本發明屬于銅爐渣回收處理，特別涉及銅陽極爐爐渣回收銅、鋅和富集稀貴金屬的方法。

背景技術：

銅渣是銅及銅合金的冶煉、熔化等過程中產生的灰渣，是銅及鋅的重要二次資源。渣中部分以團塊和顆粒狀態的金屬，以重量計，占渣量的10％～80％不等，另一部分是粉末狀態的金屬或其氧化物。目前主要選用鱷式破碎機粗碎篩選大粒金屬，然后以磁選分出鐵性物質，再經適當的細碎后，用重選回收部分細金屬粒。這些金屬可以還原熔煉成粗銅或銅合金。殘留在灰砂中的即為粉末狀的金屬或其氧化物。含量在10％～20％，如含銅高于8％，一些冶煉廠回收作為銅冶煉的配料，而鋅在熔煉時多進人煙塵或渣中。選去大顆粒金屬后的渣灰分成分分析結果：銅7.77％、鋅18.05％、二氧化硅22.38％、氧化鋁13.48％、氧化鈣3.56％、氧化鎂2.78％、三氧化二鐵4.56％、二氧化錳0.23％、氧化鉀0.1％、氧化鈉0.37％、鎳0.051％、一氧化碳0.004％、鎘0.005％、鉛0.35％。物相分析表明，銅，鋅兩種元素均以金屬和氧化物形態存在。同時，用ICP檢測，陽極銅爐爐渣中含有少量的金和鈀等貴金屬。因此，陽極爐爐渣具有很高的回收價值。

陽極爐爐渣一般采用火化貧化處理，將陽極爐爐渣作為沖天爐、豎爐或者方爐的處理原料，在沖天爐、豎爐或者方爐中進行貧化處理，回收爐渣中的銅和稀貴金屬，鋅以煙塵形式進入煙灰中。隨著國家環保及準入門檻的提高，沖天爐、豎爐和方爐逐步列入淘汰名錄，陽極爐爐渣的其他處置方法成為研究熱點。

濕法冶金在有價金屬分離方面有著很大優勢，如果解決濕法冶金過程中的廢水排放問題，濕法冶金將在陽極爐爐渣上的處置將得到極大的推廣應用。

技術實現要素：

本發明的目的主要解決銅陽極爐爐渣綜合回收問題，提出采用選-冶聯合工藝，將銅陽極爐爐渣中的大部分銅、鐵返回銅冶煉系統，剩余銅、鋅和貴金屬通過濕法冶金得到分離和富集，該工藝產生的尾液能返回原系統，不僅能保證有價金屬的回收，而且處理工藝流程短、設備簡單、投資少、上馬快、不造成二次污染。

本發明所述的一種銅陽極爐爐渣綜合利用的方法如下：

將陽極爐爐渣進行粗破和篩分，粗破采用顎式破碎機或者輥式破碎機，篩分分為成三個粒度，分比為+2mm大顆粒、+0.5mm～-2mm中顆粒和-0.5mm小顆粒，其中大顆粒返回銅冶煉系統；中顆粒進行磁選，磁場強度為2500～3500Gs，得到磁性物質和非磁性物質，磁性物質返回到銅冶煉系統；小顆粒和磁選得到非磁性物質進行細磨，細磨采用氣流磨或者攪拌磨，分級粒度為200目；細目分級得到的-200目物料采用10000～16000Gs磁選機進行強磁選，得到磁性物質和非磁性物質，磁性物質返回銅冶煉系統；強磁選的非磁性物質進行氯化，氯化采用氯化鈉、氯酸鈉和鹽酸體系，體系中氯化鈉濃度為200～300g/L，氯酸鈉加入量為20～30g/L，液固質量比為2：1～4：1，反應溫度為50～80℃，反應時間為2～4小時，反應過程中始終用鹽酸控制溶液pH＝0.5～1，得到氯化液和氯化渣，氯化渣集中處理；按照氯化液體積加入銅粉進行置換，加入銅粉量為0.5～2g/L,過濾得到含金銀鈀貴金屬的貴渣和置換后液；置換后液加入碳酸氫鈉進行中和，中和pH為5～6，過濾得到沉銅渣和沉銅液；沉銅渣加入硫酸進行酸解，最終控制pH為1.5～2.5，過濾得到酸解渣和酸解液，酸解渣返回氯化工序；酸解液進行萃取反萃，萃余液返回酸解工序，反萃得到硫酸銅進行電積，得到電積銅；中和沉銅得到的沉銅液中加入碳酸氫鈉，調整pH＝8～9進行沉鋅，得到沉鋅渣和沉鋅液，沉鋅渣清洗得到粗鋅和清洗液，清洗液和沉鋅液返回氯化工序。

與現有技術相比，由于本發明采用了選-冶聯合工藝，銅陽極爐爐渣中的銅、鐵大部分返回銅冶煉系統，得到再利用，后續經過濕法冶金，其中的銅、鋅和貴金屬分別的得到回收和富集，沉鋅液、清洗液、酸解渣等返回氯化工序，無廢液和危廢產生，具有良好的經濟效益和環境效益。

本發明具有工藝簡單易行、所用原料和設備都比較常見且廉價、液體和廢渣循環使用和無污染等特點。

附圖說明

圖1表示銅陽極爐爐渣綜合利用工藝流程圖；

具體實施方式

實施例1

將銅含量為5.34％、鋅含量為15.88％、金含量為16.26g/t、銀含量為283.19g/t、鈀含量為24.24g/t的陽極爐爐渣進行粗破和篩分，粗破采用顎式破碎機或者輥式破碎機，篩分分為成三個粒度，分比為+2mm大顆粒、+0.5mm～-2mm中顆粒和-0.5mm小顆粒，其中大顆粒返回銅冶煉系統；中顆粒進行磁選，磁場強度為2500Gs，得到磁性物質和非磁性物質，磁性物質返回到銅冶煉系統；小顆粒和磁選得到非磁性物質進行細磨，細磨采用氣流磨或者攪拌磨，分級粒度為200目；細目分級得到的-200目物料采用10000Gs磁選機進行強磁選，得到磁性物質和非磁性物質，磁性物質返回銅冶煉系統；強磁選的非磁性物質進行氯化，氯化采用氯化鈉、氯酸鈉和鹽酸體系，體系中氯化鈉濃度為200g/L，氯酸鈉加入量為20g/L，液固質量比為2：1，反應溫度為50℃，反應時間為2小時，反應過程中始終用工業鹽酸控制溶液pH＝0.5，得到氯化液和氯化渣，氯化渣集中處理；氯化采用氯化鈉、氯酸鈉和鹽酸體系中所指的鹽酸即為上述工業鹽酸，目的是維持pH以下實施例都相同。

按照氯化液體積加入銅粉進行置換，加入銅粉量為0.5g/L,過濾得到含金銀鈀貴金屬的貴渣和置換后液；置換后液加入碳酸氫鈉進行中和，中和pH為5，過濾得到沉銅渣和沉銅液；沉銅渣加入98％工業濃硫酸進行酸解，最終控制pH為1.5，過濾得到酸解渣和酸解液，酸解渣返回氯化工序；酸解液進行萃取反萃，萃余液返回酸解工序，反萃得到硫酸銅進行電積，得到電積銅；中和沉銅得到的沉銅液中加入碳酸氫鈉，調整pH＝8進行沉鋅，得到沉鋅渣和沉鋅液，沉鋅渣清洗得到粗鋅和清洗液，清洗液和沉鋅液返回氯化工序。貴渣金含量12624g/t、銀含量197010g/t、鈀含量16738g/t。

實施例2

將銅含量為5.71％、鋅含量為19.61％、金含量為12.70g/t、銀含量為261.55g/t、鈀含量為18.84g/t的陽極爐爐渣進行粗破和篩分，粗破采用顎式破碎機或者輥式破碎機，篩分分為成三個粒度，分比為+2mm大顆粒、+0.5mm～-2mm中顆粒和-0.5mm小顆粒，其中大顆粒返回銅冶煉系統；中顆粒進行磁選，磁場強度為3500Gs，得到磁性物質和非磁性物質，磁性物質返回到銅冶煉系統；小顆粒和磁選得到非磁性物質進行細磨，細磨采用氣流磨或者攪拌磨，分級粒度為200目；細目分級得到的-200目物料采用16000Gs磁選機進行強磁選，得到磁性物質和非磁性物質，磁性物質返回銅冶煉系統；強磁選的非磁性物質進行氯化，氯化采用氯化鈉、氯酸鈉和鹽酸體系，體系中氯化鈉濃度為300g/L，氯酸鈉加入量為30g/L，液固質量比為4：1，反應溫度為80℃，反應時間為4小時，反應過程中始終用工業鹽酸控制溶液pH＝1，得到氯化液和氯化渣，氯化渣集中處理；按照氯化液體積加入銅粉進行置換，加入銅粉量為2g/L,過濾得到含金銀鈀貴金屬的貴渣和置換后液；置換后液加入碳酸氫鈉進行中和，中和pH為6，過濾得到沉銅渣和沉銅液；沉銅渣加入98％工業濃硫酸進行酸解，最終控制pH為2.5，過濾得到酸解渣和酸解液，酸解渣返回氯化工序；酸解液進行萃取反萃，萃余液返回酸解工序，反萃得到硫酸銅進行電積，得到電積銅；中和沉銅得到的沉銅液中加入碳酸氫鈉，調整pH＝9進行沉鋅，得到沉鋅渣和沉鋅液，沉鋅渣清洗得到粗鋅和清洗液，清洗液和沉鋅液返回氯化工序。貴渣金含量12184g/t、銀含量135431g/t、鈀含量17880g/t。

實施例3

將銅含量為6.56％、鋅含量為15.26％、金含量為23.50g/t、銀含量為168.38g/t、鈀含量為11.20g/t的陽極爐爐渣進行粗破和篩分，粗破采用顎式破碎機或者輥式破碎機，篩分分為成三個粒度，分比為+2mm大顆粒、+0.5mm～-2mm中顆粒和-0.5mm小顆粒，其中大顆粒返回銅冶煉系統；中顆粒進行磁選，磁場強度為3000Gs，得到磁性物質和非磁性物質，磁性物質返回到銅冶煉系統；小顆粒和磁選得到非磁性物質進行細磨，細磨采用氣流磨或者攪拌磨，分級粒度為200目；細目分級得到的-200目物料采用12000Gs磁選機進行強磁選，得到磁性物質和非磁性物質，磁性物質返回銅冶煉系統；強磁選的非磁性物質進行氯化，氯化采用氯化鈉、氯酸鈉和鹽酸體系，體系中氯化鈉濃度為250g/L，氯酸鈉加入量為25g/L，液固質量比為3：1，反應溫度為60℃，反應時間為2～4小時，反應過程中始終用工業鹽酸控制溶液pH＝0.8，得到氯化液和氯化渣，氯化渣集中處理；按照氯化液體積加入銅粉進行置換，加入銅粉量為1g/L,過濾得到含金銀鈀貴金屬的貴渣和置換后液；置換后液加入碳酸氫鈉進行中和，中和pH為5.5，過濾得到沉銅渣和沉銅液；沉銅渣加入98％工業濃硫酸進行酸解，最終控制pH為2，過濾得到酸解渣和酸解液，酸解渣返回氯化工序；酸解液進行萃取反萃，萃余液返回酸解工序，反萃得到硫酸銅進行電積，得到電積銅；中和沉銅得到的沉銅液中加入碳酸氫鈉，調整pH＝8.5進行沉鋅，得到沉鋅渣和沉鋅液，沉鋅渣清洗得到粗鋅和清洗液，清洗液和沉鋅液返回氯化工序。貴渣金含量17357g/t、銀含量140087g/t、鈀含量12006g/t。

實施例4

將銅含量為5.06％、鋅含量為18.99％、金含量為16.92g/t、銀含量為180.18g/t、鈀含量為22.84g/t的陽極爐爐渣進行粗破和篩分，粗破采用顎式破碎機或者輥式破碎機，篩分分為成三個粒度，分比為+2mm大顆粒、+0.5mm～-2mm中顆粒和-0.5mm小顆粒，其中大顆粒返回銅冶煉系統；中顆粒進行磁選，磁場強度為3500Gs，得到磁性物質和非磁性物質，磁性物質返回到銅冶煉系統；小顆粒和磁選得到非磁性物質進行細磨，細磨采用氣流磨或者攪拌磨，分級粒度為200目；細目分級得到的-200目物料采用14000Gs磁選機進行強磁選，得到磁性物質和非磁性物質，磁性物質返回銅冶煉系統；強磁選的非磁性物質進行氯化，氯化采用氯化鈉、氯酸鈉和鹽酸體系，體系中氯化鈉濃度為280g/L，氯酸鈉加入量為23g/L，液固質量比為3.5：1，反應溫度為70℃，反應時間為2.5小時，反應過程中始終用工業鹽酸控制溶液pH＝0.7，得到氯化液和氯化渣，氯化渣集中處理；按照氯化液體積加入銅粉進行置換，加入銅粉量為1.5g/L,過濾得到含金銀鈀貴金屬的貴渣和置換后液；置換后液加入碳酸氫鈉進行中和，中和pH為5.5，過濾得到沉銅渣和沉銅液；沉銅渣加入98％工業濃硫酸進行酸解，最終控制pH為2，過濾得到酸解渣和酸解液，酸解渣返回氯化工序；酸解液進行萃取反萃，萃余液返回酸解工序，反萃得到硫酸銅進行電積，得到電積銅；中和沉銅得到的沉銅液中加入碳酸氫鈉，調整pH＝8.8進行沉鋅，得到沉鋅渣和沉鋅液，沉鋅渣清洗得到粗鋅和清洗液，清洗液和沉鋅液返回氯化工序。貴渣金含量15043g/t、銀含量148366g/t、鈀含量17403g/t。