从铜渣中回收有价金属技术的研究进展

铜渣中含有大量的有价金属,回收有价金属日益受到人们的重视。根据铜渣的物化和矿物学特性,从铜渣中回收有价金属技术在国内外得到了广泛的研究。本文重点介绍了火法、选矿法、湿法和联合工艺法四大类回收技术。通过对它们的优缺点及应用价值的分析,认为联合工艺法将会成为从铜渣中回收有价金属技术的主要研究方向。     

铜渣中铁、锌、铅回收研究现状及展望

铜渣中除了铜还赋存有铁、铅、锌等有价金属资源,由于铜渣自身物化性质及技术、成本限制,铁、铅、锌的回收一直未有成熟工艺。国内外研究人员对此开展了多方向研究,通过调研分析现有铜渣中铁的经济回收,以及火法或湿法回收渣中铅、锌的研究现状及存在问题,对铜渣中有价金属资源的综合回收前景进行展望。     

铜冶炼渣湿法浸出资源化高效回收研究现状

随着火法炼铜行业的快速发展,产生的铜渣大量堆积,对生物或者环境产生巨大危害。铜渣中含有大量的可回收有价金属,综合回收铜渣中的有价金属并对余渣资源化利用,既能减少环境污染又能生产高附加值产品。湿法浸出铜渣具有环保、经济、效率高等优点受到了广泛关注。本文主要从酸浸法、氯化浸出法、碱性氨浸出法、生物浸出四方面详细综述了铜渣湿法浸出的最新研究进展,对四种方法的基本原理、优缺点对比分析,并总结了各种浸出方式的浸出渣资源化高效利用现状,对铜渣未来湿法浸出资源化高效回收进行了展望     

铜冶炼渣综合回收利用进展

铜冶炼渣中铜品位和铁品位较高,且常伴生有金、银、铅和锌等有价金属元素,因此提高铜渣综合利用水平,有利于提高资源利用率,减轻环境污染。介绍了我国铜冶炼渣综合回收利用现状,分析了铜渣的组成与冷却方式,综述了火法贫化、湿法浸出和浮选法从铜渣中回收利用铜,以及用磁选法和浸出法回收利用铁的工艺技术,分析了各种方法的优缺点,概括了铜渣中其它有价金属的回收及在建材、功能材料方面的应用,并对铜渣综合回收利用的前景进行了展望。      

从冰铜渣中综合回收有价金属的研究

冰铜渣是一种以硫化物为主的高铁高硫物料.由于其组成复杂,有价金属含量低,难以处理.本文针对这种冰铜渣探索了综合回收其中有价金属的各种方法.结果表明,盐酸浸出法简单、易行,并且合理地利用了原料中的铁,一次浸出银、铋的浸出率达到了95%以上.     

铜渣资源化利用研究进展

铜渣属于重要的二次资源,产量大,富含有价金属组分,在工业中有其重要的利用价值。目前铜渣的主要利用方向为提取有价金属元素和减量化应用。通过对铜渣的特性、来源以及综合利用现状评述可知,采用浮选法、火法、湿法、联合法或生物浸出法处理铜渣都存在一定的不足,减量化应用也存在相应的问题。最后指出未来铜渣利用的研究方向。      

铜渣碳热还原改性对Cu、S在铁中溶解行为影响

水淬铜渣中的铁以硅酸盐的形式赋存,为实现Fe、 Si及其他有价元素的分离,提出采用含碳球团法对水淬铜渣进行碳热还原改性.通过研究还原温度、配碳量、还原时间对铜渣的物相转变、铁硅分离、铜硫在铁中溶解行为的影响,优化得出较佳工艺参数.结果 表明:随着温度升高,铜渣中的铁橄榄石逐渐被还原,还原物相为金属Fe和SiO2;同时铁橄榄石还原分解产生的Fe会不断迁移聚集成较大晶粒并与Si逐渐分离.但配碳量过高、反应时间过长均不利于金属铁晶粒长大;在还原改性过程中Cu、S元素会部分溶解进入金属Fe中,其中Cu与Fe可以无限互溶,S在Fe中溶解度几乎为0;较佳工艺参数为反应温度1200℃,碳氧比1.4,反应时间30 min.     

粒化—气基直接还原回收铜渣余热和有价金属

火法炼铜过程中产生大量的液态高温渣,一般通过缓冷水淬方式冷却,处理过程时间长、耗水量大,造成大量的高质热量散失。为提高冶炼铜渣的处理效率和余热利用率,兼顾有价金属元素的回收利用,提出转杯粒化技术、颗粒流储换热余热发电技术和气基直接还原铜渣技术结合的工艺系统,并基于此工艺流程进行了物质流、能量流分析。该工艺利用颗粒流在换热、化学反应过程中的高换热面密度和流动性,通过转杯粒化将液态铜渣转化为流动性好的高温粒化铜渣,分别经过颗粒流换热和气基直接还原,回收铜渣中的高温余热和有价金属,可实现铜渣连续化处理工艺,且占地面积小、无需消耗水,可降低铜冶炼工艺能耗和环保成本。节能分析和效益分析结果表明,采用该工艺流程处理火法炼铜过程产生的高温铜渣,每处理1 t铜渣,可回收海绵铁431 kg,余热发电95 kWh,铜渣总余热的77.5%得到回收利用。     

工业铜渣固相改质后分离铁的实验研究

为有效回收铜渣中有价金属铁,对工业铜渣进行了成分改质,并对改质后铜渣进行了磁化焙烧-磁选实验研究。结果表明,将工业铜渣、氧化钙和氧化镁按照质量比20∶12∶100均匀混合并压制成坯料,经1 200～1 400 ℃焙烧2 h后进行快冷处理,能使工业铜渣中弱磁性铁橄榄石转变为易于磁选的强磁性镁铁尖晶石; 在磁感应强度0.102 T时,对改质后铜渣进行湿式磁选,可获得铁品位64.78%、铁回收率82.62%的二次铁资源。     

铜渣资源综合利用现状及展望

综述了目前国内外铜渣综合利用技术现状。铜渣的综合利用研究主要集中在三个方面,一是提取有价金属,二是用作建筑材料,三是用作催化剂或土壤改良剂。铜渣中的铁可以通过磁选得到铁精矿或是还原得到铁合金。提铁后的铜渣尾渣可用作建筑材料,其中制作微晶玻璃或矿渣棉附加值较高。     

高砷铜烟尘中有价金属回收的实验研究

针对火法熔炼—湿法浸出工艺处理高砷铜烟尘有价金属回收率低,湿法浸出工艺处理高砷铜烟尘砷铁渣量大、会释放剧毒砷化氢气体的问题,采用低温硫化挥发的方法将砷与其他有价金属选择性地分离,实现了砷的去除和综合利用,砷以三氧化二砷产品的形式得以回收利用。挥发除砷后的焙砂采用加压硫酸浸出,浸出液中的铟采用P204萃取,反萃后利用锌粉置换得到海绵铟,萃铟后的浸出液采用锌粉置换得到海绵铜,锌通过浓缩的方式制成七水硫酸锌产品,锡铋铅入渣以铅冶炼原料得以回收。     

Complex treatment of mining and metallurgical wastes for recovery of base metals

A complex process for the recovery of copper and zinc from mining and metallurgical wastes has been investigated and proposed. It includes sulfuric acid leaching of old pyrite flotation tailings to produce ferric containing leach solution; followed by ferric leaching of copper converter slag flotation tailings with the leach solution. A sample of old pyrite flotation tailings from the concentrator containing 0.36% of copper and 0.23% of zinc was leached with 10% sulfuric acid in the column. Recovery of copper and zinc reached 47.1% and 47.2%, respectively. The pregnant leach solutions contained 15.9 g/L of ferric iron. The subsequent ferric leaching of copper converter slag flotation tailings containing 0.53% copper and 2.77% zinc with the pregnant leach solution was conducted. The effects of various process parameters on the leaching dynamics of metals under batch conditions were investigated. Under the best conditions (temperature 70 °C, pulp density 30%, ferric iron concentration 15.9 g/L, initial pH of the pulp 0) the recovery of copper and zinc reached 79.6% and 43.7%, respectively. It was concluded that acid leaching of base metals from old pyrite flotation tailings with pregnant leach solution for the ferric leaching of copper converter slag flotation tailings is a prospective and promising technique for the complex treatment of mining and metallurgical wastes.     

湿法炼锌净化铜镉渣氧化酸浸试验研究

湿法炼锌过程会产生大量铜镉渣,对资源、环境、社会产生危害。以贵州某湿法炼锌净化工序产生的铜镉渣为研究对象,采用氧化酸浸法对其进行了浸出工艺条件研究。结果表明,在磨矿细度为-0.075 mm占80%、双氧水用量为铜镉渣质量的15%、液固比为4 mL/g、硫酸浓度为20%、浸出温度为75 ℃、浸出时间为4 h条件下,可使铜镉渣中有价金属Cu、Zn、Cd的浸出率分别达到86.42%、97.65%、94.86%。试验结果可以为从铜镉渣中综合回收铜、锌、镉提供参考。     

湿法炼锌浸出渣湿法和火法联合处理工艺

为了综合回收锌浸渣中的有价金属,进行了弱酸渣酸浸减量化研究,减量后的渣进回转窑处理,酸浸混合液采用锌精矿还原处理－铁粉置换沉铜－锌焙砂预中和－氧化锌粉中和沉铟工艺来分离回收有价金属。采用酸浸工艺和回转窑工艺联合处理锌浸渣,可减少入窑渣量,降低能耗。结果表明,锌浸渣经酸浸可减量50%以上,锌粉中和沉铟工艺可实现锌回收率大于90%,铜回收率大于99%,沉铟后液铟小于5 mg/L。减量后的渣可富集铅、银等金属,该渣送回转窑挥发处理,产出的氧化锌烟尘可用于中和沉铟,中和过程既可使氧化锌中的锌预先浸出,又可进一步富集铟。该工艺可实现锌浸渣的无害化处理和资源综合利用。     

氧化协同浸出复杂铜碲铋渣中的碲及有价金属

以铜、铅阳极泥火法处理产生的铜碲铋渣为原料,采用中性浸出-氧化协同浸出-草酸沉铜-水解沉铋-亚硫酸钠还原碲工艺分离回收铜碲铋渣中的碲及有价金属。研究了硫酸浓度、双氧水用量、NaCl浓度、浸出时间、浸出温度、液固比对协同浸出铜、碲、铋浸出率的影响,草酸过量系数对沉铜效果的影响,终点pH值对铋沉淀率的影响以及Cl-浓度对碲还原率的影响。结果表明: 在硫酸浓度4 mol/L、双氧水用量0.6 mL/g、NaCl浓度2.5 mol/L、浸出时间1 h、浸出温度80 ℃、液固比3 mL/g时,铜、碲、铋浸出率分别达到98.2%、90.1%和99.3%; 草酸用量为理论量的1倍时,沉铜率达99.2%; 在终点pH=2时,铋沉淀率达97.72%; Cl-浓度0.8 mol/L,碲还原率达95.6%。铜以草酸铜形式回收,铋以氯氧铋形式回收,碲以碲粉形式回收。     

全湿法回收银铋渣中有价金属的试验研究

针对火法和氯化法处理银铋渣的弊端，提出了全湿法处理银铋渣的新工艺。按照试验所确定的最佳条件，用稀硫酸浸锌、用硝酸浸其它金属，结合食盐沉银、中和水解沉铋、含铜ZnS04溶液的锌粉置换除杂和蒸发结晶等从浸出液中提取金属的手段，有效实现了Au、Ag、Bi、Zn、Cu等有价金属的分离回收，可获得金渣、银粉、次硝酸铋、工业硫酸锌和海绵铜产品，Au、Ag、Bi、zn、cu的直收率分别达到99．64％、98．23％、97．76％、96．37％和95．83％。全湿法新工艺工艺简单，加工成本低廉，适于中小型工业化生产。     

铜冶炼渣湿法处理技术研究进展

铜渣中含有铜、铁、锌和银等多种有价金属,作为一种重要的二次资源,其回收利用工艺一直是研究的热点及难点。根据国内外铜渣回收利用文献,简述了火法铜冶炼过程中所产生铜渣的物相组成,从直接浸出、间接浸出、微生物浸出三个方面详细综述了湿法工艺处理铜冶炼渣的最新研究进展及优缺点,指出了现阶段湿法浸出铜冶炼渣存在的问题,对铜冶炼渣湿法工艺研究进行了展望。      

阜康镍冶炼厂含镍铜渣冶炼工艺研究

采用焙烧—浸出—电积工艺处理阜康镍冶炼厂含镍铜渣。在焙烧温度 80 0～90 0℃、浸出温度 6 5～ 70℃、浸出时间 12 0min的条件下 ,可得到铜浸出率为 97%。由于浸出液含铁极低、含镍低于 1g/L ,不需净化可直接电积。工业生产中可抽取一定量的铜电积老液送镍冶炼系统 ,防止铁、镍累积。含镍铜渣中的贵金属全部进入浸出渣 ,浸出渣率很低有利于贵金属富集。该工艺流程结构简单 ,金属回收率高 ,含镍铜渣中有价金属可综合回收 ,无环境污染