高雜質銅陽極預處理與稀貴金屬回收新技術研究.pdf

1、銅陽極泥含有銅、銀、金、硒、碲、鉛、銻及鉑族等大量有價元素，是提取稀貴金屬的重要原料之一。銅陽極泥綜合利用首先是預處理脫除部分賤金屬，再用火法熔煉或濕法冶金技術富集并產出貴金屬合金或粉末，最后精煉得到貴金屬產品。以上處理過程構成一個系統(tǒng)完整的陽極泥處理生產工藝，其中預處理過程是決定銅陽極泥處綜合回收指標的重要環(huán)節(jié)。但傳統(tǒng)的銅陽極泥預處理過程存在著銅、硒脫除率低、碲回收困難、砷的分散及二次污染等問題。
　　為貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，實現

2、資源高效、綜合利用，本文針對實現銅陽極泥預處理過程中As、Se、Cu、Te的高效脫除及回收、貴金屬的富集等多重目標;借鑒國內外研究經驗，提出了銅陽極泥的堿性高壓氧化浸出-酸性常壓浸出的聯合預處理工藝，并采用亞硫酸鈉還原、萃取分離工藝回收浸出液中的有價金屬。論文的主要研究內容和結論如下:
　　(1)計算和繪制As-H2O系、Se-H2O系、Cu-H2O系、Pb-H2O系的E-pH圖，從熱力學方面對堿性氧化浸出砷和硒的可能性進行了論證

3、，并對其他元素浸出行為進行了探討。結果表明，砷和硒分別以Na3AsO4、Na2SeO4的形式進入溶液，而銅、鉛、鉍、銻、碲、銀和金以氧化物、含氧酸鹽或單質的形式進入堿性浸出渣。此外，利用動力學原理分析銅陽極泥的堿性浸出影響因素，確定升高反應溫度、控制合適的NaOH濃度和攪拌速度，可促進浸出過程。
　　(2)詳細研究銅陽極泥堿性高壓氧化浸出過程的操作參數對砷、硒浸出效果的影響，確定了堿性高壓氧化浸出過程的最佳工藝條件:氧分壓0.6M

4、Pa、反應溫度200℃、NaOH濃度2mol/L、液固比6∶1、反應時間3h、攪拌速度650r/min。在該條件下，砷和硒的浸出率分別達到98.20％、93.63％，而碲、銅、銻的浸出率分別僅為0.89％、0.03％以及5.17％。
　　(3)考察堿浸渣常壓硫酸浸出過程中各因素對銅、碲、銀浸出效果的影響;確定了硫酸浸出-NaCl沉銀的最佳工藝條件:H2SO4濃度3mol/L、NaCl濃度6％、液固比5∶1、反應溫度60℃、反應時間

5、1.5h、攪拌速度500r/min。在此工藝條件下，銅、碲、銀的浸出率分別為93.88％、84.06％、0.18％。
　　(4)探索鹽酸酸化-亞硫酸鈉還原堿浸液中硒的方法，確定還原最佳工藝條件:溶液HCl質量分數為10％、反應溫度90℃、Na2SO3添加量為80g/L、反應時間125min。在此工藝條件下，硒的還原率可達96.66％，且以單質硒的形式回收。利用AD-100高效銅萃取劑進行萃取銅試驗，在以下工藝條件:初始pH為2.5

6、、A∶O為2∶1、萃取劑體積濃度為25％、振蕩10min，銅的萃取率達92.62％，且萃取過程中每個Cu2+與兩個萃取劑分子結合形成AD2Cu。此外，還研究了亞硫酸鈉直接還原除銅后液中碲的方法，并得到最佳工藝條件:Na2SO3添加量為20g/L、反應溫度90℃、攪拌速度400r/min、反應時間50min。在該工藝條件下，碲的還原率可達99.48％，且以二氧化碲的形式回收。
　　實驗結果表明，利用堿性高壓氧化浸出-酸性常壓浸出的聯