一種硫渣的處理方法技術(shù)

一種硫渣的處理方法，是將含錫65～73%、含銅6～15%的硫渣，在500～700℃的鐵制鍋內(nèi)粗錫液體上面進(jìn)行熔析處理，得到液態(tài)粗錫和含錫48～60%、含銅8～23%的熔析渣，液態(tài)粗錫直接在鍋內(nèi)回收，熔析渣在高溫下用工業(yè)氧氣全部氧化為氧化銅與二氧化錫混合粉塵，混合粉塵在常溫常壓、始酸為70～120克/升的條件浸出2～3小時后過濾，濾渣還原熔煉產(chǎn)出粗錫，濾液濃縮結(jié)晶分離生產(chǎn)五水硫酸銅或進(jìn)行電解生產(chǎn)電解銅，結(jié)晶母液或電解后液返回浸出過程配液。采用本發(fā)明專利技術(shù)能夠直接回收大部分的金屬態(tài)錫，實(shí)現(xiàn)硫渣中的錫與銅回收，而且不產(chǎn)出廢水、廢氣和廢渣。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及有色金屬冶煉領(lǐng)域，特別是。
技術(shù)介紹
錫精礦經(jīng)過沸騰焙燒脫去大部分的硫和砷后，產(chǎn)出錫焙砂；錫焙砂配入適當(dāng)比例的還原煤，在反射爐、電爐或澳斯麥特爐內(nèi)進(jìn)行還原熔煉，產(chǎn)出粗錫。在還原熔煉過程中，錫焙砂中的銅被還原為金屬銅，并在反射爐、電爐或澳斯麥特爐內(nèi)溶解于液態(tài)粗錫中；液態(tài)粗錫在精煉過程中，加入硫磺進(jìn)行除銅，除銅時產(chǎn)生的含錫65 73%、含銅6 15%的洛，這種渣稱為硫渣，有時也寫作S渣。硫渣的主要物相成分為金屬錫、氧化亞錫和硫化亞銅三種。 硫渣中含有65 73%的錫，其中35 40%為金屬態(tài)錫，另外的30 33%為氧化亞錫，在傳統(tǒng)的硫渣處理方法中，只考慮到錫和銅的分離與回收，沒有考慮到硫渣中的錫還存在著物相的差異，因此，也沒有采取對應(yīng)的措施對金屬態(tài)的錫進(jìn)行優(yōu)先回收。硫渣的傳統(tǒng)處理方法主要有三種工藝，第一種是浮選工藝，第二種是焙燒工藝，第三種是電解工藝。采用浮選工藝處理硫渣，主要是利用硫渣中的硫化亞銅具有疏水性，而硫渣中的金屬錫和氧化亞錫則具有親水性，在添加浮選藥劑和充氣條件下，硫化亞銅表現(xiàn)為可浮性，進(jìn)入浮游相，而金屬錫和氧化亞錫表現(xiàn)為不可浮性，進(jìn)入尾礦中，從而達(dá)到了錫和銅的分離。但在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，由于硫渣中的氧化亞錫很細(xì)，在浮選過程中，有部分氧化亞錫被上升運(yùn)動的氣泡夾帶進(jìn)入了浮游相，降低了錫的直收率，同時渣中有部分硫化亞銅結(jié)塊或被金屬錫包裹，無法在浮選時獲得足夠的浮力，并不進(jìn)入浮游相，而是進(jìn)入尾礦，降低了銅的直收率，在浮選過程中，銅的直收率一般只有65 73%，錫的直收率也只有80 85% ;此夕卜，由于浮選過程采用了浮選藥劑和調(diào)節(jié)劑，浮選藥劑有黃藥或黑藥等，調(diào)節(jié)劑有氫氧化鈉、硫化鈉等，生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境差，產(chǎn)出的部分浮選廢水難以處理。另外，得到的硫化亞銅浮選精礦需要再經(jīng)過焙燒、浸出、結(jié)晶或電解處理等過程，工藝流程長，管理難度大，生產(chǎn)成本聞。采用焙燒工藝處理硫渣，主要是將硫渣進(jìn)行氧化焙燒后，使硫渣中的硫化亞銅氧化為氧化銅，氧化焙燒產(chǎn)物在后續(xù)的浸出中，氧化銅被浸出進(jìn)入溶液形成硫酸銅，而錫金屬及其氧化物不被浸出，留存在浸出渣中，經(jīng)過固液分離后，達(dá)到了錫和銅的分離。該工藝具有生產(chǎn)流程短、錫回收率高、不對外排放廢渣廢水的優(yōu)點(diǎn)；但由于硫渣中含有較高的金屬態(tài)錫，渣的熔點(diǎn)很低，在焙燒過程中，容易結(jié)窯，既影響了生產(chǎn)的正常運(yùn)行，也直接降低硫化亞銅的氧化焙燒效果，因此，銅的直收率較低，一般只有60 70%。此外，由于焙燒過程消耗能源,生產(chǎn)成本和能源消耗較高。采用電解工藝處理硫渣，主要是利用硫渣中的金屬態(tài)錫具有良好的導(dǎo)電性并能溶解于硅氟酸電解溶液中，硫渣中的氧化亞錫直接溶解于硅氟酸電解溶液中，而硫渣中的硫化亞銅導(dǎo)電性較差且不溶解于硅氟酸溶液中，在直流電解條件下，金屬態(tài)的錫和氧化亞錫溶解并在陰極析出，硫化亞銅不溶解進(jìn)入陽極泥中，從而達(dá)到了錫和銅的分離。該工藝具有銅回收率高、快速回收錫、不對外排放廢渣廢水的的優(yōu)點(diǎn)；其缺點(diǎn)是:①電解過程勞動強(qiáng)度大，所有物料都需要用人工裝入塑料復(fù)合袋內(nèi)，電解陽極泥需要人工從塑料復(fù)合袋收集，②電解過程錫的直收率低，一般只有40 50% ;③陽極泥帶入了硅氟酸電解溶液，在后續(xù)的焙燒和還原熔煉時，會嚴(yán)重腐蝕收塵布袋，造成金屬損失，④工藝流程長，電能消耗大，生產(chǎn)成本聞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供，本專利技術(shù)充分利用了硫渣中錫的不同物相組成，通過熔析方法將大部分的金屬錫直接回收，降低了生產(chǎn)成本，并為后續(xù)的錫、銅分離與回收創(chuàng)造良好條件，同時，本專利技術(shù)還將氧氣氧化技術(shù)用于熔析渣的氧化過程中，克服了傳統(tǒng)方法氧化不徹底的缺點(diǎn)，使錫、銅分離更高效、更徹底；同時，本專利技術(shù)不產(chǎn)出廢水、廢氣和廢渣，有效保護(hù)環(huán)境。本專利技術(shù)通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的:，包括如下步驟:(I)硫渣熔析:將含錫65 73%、含銅6 15%的硫渣，置于裝有粗錫的鐵制鍋內(nèi)，粗錫溫度為500 700°C，進(jìn)行熔析處理，得到液態(tài)粗錫和含錫48 60%、含銅8 23%的熔析渣，液態(tài)粗錫直接在鍋內(nèi)回收，(2)高溫氧化:在溫度為850 1250°C條件下，將純度為93 98.5%的工業(yè)氧氣，噴射到所述熔析渣表面或內(nèi)部，使熔析渣全部氧化為氧化銅和二氧化錫粉塵；(3)酸性常態(tài)浸出:將所述氧化銅和二氧化錫粉塵，在常溫常壓、始酸為70 120克/升的條件下，浸出2 3小時，過濾，得到濾液和濾渣，(4)還原熔煉:將所述濾渣于1200 1260°C下還原熔煉6小時，生產(chǎn)粗錫；(5)濃縮結(jié)晶分離或電解:將所述濾液進(jìn)行濃縮結(jié)晶分離，生產(chǎn)五水硫酸銅產(chǎn)品或進(jìn)行電解生產(chǎn)電解銅，結(jié)晶母液或電解后液返回步驟(3)配液。所述硫渣是在液態(tài)粗錫加入硫磺除銅時產(chǎn)生的含錫65 73%、含銅6 15%的渣。所述鐵制鍋內(nèi)的熔析處理，包括用機(jī)械攪拌機(jī)、旋臂式離心除鐵機(jī)、橋式離心除鐵機(jī)或離心除鐵機(jī)處理。本專利技術(shù)的突出優(yōu)點(diǎn)在于:采用本專利技術(shù)具有錫和銅直收率高，錫、銅分離與回收徹底，過程成本低，同時，不產(chǎn)出廢水、廢氣和廢渣，有效保護(hù)環(huán)境。在硫渣熔析過程，由于利用了硫渣中錫的不同物相組成，通過熔析方法使硫渣中的金屬錫熔融為液體，從渣中流到鐵制鍋內(nèi)回收粗錫，將硫渣中大部分的金屬錫直接回收，不僅提高了粗錫精煉過程的直收率，同時將熔析渣量降到硫渣量的60 73%，也將含銅由硫渣的6 15%提高到熔析渣的8 23%，為后續(xù)的錫、銅分離與回收創(chuàng)造良好條件。在高溫氧化過程中，由于采用了工業(yè)氧氣作氧化劑，氧化過程為強(qiáng)氧化氣氛過程，氧化程度完全，硫渣中的硫化亞銅被徹底氧化為氧化銅粉塵，熔析渣中的氧化亞錫被徹底氧化為二氧化錫粉塵。同時，由于氧化過程是一個放熱過程，熔析渣的高溫氧化過程不需要額外提供熱量，降低了能源消耗，也降低了生產(chǎn)成本。在浸出時，氧化銅粉塵溶解于稀硫酸溶液中變?yōu)榱蛩徙~溶液，而二氧化錫不溶解于稀硫酸溶液，留存在浸出渣中，經(jīng)過固液分離后，銅進(jìn)入了溶液中，錫留存在渣中，實(shí)現(xiàn)了錫和銅的分離。在浸出過程中，銅和錫具有很高的直收率，銅的浸出率超過98%，在不洗滌時，銅的直收率超過85%，在進(jìn)行洗滌時，銅的直收率達(dá)到95%，錫的直收率達(dá)到99%以上。此夕卜，由于粉塵的浸出在常溫常壓下進(jìn)行，浸出反應(yīng)條件溫和，過程安全。從硫酸銅溶液濃縮結(jié)晶分離生產(chǎn)五水硫酸銅產(chǎn)品或進(jìn)行電解生產(chǎn)電解銅是常規(guī)的技術(shù)，成熟可靠。附圖說明圖1為本專利技術(shù)所述的硫渣的處理方法的工藝流程圖。具體實(shí)施例方式以下通過附圖和實(shí)施例對本專利技術(shù)的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1本實(shí)施例為本專利技術(shù)所述的硫渣的處理方法的第一實(shí)例，包括如下步驟:(I)硫渣熔析:將含錫65%、含銅6%的硫渣4噸，置于裝有500°C粗錫4噸的鐵制鍋內(nèi)，在機(jī)械攪拌機(jī)作用下，進(jìn)行熔析處理，得到含錫96%的液態(tài)粗錫I噸和含錫48%、含銅8%的熔析渣3噸，液態(tài)粗錫直接在鍋內(nèi)回收；(2)高溫氧化:將含錫48%、含銅8%的熔析渣3噸，加入內(nèi)直徑為1.8米、內(nèi)長度為2.1米的頂吹轉(zhuǎn)爐內(nèi)，在850°C，用純度為93%的氧氣，以10立方米/分鐘的流速，噴射到硫洛表面，將硫洛全部氧化為粉塵，氧化過程90分鐘,消耗工業(yè)氧氣900立方米,共收集到氧化銅與二氧化錫粉塵3.2噸，粉塵平均含錫45.0%、含銅7.5%。 (3)酸性常態(tài)浸出:將含錫45.0%、含銅7.5%的粉塵3.2噸，加入20立方米的浸出槽，并加入始酸為70本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種硫渣的處理方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：（1）硫渣熔析：將含錫65～73%、含銅6～15%的硫渣，置于裝有粗錫的鐵制鍋內(nèi)，粗錫溫度為500～700℃，進(jìn)行熔析處理，得到液態(tài)粗錫和含錫48～60%、含銅8～23%的熔析渣，液態(tài)粗錫直接在鍋內(nèi)回收，（2）高溫氧化：在溫度為850～1250℃條件下，將純度為93～98.5%的工業(yè)氧氣，噴射到所述熔析渣表面或內(nèi)部，使熔析渣全部氧化為氧化銅和二氧化錫粉塵；（3）酸性常態(tài)浸出：將所述氧化銅和二氧化錫粉塵，在常溫常壓、始酸為70～120克/升的條件下，浸出2～3小時，過濾，得到濾液和濾渣，（4）還原熔煉：將所述濾渣于1200～1260℃下還原熔煉6小時，生產(chǎn)粗錫；（5）濃縮結(jié)晶分離或電解：將所述濾液進(jìn)行濃縮結(jié)晶分離，生產(chǎn)五水硫酸銅產(chǎn)品或進(jìn)行電解生產(chǎn)電解銅，結(jié)晶母液或電解后液返回步驟(3)配液。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳鋆，
申請(專利權(quán))人：吳鋆，
類型：發(fā)明
國別省市：