铜阳极泥微波处理回收铜和硒的技术方法
铜阳极泥脱硒工艺现状和趋势
铜阳极泥脱硒工艺现状和趋势概述铜阳极泥是铜电解生产过程中产生的一种废物,通常含有高浓度的重金属如铜、铅、锌、镍等。
在废物处理过程中,除铜外,脱除硒也是很关键的一步,因为硒是一种有毒污染物,对环境和人体健康有害。
因此,铜阳极泥脱硒工艺的研究和发展具有重要意义。
现状目前,铜阳极泥脱硒主要采用物化和生化两种方法。
物化法物化法是指通过一些化学反应将硒从铜阳极泥中去除。
主要采用的化学反应有氧化反应、还原反应、复合沉淀反应等,通常使用的化学药剂有碱、酸、硝酸、亚硝酸等。
物化法的优点是工艺简单、处理速度快、反应条件容易控制,但其缺点是药剂价格昂贵、反应产生的废物难以处理等。
生化法生化法是指利用微生物代谢作用去除铜阳极泥中的硒,主要采用的微生物有嗜硒菌、嗜硒蟹杆菌等。
与物化法相比,生化法对环境的污染更小,但是工艺复杂、时间长、特别是微生物菌种的选定和保持较为困难。
趋势目前,随着人们对环境保护意识的提高,以及政府对环境污染治理的要求越来越高,铜阳极泥脱硒工艺的研究也越来越受到关注。
未来,该领域的趋势将主要体现在以下几个方面:生物技术应用未来,生物技术将在铜阳极泥脱硒领域得到广泛应用。
生物技术不仅可以帮助我们更好地脱除硒,同时还有助于降低处理成本、提升处理效率、降低能耗等方面。
目前,利用生物技术处理铜阳极泥的研究正处于起步阶段,未来有望取得更好的成果。
合理处理废弃物未来,随着科技的发展和环保的重视,铜阳极泥脱硒工艺将逐渐向着绿色、环保、高效、智能的方向发展。
合理处理废弃物,降低对环境的影响,将成为未来铜阳极泥脱硒工艺发展的重要方向之一。
增加循环利用铜阳极泥本身是一种可回收资源,循环利用对于环保和经济发展同样重要。
未来,随着铜阳极泥脱硒工艺的发展,增加循环利用将是该领域的重要发展方向之一。
结论铜阳极泥脱硒工艺在未来将迎来前所未有的发展机遇。
通过对现有工艺的整合和创新,依靠生物技术的进一步发展和合理处理废弃物的实施,以及增加循环利用等措施的推广,我们有望更好地实现铜阳极泥脱硒工艺的环保、高效、绿色发展。
从铜阳极泥处理分铜后液中回收硒和碲
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 d . i s s n . 2 0 9 5 — 1 7 4 4 . 2 0 1 4 . 0 4 . 0 0 9
从铜 阳极泥处理 分铜后液 中回收硒和碲
髓 胡 琴 吴 展 1 . 大冶有 色金 属设计研 究院有 限公 司 湖北 黄石 4 3 5 0 0 5 ; 2 . 大冶有 色金 属有 限责任公 司 湖北 黄石 4 3 5 0 0 5
率 的影 响 。
硒和碲含量分别 为 0 . 2 ~ 0 . 5和 0 . 2 ~ 0 . 8 L 。以 目前 的生产 规模 , 每年分铜过 程流失的硒和碲 总量可达 5 t 以上 。无
论 是 从 提 升 生 产 效 益 还 是 提 高 资 源 综 合 回 收 利 用 率 等 方 面考虑 , 回 收 分 铜 后 液 中 的硒 和 碲 都 是 非 常 必 要 的 。 采用铜粉置换 、 S O : 还 原 、 亚硫 酸 钠 还 原 三 种 方 法 尝 试 回 收 分 铜 后 液 中 的硒 和 碲 ,考 察 各 种 因 素对 硒 和 碲 回 收 的影 响 。
摘要: 采用 铜粉 置换 、 S O : 还原和亚硫酸钠 还原三种方 法从 铜 阳极泥处理分铜后 液 中回收硒 和碲。在 铜粉过量 系数为 2 . 0 、 反应温度为 9 0 ℃的条件下可 回收溶液 中 9 9 %以上的硒和 7 5 %以上的碲 。在 S O : 流 量为 0 - 3 L / mi n 、 反应温度为 6 0 ℃的条件下, 反应 2 h可回收 9 9 %以上 的硒和 8 3 %以上的碲。在亚硫酸钠的 加入量为 1 0 g / L、 反应温度为 7 5 ℃、 反应时间为 2 h的条件下 , 可回收 9 9 %以上的硒和 9 8 %以上的碲 。 关键词 : 阳极 泥; 硒; 碲; 铜粉 ; S O 2 ; 亚硫 酸钠
铜阳极泥处理技术研究
118科学技术Science and technology铜阳极泥处理技术研究刘吉良(青海西豫有色金属有限公司,青海 格尔木 816000)摘 要:在水溶液电冶金这个工程中,会在阳极表面或者在电解池最底部形成一层不溶于水的泥状物质,同时它也是铜电解工程中会出现的一种剩余物质,它含有一些稀有金属,包括金、银、铂、钯、钌、铑等贵金属,正是出于这个原因,也使得铜阳极泥的价值倍增,从其中可提取贵金属。
本文将通过对到现在为止铜阳极泥处理技术的研究的讨论,讨论过程主要从以下几方面进行,比如:前期预处理技术以及后期火法处理技术、湿法处理技术、选冶联合处理技术。
通过对各种生产方法的观察与研究,对铜阳极泥处理及以后的发展趋势进行了一些探讨。
关键词:铜阳极泥;处理技术;研究中图分类号:X758 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2020)02-0118-2收稿日期:2020-01作者简介:刘吉良,男,生于1984年,汉族,青海民和人,本科,中级工程师,研究方向:有色冶金。
正文首先我们要了解的是铜阳极泥应该是如何形成的?铜电解过程中,在阳极的材料中除了还有大部分的铜金属之外,还存在着一些其它的金属材料或者是其他的元素,他们分别以单质合金或者是化合物的状态存在于电解过程的阳极中。
在电解过程中。
阴阳两极各自发生反应,有部分的金属材料或者是元素因为自己本身不可以离子化进入到电解质溶液中或者有一部分形成了不溶于电解质或者是不容于水的物质,这些所生成的不溶物,会在阳极表面或者是电解池最底面形成沉淀物。
我们知道阳极泥是我国贵金属材料的来源之一,所以说,一般的生产工厂一定会制定相关工艺把沉淀在阳极和沉在电解池最底面的沉淀物利用一定的技术分离出阳极泥[1]。
1 铜阳极泥的成分我们都知道阳极泥是作为铜电解过程中所生成的一种不溶于电解质溶液或水的沉淀物,还必须知道的是阳极泥的成分一般与阳极材料有关,有的也与生产过程中的部分生产技术有一定程度上不可磨灭关系。
铜阳极泥中金银及有价金属的回收
前言目前,国内外铜阳极泥处理仍以传统的火法工艺为主,因其操作环境差、污染严重、生产周期长、有价金属得不到综合利用等诸多问题而面临挑战。
此外, 火法工艺对中小企业来说,投资大、设备利用率低、铅害难解决。
工艺流程从铜阳极泥中回收金银及有价金属的工艺流程,见图1。
硫酸化焙烧回收硒在硫酸化焙烧过程中,硒以SeO2 形式挥发,经水吸收生成亚硒酸,而亚硒酸很容易与烟气中的SO2 发生反应,生成粗硒,铜阳极泥经焙烧后,硒的挥发率在98 %以上,产出的粗硒易精镏成精硒〔1~2〕,实现硒的回收。
焙烧后的蒸硒渣含硒约0. 1 %~0. 3 % , 经过焙烧, 阳极泥中的铜转化为可溶性的硫酸铜, 碲则转化为氧化物, 有利于后工序的铜、碲浸出与回收。
低酸浸铜在蒸硒渣中, 加入少量硫酸(或直接用水浸出) 进行低酸分铜, 铜以硫酸铜的形式尽可能地进入溶液, 实现铜与渣的分离。
在实际生产中, 为防止银以硫酸银形式溶出, 分铜时, 须加入足量的NaCl , 使Ag2SO4 全部转化为AgCl 沉入渣中, 避免银的流失。
此外,分铜过程中碲会以硫酸碲形式进入液相,且酸度越高、浸出率越高,为了提高碲的回收率,应控制好反应终点酸度。
一般情况下,控制硫酸终酸为10~14g/ L ,浸出温度80~85 ℃,反应时间3h ,固液比1∶4~5 ,铜的浸出率> 98 %。
过滤后的含铜液经净化处理后,可返电解车间。
为提高电铜质量,该液开路处理,制取碱式碳酸铜,供亚砷酸车间作浸砷剂使用。
碱浸回收碲脱铜后的分铜渣,用NaOH溶液浸溶,其目的是使碲转化为可溶性的亚碲酸钠(Na2O3Te),实现分碲。
金的提取和铋铂钯的回收分碲渣采用硫酸、氯酸钠、氯化钠分金〔2〕。
使物料中的金以HAuCl4 形式溶出,NaCl 的作用在于提供足量的氯离子, 在分金条件下, 铂、钯、铅、铋也会大量浸出。
为消除生产中的铅害, 净化分金液、分金作业终点时, 利用PbCl2 的特性, 采用强制冷却方式使PbCl2 重新回到渣中还原作业后,铋、铂、钯全部进入金还原后液,先加30 %的NaOH 中和还原后液至pH 为0. 5~1. 0 , 改用碳酸钠调pH 值至2. 5~3 , 铋几乎全部发生水解、沉积。
铜阳极泥脱硒工艺现状和趋势
铜阳极泥脱硒工艺现状和趋势前言随着工业的发展,大量的废水被排放到环境中,其中含有大量的重金属和有害物质,严重危害着生态环境和人体健康。
铜阳极泥是一种有毒有害的工业废水,其中的含硒量尤其高,对生态环境和人体健康具有极大的危害。
因此,为有效处理铜阳极泥中的硒元素,降低对环境的污染,铜阳极泥脱硒工艺得到了广泛的关注和研究。
现状目前,铜阳极泥脱硒的主要工艺包括生物法、化学还原法、电化学法等。
下面针对这几种工艺分别进行介绍:生物法生物法是指通过利用在性质和结构上具有还原性的微生物对铜阳极泥进行脱硒的一种方法。
该方法具有成本低、无副产物、可持续等优点,但存在处理周期长、操作难度大、受环境因素干扰等缺点。
化学还原法化学还原法是指利用还原剂将氧化态的H2SeO4还原成无害的H2SeO3的方法。
该方法具有操作简单、处理效果好等优点,但存在还原剂成本高、产生大量的废污水等缺点。
电化学法电化学法是指通过电化学反应对铜阳极泥中的硒元素进行脱除的一种方法。
该方法的处理效率高、处理效果好、无需化学药剂、操作简单等优点,但存在处理时间长、设备成本高、操作技能要求高等缺点。
趋势随着国内外环保法律法规的不断升级,环保和能源领域成为了全球关注的焦点,对于研究铜阳极泥脱硒技术的需求也越来越大。
在未来,铜阳极泥脱硒技术将会趋向于高效、环保、低成本的方向发展。
以下是未来铜阳极泥脱硒技术的几个趋势:先进的电化学技术随着电化学技术的发展,基于电解液动力学、生物产气、反应速率提高等特点,先进的电化学技术将发挥出巨大的作用。
例如,新型的电化学氧化还原处理技术、电化学脱色技术等。
合成新型的功能材料新型功能材料的开发将对铜阳极泥的处理提供更多的选择。
例如,利用铁基材料和微生物相结合可以实现高效、无副产物的脱硒过程等。
智能化技术的应用智能化技术的应用将提高铜阳极泥脱硒的工业化应用水平。
例如,可以开发智能化的电解池技术,实现自动调节和控制电解条件的功能等。
回收铜阳极泥中硒的方法
回收铜阳极泥中硒的方法一、方法概要本方法研究回收铜阳极泥中硒的方法技术,其特点是它包括如下工艺步骤:铜阳极泥加铜粉、浓硫酸浆化后送至回转窑焙烧,铜粉在焙烧时生成二氧化硫气体,生成的气体能够起到解决蓬松焙砂、破坏硫酸银、硫酸铅表面张力大问题,从而降低了焙砂粒度,既保证了铜阳极泥中硒的焙烧效果又满足了下道湿法工艺处理的要求;本工艺设备配置简单,尤其适用于复杂含高银、高铅、低铜的铜阳极泥的处理,操作稳定便于控制,资源综合利用率高。
二、基本技术原理本方法属于冶金工艺技术领域,具体地讲是研究回收铜阳极泥中硒的方法,特别适用于复杂含高银、高铅、低铜的铜阳极泥的处理。
目前,铜阳极泥处理主要工艺为,阳极泥经浓硫酸浆化后直接回转窑焙烧,产出适合湿法工艺要求的焙砂;若含银量在 25-30%,铅含量在 20-28% 的铜阳极泥经常规焙烧后产生的焙砂的粒度较大,通常呈块状;硒回收率极低,焙砂质量不能满足湿法处理的要求。
三、主要技术内容本方法的目的是克服上述已有技术的不足,而提供一种回收铜阳极泥中硒的方法,主要解决现有的工艺对银含量 25-30%、铅含量 20-28% 的铜阳极泥硒回收率极低的问题。
本方法的技术方案是:一种回收铜阳极泥中硒的方法,其特殊之处在于它包括如下工艺步骤:a 将浓硫酸加入到反应釜中,浓硫酸与铜阳极泥的液固重量比为 0.8-1.5:1,同时加入适量的铜粉,铜粉加入后使物料中含铜量 10%,开启一次浆化 6h,搅拌料浆成糊状;b 反应完成后,将料浆均匀投入回转窑中进行焙烧,料浆在窑内停留 3-5h,焙砂流入料斗,反应产生的二氧化硫和二氧化硒进入吸收塔进行还原反应,产出粗硒;反应原理:2H2SO4( 浓 )+Cu CuSO4+SO2+2H2O ;SeO2+H2O=H2SeO3 ;H2SeO3+2SO2+H2O=2H2SO4+Se ;c将焙砂加入反应釜内,再加入水、浓硫酸搅拌;在85℃恒温下反应 2h ;过滤后,得到浸出后液和浸出渣;d 浸出后液通过氯化沉银、铁粉置换工艺得到银粉;e 浸出渣通过氯化分金、二氧化硫还原工艺得到金粉。
铜阳极泥的综合回收
银电解精炼的电解液由AgNO3、HNO3的水溶液组 成。电解液含Ag30~150g/L,含HNO32~15g/L ,含Cu40g/L。 为防止阴极析出银的化学溶解和保持电解液 良好的导电性,需往电解液中加入适量的KNO3 、NaNO3。 电解液中银离子浓度的高低,视电流密度及 阳极品位而定。
我国银电解精炼的主要技术条件
银电解阳极泥的处理
银电解精炼产出的阳极泥,占阳极重量的8%左右, 一般含金50% ~70%,含银30% ~40%,还有少量杂质。 银电解阳极泥的处理方法有两种,一种是硝酸分离法 ;一种是进行第二次电解提银。 硝酸分离法是把阳极泥加入硝酸中,银溶解而金不溶解。 此法虽简单,但是耗酸多,银回收麻烦,已不使用。 第二次电解提银,是把第一次电解的阳极泥熔铸成阳极板, 再进行一次电解提银。 二次电解提银可直接在一次电解的电解槽中进行,放 进一部分一次电解的阳极泥铸成的阳极板即可。第一次电 解提银产出的阳极泥成为一次阳极泥(一次黑金粉);第 二次产出的,成为二次阳极泥(二次黑金粉)。阳极泥色 黑,含金多,故称为黑金粉。 二次黑金粉产出率一般为二次阳极中的35%,含Au90%以 上,含Ag6% ~8%,其余为铜杂质。
银的电解精炼
电解精炼是为了得到纯度较高的电解银。 供电解用的银原料,一般要求阳极板中含铜小于5%, 金银总量在95%以上,其中含金量不超过三分之一。 银电解精炼的基本原理 银电解精炼是用阳极泥熔炼所得的金银合金或银合金作 阳极,以银片、不锈钢片或钛片作阴极,以硝酸、硝酸银 的水溶液作电解液,在电解槽中通以直流电,进行电解。 银电解精炼的电解过程: Ag(阴极)∣AgNO3、HNO3、H2O、杂质∣Ag杂质(阳极) 阴极上是主要是银的析出,还有少部分与硝酸的反应。 阳极上,发生银和贱金属杂质氧化溶解反应。
铜阳极泥硫酸化焙烧收硒的工艺流程
铜阳极泥硫酸化焙烧收硒的工艺流程下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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铜阳极泥脱硒工艺现状和趋势
铜阳极泥脱硒工艺现状和趋势近年来,我国环境污染问题变得日益突出,对环境的污染物的排放越来越受到政府的限制。
其中硒污染也是十分重要的,硒元素是一种毒性物质,可能会对人类的健康造成恶劣的影响。
硒的排放主要集中在有色金属行业,特别是铜行业,而铜阳极泥是铜行业中硒排放最严重的污染源。
因此,铜阳极泥脱硒工艺显得尤为重要。
铜阳极泥脱硒工艺主要包括物理脱硒、化学脱硒和生物脱硒三种方法。
物理脱硒方法包括沉淀法、离子交换法和逆流萃取法等,它们的最终目的是将硒离子从溶液中萃取出来。
而化学脱硒则是利用一定的化学反应将硒离子从阳极泥溶液中转化,最终将其转化为不能被溶解的物质,达到脱硒的目的。
最后,生物脱硒方法是借助于微生物的降解能力将硒释放出去,从而达到脱硒的效果。
物理脱硒方法是近年来应用最为广泛的脱硒工艺,它的优点是成本低、操作容易,但需要耗费大量的水和能源,因此受到了环境的限制。
在此基础上,不同的研究机构对化学脱硒方法进行了大量的改进,针对不同的污染源,研发出了多种不同的化学脱硒工艺,如碳酸钙沉淀法、硫酸铜钾沉淀法、硫酸铝沉淀法、羟基磷灰石排出法、碱污泥处理法等,它们具有成本低、操作简单、效率高的优势,因此已经被广泛的应用到对铜阳极泥的脱硒工艺中。
此外,生物脱硒方法也受到了广泛的关注,它主要是利用某些微生物的降解能力,将硒释放出来,从而达到脱硒的效果。
这种脱硒方式具有成本低、操作简单等显著优势,因此获得了迅速发展,并且受到政府和企业的欢迎。
到目前为止,已经有不少研究机构和企业已经开始使用上述三种脱硒方法进行脱硒试验,以满足不同企业的不同需要。
通过技术的提升,相关技术也得到了有效的应用。
脱硒技术的发展也成为了业界关注的一个热点话题。
预期未来,物理脱硒和化学脱硒方法将继续得到优化改进,不断提升对硒污染的降解能力,脱硒效率也将持续改善。
而生物脱硒方法,则将更多的应用在硒的降解和净化上,如利用生物法单独或结合其他脱硒方法,以提高脱硒效率,降低能耗,减少硒污染物的排放等。
响应曲面法优化微波硫酸化焙烧铜阳极泥脱硒
收稿日期:2018-05-23 基金项目:国家高技术研究发展计划项目(863计划)
(2013AA064003) 第一作者:李华健,硕士研究生,研究方向为有色金属冶金$
E-mail: lihuajian2016@126. com 通信作者:刘秉国,博士,教授;E-mail: bingguoliu@126. com
文献标志码:A
文章编号:1005-7854 (2019) 03-0054-06
Optimization of removing selenium by microwave sulfating calcination from copper anode slime using response surface methodology
3. State Key Laboratory of Complex Nonferrous Metal Resources Clean Utilization, Kunming University of Science andTechnology, Kunming650093, China)
Ab+tract"Copperanodeslimeremovalsselenium by microwaveheatingtechnologysulfuricacidroasting. Optimizing the process conditions by response surface method,the efects of microwave roasting temperature,roastingtimeandacid mudratioontheselenium removalrateofcopperanodeslime were investigated,andtworegression models were established for the removal of selenium from copperanode mudby microwavesulfuricacidroasting.Theresultsofregressionanalysisshowedthatacidratioand microwave roasting time had a significant effect on selenium removal rate. The optimum process conditions are: acid ratio 0. 9 : 1, microwave roasting time 28 min, roasting temperature 400 j. Under this condition, the theoretical removal ratio is 95. 35 % , which is similar to the experimental value of 96. 12 % , whichprovesHhaHHheopHimaldesignisefecivebyHheresponsesurfacemeHhod. Key word+: microwave;sulfaing calcinaHion;response surface meHhodology (RSM );copper anode slime;selenium
从铜阳极泥中综合回收硒
从铜阳极泥中综合回收硒马光位201010303136摘要:本文详细讨论了从铜阳极泥中综合回收重有色金属和稀、贵金属的火法———电解,焙烧———湿法及全湿法等主要工艺流程;并简要分析比较了3类流程的技术、经济特点。
关键词:铜阳极泥;综合回收;贵金属;硒1 引言铜阳极泥由阳极铜在电解精炼过程中不溶于电解液的各种物质所组成,其成分及产率主要与铜阳极成分、铸锭质量及电解技术条件有关。
阳极泥产率一般为012~1%,其主要成分(%)为:Cu10~35、Ag1~28、Au011~115、Se2~23、Te015~8、S2~10、Pb1~25、Ni011~15、Sb011~10、As011~5、Bi011~1,铂族金属微量(约70g/t),H2O25~40。
阳极泥中各元素的赋存状态较复杂。
其中以金属状态存在的有铂族金属、金、大部分铜和少量银;硒、碲、大部分银、少量铜和金则以金属硒化物及碲化物形式存在,如Ag2Se、Ag2Te、CuAgSe、Au2Te、AgAuTe 和Cu2Se;还有少量银和铜为AgCl、Cu2S和Cu2O;其余金属则大多数为氧化物、复杂氧化物或砷酸盐、锑酸盐。
因此,阳极泥处理是根据所含各种金属及化合物的物理化学性质,选择适当的化学冶金方法以提取金、银、铜、硒、碲,并附带回收其余重金属和铂族元素。
由于各电解铜厂的阳极泥组成和生产规模不同,各厂处理阳极泥的工艺流程也不同。
但一般均包括下列主要部分:(1)分离回收铜、硒;(2)提取金、银;(3)从有关中间产物中回收其余有色重金属和稀、贵金属;(4)各种粗金属和化合物的精炼、提纯以产出所需纯度的最终产品。
目前国内外应用最多的为火法———电解流程,其次为火法———湿法流程,最近还开始采用全湿法流程。
2 火法———电解流程常用流程一般包括阳极泥硫酸盐化焙烧蒸硒,熔炼回收金、银和贵金属电解精炼3部分。
2.1.1盐化焙烧铜阳极泥和浓硫酸(料、酸比为1∶0175~019)经浆化槽机械搅拌混匀后连续加入回转窑,加料速度决定于炉料含硒量。
从铜阳极泥中回收硒_碲新技术
从铜阳极泥中回收硒、碲新技术梁刚舒万艮蔡艳荣郑诗礼(中南工业大学化学系,长沙410083)提出了从铜阳极泥中回收硒、碲的新技术:以H2O2作氧化剂,在弱酸性溶液中氧化硒和碲,固液分离后调节pH分离硒和碲,在盐酸酸化下用Na2SO3还原硒和碲。
硒和碲回收率分别为99%和98%,纯度均可达99%。
关键词:硒碲回收铜阳极泥1前言从铜电解阳极泥中回收提纯硒、碲的方法较多,有苛性碱氧化加压浸出[1]、氧化焙烧高温浸出[2]、低温氧化焙烧、稀硫酸浸出等[3,4],硒、碲还原大都采用二氧化硫还原、铜还原的方法[5,6]。
由于采取预先焙烧氧化的方法,存在设备较复杂,动力设备维修费用高,二氧化硫气体对人体和环境危害较大,硒、碲回收率和纯度不高等缺点。
经小型试验和工业试验改进了现有工艺,提高了硒、碲的回收率和纯度,降低了生产成本。
2试验211原料试验原料为大冶金属公司电解铜阳极泥,其化学成分见表1。
表1铜阳极泥化学成分元素Au Ag Cu Se Te Pb As 成分/%0.912.0823.4 6.7 3.1 4.3 1.19212方法21211硫酸预浸除铜铜阳极泥中铜含量高对硒、碲和贵金属回收不利。
必须首先对阳极泥进行预处理。
采用3mol/L H2SO4浸出,浸出温度40e,时间2h,使阳极泥中铜含量降至1%~3%,碲和银部分浸出。
银可加入氯化钠或盐酸优先沉淀回收,碲可用铜粉还原。
21212硒、碲氧化在pH=3~4的H2SO4和NaCl体系中加入10%H2O2(理论计算量的200%),温度75e,氧化时间6h,将硒、碲氧化成亚硒酸盐和亚碲酸盐,贵金属留于渣中,然后固液分离。
21213硒、碲分离用10%NaOH调至pH6,使碲形成亚碲酸盐沉淀物,过滤分离硒、碲。
21214硒、碲还原将亚硒酸钠溶液以3mol/L H Cl酸化第21卷第4期稀有金属1997年7月后,用Na2SO3溶液还原成元素硒。
沉淀的硒用水淋洗并干燥。
响应曲面法优化微波硫酸化焙烧铜阳极泥脱硒
响应曲面法优化微波硫酸化焙烧铜阳极泥脱硒李华健;刘秉国;宇文超;刘鹏;胡婷【摘要】采用微波加热技术对铜阳极泥进行硫酸化焙烧脱硒处理.通过响应曲面法优化工艺条件,探究了微波焙烧温度、焙烧时间和酸泥比对铜阳极泥脱硒率的影响,建立了微波硫酸化焙烧铜阳极泥脱硒工艺的二次回归模型.回归分析结果表明,酸泥比、微波焙烧时间对脱硒率影响显著.优化工艺条件为:酸泥比0.9:1,微波焙烧时间28 min、焙烧温度400℃,在此工艺条件下,脱硒率模型预测值为95.35%,与实验值96.12%相近.响应曲面法优化设计有效.【期刊名称】《矿冶》【年(卷),期】2019(028)003【总页数】6页(P54-59)【关键词】微波;硫酸化焙烧;响应曲面法;铜阳极泥;硒【作者】李华健;刘秉国;宇文超;刘鹏;胡婷【作者单位】昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650093;云南省特种冶金重点实验室,昆明650093;复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室,昆明650093;昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650093;云南省特种冶金重点实验室,昆明650093;复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室,昆明650093;昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650093;云南省特种冶金重点实验室,昆明650093;复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室,昆明650093;昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650093;云南省特种冶金重点实验室,昆明650093;复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室,昆明650093;昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650093;云南省特种冶金重点实验室,昆明650093;复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室,昆明650093【正文语种】中文【中图分类】TF811;TF843铜阳极泥是铜电解精炼生产过程中的副产品,产率约占粗铜产量的1%。
铜阳极泥中富含大量稀贵金属,其中的硒、碲是具有极高提取价值的金属,且硒的含量较高,是回收、生产硒的主要原料之一[1-6],因此充分开发铜阳极泥中的稀贵资源,开展铜阳极泥脱硒处理回收硒的研究对满足国民经济发展的需要具有着重要的现实意义。
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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+H2O2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2OCu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O2Cu2O+O2+4H2SO4=CuSO4+4H2OCu2O+H2O2+2H2SO4=2CuSO4+3H2OSe+H2SO4=SeSO3+H2OSe+2H2SO4=SeO2+2H2O+2SO2Cu2Se+4H2O2+2H2SO4=2CuSO4+H2SeO3+5H2OAg2Se+3H2O2+H2SO4=Ag2SO4+H2SeO3+3H2OSO2+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。