含Cu3 3.17%。固液比1:4-HZSO一00毫升,鼓风或叙气皿2升/分钟)图1鼓风 t 对铜回收率之影响(阳极泥含Cu33。17%。固液比1:

6、月,HZSO4一 00克/升,温度90 )2.回收硒、磅用NaOH溶液和鼓入氧气进行浸 出 硒啼试验。脱铜后阳极泥化学成 分(%):Cu2.2 1、Se2 6.6 1、Tell。1 0、Ag12。3 0、Auo。7 40在氧量2升/分,固液比1:4,温度9 0,浸出时间一小时的固定条件下,进行NaOH浓度试验。在NaO H浓度为10、2 0、40和60%的试验表明,随浓度的增高,脱硒啼呈直线上 升,如图4所示,啼回 收率比硒高。1 0界勤哥娜用分别鼓空气和氧研究浸 出温度对脱铜的影响。在20、4 0、60、80和9 0,鼓气量2升/分,浸出时间为3和6小时的试验结果示于 图2。结果表明,在相同

7、 条件下,鼓氧气的 铜浸出率比鼓空气的高。鼓 空气时,浸出温度高于6 0,铜浸出率不增加。如图3所示,铜起始的溶解速率很 高。在9 0,鼓 空气量为2升/分,进行51 20分的试验。在5分 钟内,铜浸出率接近7 5 %。阳极泥中有快速溶解的铜化合物,首先溶解可能是氧化亚铜,其次金属铜 溶解,最 后CuAgse、Cu(Te、Se):、Cuse等漫慢溶解。当浸出f r J -间从l至1 2小时 之间,铜的溶解度不变。当鼓入氧气,铜溶解后,啼 也随后溶解。经在9 0浸出1 2小时,啼溶解达5 5 %。此时铜溶解率升高达97.7%和滤渣只含CuZ%路路砂r沪- - - - - - - - - - -肠

8、二叫叫卜瑙瑙娜娜曰曰曰 月尸,翻, ,一丁一一二共共从从咎气气峨峨峨夕夕笋笋二二二二二二二二. . . . .一.曰曰曰曰曰曰曰曰口口口口口口口口口口图3浸 出时间与铜浸出率的关系(阳极泥含Cu3 3.1 7 %。固液比1,4HZ5 0100克/升,鼓 空气或饭且2升/分,温度9 0)硒啼浸 出温度试验中,浸出时 间固定为1小时。根据在20、40、6 0、80和90的试验结果。硒啼浸 出率随温度而升高,如图5所示。当NaOH浓度4 0 %,浸出温度高于 6 0时,碎浸 出率下降。这 是 由于形 成NaZTeO沉淀。Te、Se在1 0%NaOH溶液的溶解度随一27一温度上升到温度6 0而缓慢上升

9、,温度6 0,溶解度增加快。AgZSe、CuAgse。典型的脱啼 硒后 的滤渣成 分为(%):1.9,Cu、0.5Te、5.2Se、2 2.8Ag。 监Te e e / / / / / / / / / / / / /尤尤尤尤一; ; ; s e e e 乒夺一r r r r r1 1 1 1 1 1 1广广件长 丫丫r户迄一_二久一手一士二二二 夕予:弓之丈尸泞一一一子子一乡尸尸, ,阵之卜召召, 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1, , , , ,一 一 - J J J上二玲妇州州厂厂厂厂厂l l l l l%卜 殆OH图4NaOH浓度对脱硒啼之影响(脱铜阳极泥含Se2 6.6%,T

10、ell.1%固液比1:4,NaOH浓度10一O%,鼓权tZ升/分 钟,温度9 0,浸出一小时)图6碱液脱啼硒率与浸出时间 之关系(脱铜阳极泥含Te26.6%,Se11.1%。固液比1:4,鼓级且2升/分钟,温度50,NaOH波度10与40%)四、结语浸出时 间试验在9 0进行,NaOH浓度为1 0与4 0%,其它条件与上述的相同。浸出1 5分钟时,脱蹄率最高。NaOH浓度4 0%时,在15分钟稀浸出 率达9 7%,滤渣含啼0.5%。随 时间的增长浸出率下降,如图6。/ / / / / / / 一匕从电电、厂厂 黔黔瑟娜 浸出温度, C圈5浸出温度对硒啼浸出率的影晌(脱铜阳极泥含s e2 6.6

11、%,Tel1.1%。固液比1:4,NaOH1 0 和4 0%,鼓妞,2升/分钟,浸出一小时)硒浸出速率起初快,后随时 间的延长而缓慢。在NaO H浓度4 0%比1 0%的 回收率更高。其原因是在脱铜阳极泥中仍存在溶解缓慢的1.铜 的回收研究表 明,阳极泥中的Cu可由稀硫酸浸出和鼓入工业氧回收。用空气效果不甚显著。浸出温度为8 0 9 0,业保持鼓入气体呈湍流速度,铜回收 最好。铜溶解率随浸出时间延长而提高。氧气比空气能更有效地破坏阳极泥中的难溶组份。在9 0,鼓氧浸出12小时,铜 浸出率达97.7%,滤渣含铜2%,用做生产金锭 此含铜量足够低。时间条件试验表明,铜溶解后,接着蹄开始溶解。故浸出

12、铜 后所得溶液在送电解车间之前先单独处理除磅。2.确硒回收验结 果表明,NaO H与鼓氧结合是一种对脱铜后 阳极泥常压浸出啼硒的有效溶剂。碎的溶解速率较硒高得多,因此可选择分离啼。在9 0碎溶解快,在NaOH浓度1 0和4 0 %,浸出1 5分钟,啼 浸出率达最高。用4 0 %NaO H时,在1 5分钟的 浸出率达9 7%,滤渣含啼0.5%。浸出时间越过1 5分钟后,由于生成Na:TeO沉淀,其溶解率下降,但硒的浸出率随时间的增长而上升,一邹一采用活性炭法进行烟气脱硫日仲林、阿部、岛崎前言烟气脱硫曾广泛采用湿法流程,但湿法耗水量大,要处理大量废水,还有副产 品堆放及其对地下水源污染和石膏销路等

13、问题,而干法流程应用活性炭,没有湿法所遇到的 这些问题,干 法流程在美国、西德和 日本均已获得重视。表1所列为干法发展概况。活性炭型 干法烟气脱硫技术的发展表1年份1流程设备19 566 8移动床热再生器开发者Reinluft(联邦德国)196379移 动床砂热再生器矿山研究公司(联邦德国)KEP CO/住友移移动床床KEP CO/住友友1755000 0 0活性炭炭惰惰性气体再生器器重工业公司司司司( ( ( ( (日本) ) ) ) ) ) )1 9 7 475移动床砂热再生器R E S O X硫 回收器FW能源公司(美国)196 4t o7 2固定床水再生器(半干)日立(日本)烟气量NO

14、a/h,1吸 收剂付产品 上_竺,。半焦浓S。汽_15。,0 0。活性炭“ 175,00。活性9 8%硫酸2 。一二42。,。 。二表注:所用烟气均为燃煤锅炉气FWEC为Fo ste rWheeler能源公司. 二侧产叫. 脚气沪怕目. 归侧卜口曰.昭翔. 、砂、,砚 尸叨护护曰. ,、沪、. .户习卜闷目.、硒 的浸出率也与啼同时进行研究。虽然Se在1 0 %NaO H的浸出率随浸出时间延长而缓慢上升,但当用4 0 %NaOH时,其浸出 速 率迅速上升。当温度9 0,浸出3小时,其浸出率升至8 6 %。根据试验室试验,用稀硫酸与鼓氧浸出铜,和两步NaO H溶液浸出与鼓氧 部分地选择浸出稀硒 的新方法处理含啼硒高的铜阳极泥看来是可行的。彭贻铭译自ERZME T AL L,Vol,35.1955.酝4,106一199肖安雄校一29一