碱性加压氧化处理铅铜铳的工艺研究

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本论文根据目前铅铜锍污染大、能耗高的处理现状,开发研究了碱性体系加压氧化处理铅铜锍的工艺,有效回收了铜、硒、铅、银,同时不产生废气、废渣,基本实现清洁冶金,为铅铜锍的处理开辟了新途径。研究初期,在多种碱性体系进行了加压氧化的探索实验,最终选取氢氧化钠作为碱性浸出介质。在加压氧化的单因素条件实验中,主要考察反应起始温度、氢氧化钠浓度、氧气分压、搅拌速度、反应时间、液固比六大因素,对过程中铅、砷、硫、硒浸出率的影响,得出反应的最佳条件为起始温度125℃,碱过量系数0.08,氧气分压0.3-0.8MPa,搅拌速度1000r/min,液固比4:1,时间1.5h。在此条件下,硫、硒、铅、砷的浸出率分别为98.03%、96.96%、4.15%、0.45%。对氢氧化钠体系加压氧化最佳条件下得到的碱性浸出渣,进行了硫酸浸出的单因素条件实验,主要考察了硫酸浓度、反应终点pH,反应温度的影响。得出通过控制浸出终点pH值的方法,取得了较好的效果。硫酸浸出实验的最佳条件为控制浸出终点pH为2.5,温度60℃,此时铜的浸出率可达98.52%,铁、银的浸出率仅为1.66%、0.72%,浸出渣中Cu、Pb、Ag、Fe的含量分别为1.44%、64.57%、11.28%、0.4136%,铅、银被富集2倍以上。对酸性浸出得到的硫酸铜溶液直接进行了电积实验,考察了电流密度、温度、起始硫酸浓度、铁离子浓度对电流效率的影响,得出铜电积的最佳条件为电流密度320A/m2,温度50℃,当槽电压开始明显上涨时即为电积终点,为保证阴极铜的质量,通常控制电积终点铜离子浓度约15g/L,得到的阴极铜纯度大于99%。据1L高压釜试验的结果,开展了铅铜锍碱性加压氧化、碱性浸出渣的硫酸浸出、硫酸铜溶液的电积及电积残液返回浸出的工业试验,试验结果与小实验基本一致。
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