一種銅冶煉污酸中銅砷分離富集的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于冶金工程和環(huán)境工程交叉領域，具體設及一種銅冶煉污酸中銅神分離 富集的方法。
【背景技術】
[0002] 銅冶煉中的原料絕大部分是硫化精礦，同時伴生了一定的神，在火法高溫脫硫過 程中，產生了大量冶煉煙氣，煙氣中含有較高濃度的硫和神及一定量的銅，其經水洗后即是 污酸。銅冶煉行業(yè)中的污酸成分復雜，均為強酸性，同時含有較高濃度的銅神，是目前冶煉 廠酸性含神重金屬廢水的主要來源。由于其銅神濃度和酸度均較高，必須經過處理，否則會 造成嚴重的環(huán)境污染。
[0003] 目前，國內處理污酸廢水的方法主要有石灰中和法，中和-鐵鹽共沉淀法和硫化 法。石灰中和法是直接向污酸中加入石灰，中和-鐵鹽化法是在調節(jié)污酸抑的基礎上加入鐵 鹽，硫化法是直接向污酸中加入硫化劑如硫化鋼、硫化氨等。上述Ξ種方法均可W達到較好 的除神除重金屬效果。但在凈化過程中，污酸中的銅和神一起沉于廢渣中，廢渣量大，銅神 品位低，成分復雜，導致銅神難W回收，企業(yè)均作填埋處理，造成了資源的浪費。因此，如何 從銅冶煉的污酸中實現銅神分離得到高品位的富銅渣和富神渣是企業(yè)需要解決的一大難 題。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明針對目前銅冶煉污酸處理方法中銅神難分離富集導致資源浪費的缺陷，目 的在于提供一種環(huán)保高效的銅神分離富集的方法。經本發(fā)明處理后，污酸中的銅神最終W 高品位的富銅渣和富神渣實現了銅神分離。
[0005] -種銅冶煉污酸中銅神分離富集的方法，包括W下步驟：
[0006] 1)將污酸廢水先加入硫化劑反應后過濾得到硫化渣；
[0007] 2)將硫化渣通過機械球磨進行活化；
[000引3)將活化后的硫化渣加入至新的污酸廢水中超聲波分散后，加熱反應，過濾得到 富銅渣和富神溶液；
[0009] 4)將富神溶液加入硫化劑進行深度硫化，反應完成后過濾，得到富神渣。
[0010] 步驟1)中污酸廢水為銅冶煉過程中所產生。
[0011] 步驟1)將污酸廢水按S/As比為1-5的摩爾比例加入硫化劑，溫度為25~50°C下反 應0.5-化后過濾得到硫化渣。
[0012] 步驟2)中機械球磨的球料比為1:10~10:1，球磨轉速為100~60化/min,球磨時間 為0.5~化，球磨介質為水。
[0013] 步驟3)將硫化渣按照As/Cu比為1-5:1的摩爾比例加入至污酸廢水中，在25-80°C 下反應1-化，過濾后得到富銅渣和富神溶液。步驟3)超聲波分散0.5-化，超聲頻率為15~ 50 曲Z。
[0014] 步驟4)將富神溶液按照S/As比為1-3的摩爾比例加入硫化劑，溫度為25~50°C下， 反應0.5-化進行深度硫化，反應完成后過濾，得到富神渣。
[0015] 步驟1)或4)中的硫化劑為硫化鋼或硫化氨。
[0016] 本發(fā)明的優(yōu)勢：
[0017] 1.硫化神渣經過機械球磨活化后，大大提高了活化能，縮短了反應時間和降低了 反應溫度，使得反應效率得到了大幅度提升。
[0018] 2.將活化后的硫化神渣用超聲波進行分散后，使得活化神渣在溶液中分散均勻， 粒徑均一，無大直徑的渣粒存在，不但加快了反應速率，促使了反應完全，而且大大提高了 沉渣中銅品位，顯著降低了神含量，確保了銅神分離徹底。
[0019] 3.本發(fā)明工藝簡單，效果好，經本發(fā)明處理后，不但得到了高品位銅渣和神渣，而 且污酸得到了深度凈化，神含量極低，可W返回系統得到有效利用，大大減低了企業(yè)的生產 成本，提高了經濟效率。
【具體實施方式】
[0020] W下實施案例是對本發(fā)明的進一步說明，而不是限制本發(fā)明。
[0021] 實施例1
[0022] 取一銅冶煉企業(yè)污酸500ml，主要成分為銅2.6g/L，神7.8g/L，硫酸質量濃度230g/ L。按S/As摩爾比為1.2的比例先加入硫化鋼，溫度為30°C下反應化后過濾得到硫化渣。將所 得硫化渣按W水為球磨介質，球料比為1:5,球磨轉速為5(K)r/min的條件下球磨活化時間 化，將活化后的硫化渣按照As/化摩爾比為1.1的比例加入至500ml污酸廢水中，超聲波分散 0.5h，超聲頻率為20kHz，50°C下反應化，過濾后得富銅渣和富神溶液，溶液中銅濃度減至 9.7mg/L，銅回收率為99.6%。富銅渣的主要元素及含量如表1所示：
[0023] 表1富銅渣的主要元素及含量（％ )
[0024]
[0025] 由此可知，富銅渣中銅品位達到了40.12 %，神含量僅為1.03%。而硫化神渣不經 機械活化和超聲波分散處理而直接加入至污酸中，相同反應條件下反應結束后，所得沉渣 中銅品位僅為4.3 %，神含量高達36.2 %，銅神無法分離。由此可見，機械活化和超聲波分散 極大的提高了反應速率，促進了反應完全。將富神溶液按照S/As摩爾比為1.1的比例加入硫 化鋼，溫度為30°C下反應1.化進行深度硫化，過濾得到富神渣和凈化后的污酸。富神渣的主 要元素及含量如表2所示：
[00%] 表2富神渣的主要元素及含量（％ )
[0027]
[0028] 由此可知，富神渣中神含量達到了57.7%，銅未檢測出，實現了神的富集。凈化后 的污酸主要成分為銅0.002g/L，神0.0 Olg/L，硫酸質量濃度235g/L。
[0029] 實施例2
[0030] 取一銅冶煉企業(yè)污酸500ml，主要成分為銅3.6g/L，神8.9g/L，硫酸質量濃度180g/ L。按S/As摩爾比為1.1的比例先通入硫化氨氣體，溫度為40°C下反應比后過濾得到硫化渣。 將所得硫化渣按W水為球磨介質，球料比為1:8,球磨轉速為6(K)r/min的條件下球磨活化時 間比，將活化后的硫化渣按照As/Cu摩爾比為1.2的比例加入至500ml污酸廢水中，超聲波分 散化，超聲頻率為40kHz，40°C下反應1.化，過濾后得富銅渣和富神溶液，溶液中銅含量為 5.3mg/L，銅回收率為99.7%。富銅渣中銅品位達42.1 %，神含量為0.89%，而硫化神渣不經 機械活化和超聲波分散處理而直接加入至污酸中，相同反應條件下反應結束后，所得沉渣 中銅品位僅為2.7 %，神含量高達38.1.4%，銅神無法分離。由此可見，機械活化和超聲波分 散極大的提高了反應速率，促進了反應完全。富神溶液中銅濃度為4.9mg/L，神濃度為9.2g/ L，達到了銅神分離的目的。將富神溶液按照S/As摩爾比為1.1的比例通入硫化氨氣體，溫度 為40°C下反應1.化進行深度硫化，過濾得到富神渣和凈化后的污酸。富神渣中神品位達 58.1%，銅未檢測到，實現了神的富集。凈化后廢酸主要成分銅0.001肖凡，神0.0005肖/1，硫 酸質量濃度190g/L。
【主權項】
1. 一種銅冶煉污酸中銅砷分離富集的方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 將污酸廢水先加入硫化劑反應后過濾得到硫化渣； 2) 將硫化渣通過機械球磨進行活化； 3) 將活化后的硫化渣加入至新的污酸廢水中超聲波分散后，加熱反應，過濾得到富銅 渣和富砷溶液； 4) 將富砷溶液加入硫化劑進行深度硫化，反應完成后過濾，得到富砷渣。2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1)中污酸廢水為銅冶煉過程中所產 生。3. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1)將污酸廢水按S/As比為1-5的摩爾 比例加入硫化劑，溫度為25~50°C下反應0.5-2h后過濾得到硫化渣。4. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2)中機械球磨的球料比為1:10~10: 1，球磨轉速為100~600r/min，球磨時間為0.5~2h，球磨介質為水。5. 根據權利要求1或4所述的方法，其特征在于，步驟3)將硫化渣按照As/Cu摩爾比為1-5:1的摩爾比例加入至污酸廢水中，在25-80°C下反應l_3h，過濾后得到富銅渣和富砷溶液。6. 根據權利要求5所述的方法，其特征在于，步驟3)超聲波分散0.5-2h，超聲頻率為15 ~50kHz。7. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟4)將富砷溶液按照S/As比為1-3的摩 爾比例加入硫化劑，溫度為25~50°C下，反應0.5-3h進行深度硫化，反應完成后過濾，得到 富砷渣。8. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1)或4)中的硫化劑為硫化鈉或硫化 氫。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種銅冶煉污酸中銅砷分離富集的方法，包括以下步驟：(1)污酸廢水先通過硫化沉淀產生含銅砷的硫化渣；(2)將硫化渣通過機械球磨活化；(3)將活化后的硫化渣按照一定的As/Cu摩爾比加入至污酸廢水中，超聲波分散后反應；(4)反應完成后進行固液分離得到富銅渣；(5)分離后液再進行深度硫化，得到富砷渣。本發(fā)明通過將硫化渣先進行活化后加入至污酸廢水中再利用超聲波分散后反應，不但了實現污酸廢水中銅與砷的分離和富集，而且大大減少了反應時間，降低了反應溫度，提高了反應效率，具有較好的使用價值。
【IPC分類】C22B7/00, C22B15/00, C22B30/04
【公開號】CN105543480
【申請?zhí)枴緾N201510992882
【發(fā)明人】柴立元, 蔣國民, 胡明, 王慶偉, 楊志輝, 李青竹, 高偉榮
【申請人】中南大學, 長沙賽恩斯環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月28日