铜阳极泥微波处理回收铜和硒的技术方法

铜阳极泥微波处理回收铜和硒的技术方法
一，概述
铜阳极泥微波处理回收铜和硒的技术方法是湿法冶金技术方法，特别涉及一种采用微波处理从铜阳极泥中回收铜和硒的方法。

具体是筛去铜阳极泥中颗粒直径大于5mm 的沙粒类杂质，然后加入浓度为 20~500g/L 的硫酸调浆，控制铜阳极泥浆料的重量浓度在1~30%，将铜阳极泥浆料臵于微波炉中，向铜阳极泥浆料中通入或加入氧化剂，调节微波频率为1500~3500MHz，微波加热功率为 120~700w，在常压下浸出反应 1~30min，铜阳极泥中的铜以 CuSO4形式浸出，硒以H2SeO3、 SeSO3等形式浸出。

本发明方法缩短了铜阳极泥的处理时间，加大了处理量，提高了铜和硒的脱除率，使铜阳极泥中其他有价金属走向合理且集中，有利于综合回收，既降低了能耗，又不需要特殊的高压装备，同时具有较快的浸出速度。

二，技术方法基本原理
铜阳极泥微波处理回收铜和硒的技术方法属于湿法冶金技术方法，是关于铜阳极泥微波处理回收铜和硒的技术方法，铜在电解精炼时，在直流电作用下阳极上的铜和电位较负的贱金属溶解进入溶液，而正电性金属，如金、银和铂族金属它们在阳极上不进行电化学溶解，而以极细的分散状态落入槽底成
为铜阳极泥。

铜阳极泥含有大量的贵金属和稀有元素，是提取贵金属的重要原料。

为了更好地富集稀贵金属元素，并有利于其他有价元素的回收，需要对阳极泥进行预处理，即将阳极泥中影响后续分离工艺显著的非贵金属元素先行解离出来。

铜在铜阳极泥中占有极大的比例，而且它的存在对后续的贵金属分离有重大的影响，因此需要对其进行预处理回收，以降低后续工作的试剂耗量和缩短生产周期。

硒在铜阳极泥中往往与金属等形成稳定的硒化物合金，各种硒化物由于性质十分稳定，使脱硒过程十分困难。

对于铜阳极泥预处理脱铜和收硒，目前国内外采用较多的方法是硫酸盐化焙烧硫酸浸出法、氧化焙烧硫酸浸出法、常压空气搅拌硫酸直接浸出法等。

火法工艺中，焙烧过程存在高能耗、操作环境差以及产生的环境污染等问题，至今仍是一个技术难题；而常压酸浸除铜过程可以不产生二氧化硫，但由于空气氧化法的反应温度不能很高（最高不超过 90℃），因此反应强度较弱、反应时间较长，需要24小时甚至更长时间完成脱铜任务，并且脱铜率和脱硒率低，脱铜率只有60~70% 左右而脱硒率更是小于 30%。

为了解决常压酸浸除铜和脱硒过程中反应速度慢，效率低，耗时长的问题，高温加压酸浸工艺逐渐受到关注。

高温加压法具有处理时间短，处理量大，浸出速度快等优点，但也存在着能耗高、设备要求高等缺点。

而目的元素浸出率提高的同时，各种伴生元素的浸出率也同时提高，不利于其他元素的回收。

三，技术方法特点
1，铜阳极泥微波处理回收铜和硒的技术方法，其特点是按照以下步骤进行：（ 1）向铜阳极泥中加水进行粗调浆，筛去颗粒直径大于5mm 的沙粒类杂质，沥干水分，向沥干水分后的铜阳极泥中加入浓度为20 ~500g/L的硫酸调浆，控制铜阳极泥浆料中铜阳极泥的重量浓度在 1~30% ；（ 2）将所得的铜阳极泥浆料臵于微波炉中，向铜阳极泥浆料中通入或加入氧化剂，调节微波频率为 1500~3500MHz，微波加热功率为 120~700w，在常压下浸出反应 1~30min，铜阳极泥中的铜以 CuSO4 形式浸出，硒以 H2SeO3、 SeSO3 等形式浸出。

2.铜阳极泥微波处理回收铜和硒的技术方法，其特点在于所加入的氧化剂为压缩空气、工业纯氧、富氧空气或 H2O2 中的一种或两种；采用 H2O2 时，H2O2 的用量为0.05~5molH2O/L 浆料。

四，主要技术内容
针对现有技术存在的问题，本铜阳极泥微波处理回收铜和硒的技术方法提供从铜阳极泥中回收铜和硒的方法，目的是缩短铜阳极泥的处理时间，加大处理量，提高铜和硒的脱除率，使铜阳极泥中其他有价金属走向合理且集中，有利于综合回收，既降低了能耗，又不需要特殊的高压装备，同时具有较快的浸
出速度。

为实现铜阳极泥微波处理回收铜和硒的技术方法目的的技术方案按照以下步骤进行：（ 1）向铜阳极泥中加水进行粗调浆，筛去颗粒直径大于 5mm 的沙粒类杂质，沥干水分，向沥干水分后的铜阳极泥中加入浓度为 20 ~500g/L的硫酸调浆，控制铜阳极泥浆料中铜阳极泥的重量浓度在 1~30% ；（ 2）将所得的铜阳极泥浆料臵于微波炉中，向铜阳极泥浆料中通入或加入氧化剂，调节微波频率为1500~3500MHz，微波加热功率为120~700w，在常压下浸出反应 1~30min，铜阳极泥中的铜以CuSO4 形式浸出，硒以 H2SeO3、 SeSO3 等形式浸出。

所加入的氧化剂为压缩空气、工业纯氧、富氧空气或 H2O2 中的一种或两种；采用 H2O2 时， H2O2 的用量为 0. 05~5molH2O2/L 浆料。

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：铜阳极泥微波处理回收铜和硒的技术方法的原理是由于带电粒子的传导和介电质极化，微波场中物质分子偶极化响应速率与微波频率相当，然而在微波作用下导致的电介质偶极极化往往又滞后于微波频率，使微波场能量损耗并转化为热能。

在一般条件下，微波可方便地穿透如玻璃、陶瓷、某些塑料等材料。

传统浸取方法中矿物加热浸出一定时间后，浸出反应产生的较致密物质会包裹未反应矿核，使浸出反应受阻。

而采用微波强化浸取配有相应添加物的矿石，使矿粒间产生热应力裂纹和孔隙或与添加物反应，不断更新反应界面，将有助于改善浸出效果，由于微波的特性以及微波的热效应和非热效应，使得微波加热相
对于传统加热具有很多无可比拟的优点。

以硫酸和双氧水为介质，对铜阳极泥进行酸浸除铜实验，该法具有反应速度快，浸出率高等特点。

五，主要化学反应方程式
CuSO4=Cu2++SO42-
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
2Cu2O+O2+4H2SO4=CuSO4+4H2O
Cu2O+H2O2+2H2SO4=2CuSO4+3H2O
Se+H2SO4=SeSO3+H2O
Se+2H2SO4=SeO2+2H2O+2SO2
Cu2Se+4H2O2+2H2SO4=2CuSO4+H2SeO3+5H2O
Ag2Se+3H2O2+H2SO4=Ag2SO4+H2SeO3+3H2O
SO2+H2O2=H2SO4
六，技术经济指标和优点
铜阳极泥微波处理回收铜和硒的技术方法达到的技术经济指标：
铜浸出率 93. 5~99. 6%，
硒的浸出率为 75. 5%~99. 5%。

与现有工艺相比存在如下优点：
①使用微波强化铜阳极泥的浸出过程，微波加热从物质的内部
加热，而且具有自动平衡的性能，因而加热均匀，可避免常规加热过程中容易引起的表面硬化和不均匀现象，提高了浸出速度。

②反应速率快，浸出率高。

避免了同类型浸出中较长的浸出时间和大部分情况下较低的浸出率，较同等条件下未经过微波处理的浸出率提高了 10~30% 以上。

③浸出时间大幅度降低，只需常规方法的百分之一到千分之一的时间就可完成加加热过程。

这是因为微波能够渗入到物料内部，对被加热物料直接发热，而不是依靠物料本身的热传导，从而克服了常规加热方法加热慢的缺点。

七，实施例说明
实施例中所用的铜阳极泥由金川公司提供，所用铜阳极泥的成分如下：
实施例 1
（ 1）向铜阳极泥中加水进行粗调浆，筛去颗粒直径大于5mm 的沙粒类杂质，沥干水分，向沥干水分后的铜阳极泥中加入浓度为 500g/L 的硫酸调浆，控制铜阳极泥浆料中铜阳极泥的重量浓度在 30% ；
（ 2）将所得的铜阳极泥浆料臵于微波炉中，向铜阳极泥浆料中入氧化剂 H2O2，调节微波频率为 1500MHz，微波加热功率为 120w，在常压下浸出反应 10min，铜阳极泥中的铜以CuSO4 形式浸出，硒以 H2SeO3、 SeSO3 等形式浸出。

H2O2 的用量为 2. 5molH2O2/L 浆料。

浸出结束后经过分析铜的浸出率为 93. 5%，硒浸出率为 75. 5%。

实施例 2
（ 1）向铜阳极泥中加水进行粗调浆，筛去颗粒直径大于5mm 的沙粒类杂质，沥干水分，向沥干水分后的铜阳极泥中加入浓度为 20g/L 的硫酸调浆，控制铜阳极泥浆料中铜阳极泥的重量浓度在 1% ；
（ 2）将所得的铜阳极泥浆料臵于微波炉中，向铜阳极泥浆料中入氧化剂 H2O2，调节微波频率为 2450MHz，微波加热功率为 460w，在常压下浸出反应 3min，铜阳极泥中的铜以CuSO4 形式浸出，硒以 H2SeO3、 SeSO3 等形式浸出。

H2O2 的用量为 5molH2O2/L 浆料。

浸出结束后经过分析铜的浸出率为98. 6%，硒浸出率为 84. 5%。

实施例 3
（ 1）向铜阳极泥中加水进行粗调浆，筛去颗粒直径大于5mm 的沙粒类杂质，沥干水分，向沥干水分后的铜阳极泥中加
入浓度为 200g/L 的硫酸调浆，控制铜阳极泥浆料中铜阳极泥的重量浓度在 15% ；
（ 2）将所得的铜阳极泥浆料臵于微波炉中，向铜阳极泥浆料中入氧化剂 H2O2，调节微波频率为 1500MHz，微波加热功率为 280w，在常压下浸出反应 5min，铜阳极泥中的铜以CuSO4 形式浸出，硒以 H2SeO3、 SeSO3 等形式浸出。

H2O2 的用量为 0. 05molH2O2/L 浆料。

浸出结束后经过分析铜的浸出率为 99. 1%，硒浸出率为 90. 4%。

实施例 4
（ 1）向铜阳极泥中加水进行粗调浆，筛去颗粒直径大于5mm 的沙粒类杂质，沥干水分，向沥干水分后的铜阳极泥中加入浓度为 300g/L 的硫酸调浆，控制铜阳极泥浆料中铜阳极泥的重量浓度在 20% ；
（ 2）将所得的铜阳极泥浆料臵于微波炉中，向铜阳极泥浆料通入氧化剂压缩空气，调节微波频率为 3500MHz，微波加热功率为 700w，在常压下浸出反应 1min，铜阳极泥中的铜以 CuSO4 形式浸出，硒以 H2SeO3、 SeSO3 等形式浸出。

浸出结束后经过分析铜的浸出率为 98. 7%，硒浸出率为 99. 5%。

实施例 5
（ 1）向铜阳极泥中加水进行粗调浆，筛去颗粒直径大于5mm 的沙粒类杂质，沥干水分，向沥干水分后的铜阳极泥中加入浓度为 150g/L 的硫酸调浆，控制铜阳极泥浆料中铜阳极泥的重量浓度在 10% ；
（ 2）将所得的铜阳极泥浆料臵于微波炉中，向铜阳极泥浆料通入氧化剂富氧空气，调节微波频率为 3000MHz，微波加热功率为 600w，在常压下浸出反应 25min，铜阳极泥中的铜以 CuSO4 形式浸出，硒以 H2SeO3、 SeSO3 等形式浸出。

[0026] 浸出结束后经过分析铜的浸出率为 99. 6%，硒浸出率为 92. 6%。

实施例6
（ 1）向铜阳极泥中加水进行粗调浆，筛去颗粒直径大于5mm 的沙粒类杂质，沥干水分，向沥干水分后的铜阳极泥中加入浓度为 80g/L 的硫酸调浆，控制铜阳极泥浆料中铜阳极泥的重量浓度在 8% ；
（ 2）将所得的铜阳极泥浆料臵于微波炉中，向铜阳极泥浆料通入氧化剂富氧空气和工业纯氧，调节微波频率为1800MHz，微波加热功率为 500w，在常压下浸出反应 30min，铜阳极泥中的铜以 CuSO4 形式浸出，硒以 H2SeO3、 SeSO3 等形式浸出。

浸出结束后经过分析铜的浸出率为 99. 3%，硒浸出率为 94. 6%。

对比例向铜阳极泥中加水进行粗调浆，筛去颗
粒直径大于 5mm 的沙粒类杂质，沥干水分，向沥干水分后的铜阳极泥中加入浓度为 300g/L 的硫酸调浆，控制铜阳极泥浆料中铜阳极泥的重量浓度在 5%，再向铜阳极泥矿浆中同时通入压缩空气，常压常温下进行浸出 10h。

浸出结束后经过分析铜的浸出率为 65. 5%，硒浸出率为 15. 5%。

由上表可知，与传统方法相比，采用铜阳极泥微波处理回收铜和硒的技术方法反应强度较强，反应时间大大缩短，铜和硒的浸出率提高显著。