铅阳极泥脱砷预处理研究

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阳极泥中铜的常压氧化预脱除及动力学分析

第14卷第5期2023年10月有色金属科学与工程Nonferrous Metals Science and EngineeringVol.14，No.5Oct. 2023阳极泥中铜的常压氧化预脱除及动力学分析张金凤1，崔雅茹*1，何喜红1，李林波1，张飞宇1，吕超飞2，周宇飞2（1.西安建筑科技大学冶金工程学院，西安 710000； 2.国投金城冶金有限责任公司，河南三门峡 472000）摘要：铜阳极泥富含金、银、铂、钯等贵金属和硒、碲等稀散金属，是稀贵金属提取的重要原料。

然而，由于某铜阳极泥中铜含量大于10%，过多的铜会增加后续贵金属回收时浸出剂的消耗量，并严重影响金银的收得率，需预先脱除。

本文在热力学分析及XRD 、SEM-EDS 等表征手段基础上，常压下于H 2SO 4介质中以MnO 2为氧化剂，对阳极泥进行预脱铜研究。

分别考察了H 2SO 4浓度、MnO 2加入量、浸出时间、液固比、反应温度等因素对阳极泥中铜浸出率的影响，同时采用收缩未反应核模型对铜浸出过程进行动力学分析。

结果表明：铜浸出过程的反应速率受扩散控制，其表观活化能为4.1 kJ/mol ，在初始H 2SO 4体积浓度为100 g/L ，MnO 2质量浓度为10 g/L ，浸出时间为120 min ，液固比为4∶1（单位：mL/g ，下同），反应温度为80 ℃的条件下，铜的浸出率可达92.19%；同一条件下，部分砷、硒也被浸出，其浸出率分别维持在28%和13%左右。

关键词：阳极泥；常压氧化；预脱铜；MnO 2；动力学中图分类号：TF811 文献标志码：APre-removal and kinetic analysis of copper from anode slime by oxidationat atmospheric pressureZHANG Jinfeng 1, CUI Yaru *1, HE Xihong 1, LI Linbo 1, ZHANG Feiyu 1, LYU Chaofei 2, ZHOU Yufei 2（1. School of Metallurgical Engineering ， Xi'an University of Architecture and Technology ， Xi'an 710000， China ；2. SDIC Jincheng Co.， Ltd ， Sanmenxia 472000， Henan ， China ）Abstract: Copper anode slime, rich in precious metals (gold, silver, platinum and palladium) and rare metals (selenium and tellurium), is an important raw material for the extraction of rare precious metals. However, a certain anode slime contains more than 10% of Cu, and the excessive copper may increase the consumption of leaching agents in the subsequent precious metal recovery and thus seriously affect the recovery ratio of gold and silver, which needs to be removed in advance. Based on thermodynamic analysis, XRD, SEM-EDS and other characterization methods, pre-removal of copper from anode slime was carried out at normal pressure in a sulfuric acid medium with MnO 2 as the oxidant. The effects of H 2SO 4 concentration, MnO 2 addition, leaching time, liquid-solid ratio, reaction temperature and other factors on the copper leaching ratio of anode slime were investigated, respectively. Furthermore, the kinetics of the copper leaching process were analyzed according to shrinking unreacted core model. The results show that the reaction rate of copper leaching process is controlled by diffusion, with an apparent activation energy of 4.1 kJ/mol. Under the conditions of initial H 2SO 4 concentration of 100 g/L,收稿日期：2022-10-20；修回日期：2022-11-21基金项目：三门峡市第三批高层次创新创业人才（团队）项目（2020709）通信作者：崔雅茹（1970—　），教授，主要从事冶金环保与资源综合利用、新能源材料与功能材料制备、有色金属冶金方面的研究。

湿法处理铅阳极泥试验研究

湿法处理铅阳极泥试验研究
付绸林
【期刊名称】《甘肃有色金属》
【年(卷),期】1995(000)004
【摘要】本文介绍了一种湿法处理铅阳极泥产出金银合金板工艺。

【总页数】5页(P52-56)
【作者】付绸林
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TF812.032
【相关文献】
1.铅阳极泥湿法预处理试验研究 [J], 欧阳洪川
2.铅阳极泥湿法浸出液处理的试验研究与工业应用 [J], 李瑛
3.从铅阳极泥中湿法提取铋、锑试验研究 [J], 贾辉;王兴;崔家友;侯绍彬;林浩
4.铅阳极泥湿法预处理的工业化试生产实践 [J], 徐磊;阮胜寿
5.铅阳极泥湿法处理工艺流程的选择 [J], 李涛;徐庆新
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重有色金属冶炼中砷的脱除与回收

2003年8月中国有色金属学会第五届学术年会论文集Aug.2003收稿日期：3－－重有色金属冶炼中砷的脱除与回收魏昶，姜琪，罗天骄，黄孟阳（昆明理工大学材料与冶金学院，云南昆明650093）摘要：介绍了铜、锡、铅、锌重有色金属冶炼过程中砷的分布和脱除情况。

铜冶炼的脱砷重点在铜电解液的净化，主要采用电解法和溶剂萃取法，而铜冶炼过程中火法脱砷研究较少。

锡精矿含砷0.5%~5.5%，一般在熔炼前进行焙烧脱砷，而冶炼过程中产生的高砷烟尘则采用电热回转窑焙烧法或湿法脱砷。

铅锌冶炼过程脱砷的研究集中在高铅砷转炉烟尘、铅阳极泥及次氧化锌的脱砷研究。

关键词：脱砷；重有色金属冶炼；高铅砷A r s eni c R e m ova l a nd Recover y i n H ea vy M et a l s Sm el t i ng Pr oces sW e i Chang,J i ang Q i ,L uo T i an-j i ao,H uang M e ng-yang(School of M at er i al s a nd M et al l ur gy,K unm i ng U ni ve r si t y of Sci ence and T echnol ogy,K unm i ng 650093)A bsr t act ：T he di st r i but i on and r em oval t e chnol ogy of A r seni c i n t he he avy m et al s such a s c opper ,t i n,l ea d and z i nc sm el t i ng pr oces ses ar e i nt r oduced.I n t he copper m e t al l ur gi cal pr ocess ,a r seni c i s dom i nant l y el i m i nat ed i n t he el e ct r ol yt e pur i f i cat i on by t he e l ect r ol ysi s and s ol ve nt ext r act i on pr ocess.Ther e ar e f ew r esul t s on t he a r se ni c r e m oval w i t h t he pyr o-pr ocess f or coppe r sm el t i ng.The cont ent of ar se ni c i n t he t i n concent r at e i s about 0.5%~5.5%,pr e-t r ea t m ent f or ar seni c r e m ova l by t he r oast i ng pr ocess i s adopt ed c om m onl y.H ow e ver t he hi gh-ar seni c dus t f r om t he sm el t i ng pr ocedur e i s deal t w i t h by t he e l ect r i c -heat i ng ki l n or hydr om et al l ur gi ca l pr ocess.T he a t t ent i on i s pai d on t he hi gh-ar se ni c l ea d conver t er dust ,l ead sl i m e a nd secondar y zi nc oxi de i n t he f i el d of l e ad a nd zi nc sm el t i ng.K ey W or ds :removal of Arsenic,heavy metals smelting,high-arsenic lead1C u 冶炼过程中砷的脱除砷在铜冶炼过程中是有害元素，而且分布极广，几乎所有冶炼中间产品都含有砷，就杂质元素对电铜质量的影响程度来看，影响最大的是A s ，Sb 和B i ，它们的析出电位与C u 相近，极易在电解过程中与C u 同时析出，造成电铜中杂质含量过高。

铜阳极泥预处理除杂试验研究

第41卷第6期(总第186期)2022年12月湿法冶金HydrometallurgyofChinaVol.41No.6(Sum.186)Dec.2022

铜阳极泥预处理除杂试验研究雷刚,刘永平(江西铜业股份有限公司贵溪冶炼厂,江西贵溪 335424)

摘要:研究了采用碱浸—氧化酸浸工艺从含铜、砷、铅的铜阳极泥中脱除杂质富集稀贵金属。结果表明:经氢氧化钠浸出,砷去除率为98.58%,铅去除率为38.63%;对碱浸渣再进行氧化酸浸,铜去除率达84.86%;金、银、

硒、碲等稀贵稀散金属不被浸出而留在浸出渣中。相比传统处理工艺,废液中铜、砷共存问题得到解决,铜砷渣量大幅减少。关键词:铜阳极泥;铜;砷;铅;碱;氧化;硫酸;浸出中图分类号:TF803.21 文献标识码:A 文章编号:1009-2617(2022)06-0543-05

DOI:10.13355/j.cnki.sfyj.2022.06.013

收稿日期:2022-05-09第一作者简介:雷刚(1990—),男,畲族,本科,工程师,主要研究方向为稀贵金属冶炼。

引用格式:雷刚,刘永平.铜阳极泥预处理除杂试验研究[J].湿法冶金,2022,41(6):543-547.

铜阳极泥中含有大量稀贵稀散金属,是重要的二次资源[1-3];但其中也存在大量Cu、As、Pb等化合物,影响稀贵稀散金属的提取,需要预先分离去除[4-7]。目前,从铜阳极泥中预处理脱除Cu、As等杂质主要采用传统的氯盐氯酸体系[8-10]:在高氯盐、高酸体系中浸出阳极泥,Cu、Sb、Bi脱除效果好,但Ag损失较大;采用加压氯盐酸浸工艺,Cu、As、Bi等杂质浸出效果较好,但Ag、Te大量浸出而造成损失;采用氧压浸出工艺,Ag、Se会有部分进入浸出液,不利于Ag的回收。以氯盐氯酸体系处理阳极泥,其中的杂质金属难以回收,稀贵金属易分散,浸出液中和处理会产出大量铜砷危废渣,存在一定安全环保隐患。试验研究先用NaOH溶液处理铜阳极泥以浸出As、Pb,再用硫酸溶液鼓风氧化浸出Cu,将杂质元素分步分离,而将Au、Ag、Se、Te、Sb、Bi等稀贵稀散金属留在渣中。1 试验部分1.1 试验原料、试剂与设备铜阳极泥:取自某铜冶炼厂铜电解车间,主要成分:Cu21.35%、As5.39%、Au0.35%、Ag8.96%、Te3.60%、Se4.80%、Pb8.14%、Sb4.85%、Bi2.21%。其中,铜主要以Cu单质、CuSO4、Cu2O、Cu2Se、Cu2Te等形式存在;砷主要以

铅阳极泥综合利用工艺技术进展

铅阳极泥综合利用工艺技术进展摘要：铅阳极泥是提取贵金属和综合回收Sb、Bi、Cu、Pb、As等金属的重要原料。

国内外大型有色金属冶炼厂铅阳极泥处理多采用传统火法工艺,而且往往是将Cu、Pb阳极泥合并处理。

而火法－湿法联合工艺处理铅阳极泥最为经济合理，不仅对金银的直收率高，而且能综合回收其它金属元素。

关键词：铅阳极泥；火法工艺；湿法-火法联合工艺铅阳极泥是铅电解槽底部的沉积物，含有多种有价金属，因此，铅阳极泥是提取贵金属和综合回收锑、铋、铜、铅、砷、碲等金属的重要原料。

基于此，本文详细探讨了铅阳极泥综合利用工艺技术。

一、铅阳极泥的特性由于我国电铅生产80%以上的厂家采用电解精炼工艺，阳极泥的产率为1.5%～3.5%。

铅精矿中的金银均富集于铅阳极泥内，是金和银提取的重要来源。

由于铅阳极泥的化学成分与阳极板成分、浇铸质量和电解操作条件等因素有关，通常铅阳极泥里含银较高，含金较低。

铅阳极泥成分变化范围较大，其物相组成也不尽相同。

扫描电镜、能谱-X射线显微分析仪进行形貌观察及分析的结果表明：大部分银与锑结合形成Ag3Sb及更为复杂的锑银化合物；银与铅结合，银与锑共存，银与铜、铋共存。

新鲜铅阳极泥都有自然氧化的特点，铅阳极泥在自然氧化过程中会发热，温度可达70℃，有烟雾升腾。

二、传统火法工艺传统火法工艺过程一般是将新鲜阳极泥自然堆放氧化1个星期左右后，配入还原剂和造渣熔剂，间断加入贵铅炉内还原熔炼。

利用还原剂焦粉或煤粉，还原阳极泥中的PbO、CuO和部分Bi2O3，得到熔融的铅铜铋液态并铺集金银形成贵铅。

造渣熔剂有石灰、铁屑和纯碱，石灰的作用是降低炉渣比重，铁屑主要用来置换渣中的铅铋金属，苏打用于制造流动性好和比重轻的钠盐炉渣，部分阳极泥中含碲高的工厂还用萤石替代纯碱以期回收碲。

还原熔炼时，Sb和As部分被氧化进入烟尘中，可作为回收Sb的原料。

还原熔炼一般是在贵铅炉内作业，最早的贵铅炉大多采用反射炉，因热效率低，后期大多改为回转式贵铅炉。

铅阳极泥湿法处理工艺的应用和改进

液储罐采用钢涂覆环氧树脂和聚丙烯材料；尾气、废液等低压气液管道使用ＰＣ；用温度高于６Ｖ使０℃ 的气体管路和尾气抽吸、洗涤设备均采用玻璃钢；压滤泵为高压聚乙烯耐腐耐磨砂浆泵。
２生产情况和技术指标
图１浸出分离和回收Ｓ、ｉ工艺流程ｂＢ的
搅拌４ｈ以保证散热，夏季要延长到８ｈ到。相关技术指标如下：出渣率５％一６％；浸００渣
含Ｐ３一４％、ｂ１８一３８、ｉ．％一ｂ３％２Ｓ．％．％Ｂ５０
较多的馏出物产生固体会造成排气管堵塞；２（）大量酸雾加重了尾气净化负荷，吸收碱消耗大，处理任务重；３（）浸出和压滤操作时间延长，造成生产组织困难；４（）经常被迫在高于６Ｉ下压滤，仅损坏０ｃ＝不压滤机板框，还产生大量酸雾污染操作环境。其次，阳极泥投用前没有经过充分洗涤，量残大留的Ｐ。ｂ与溶液中的ｃ一ｌ生成ＰＣ淀，ｂ１沉消耗了大量ｃ一削弱了浸出效果，ｌ，造成了渣率偏高和铅的
主要工艺过程仅有浸出、置换和熔炼三部分，设备用量不大，配置相对容易。主要设备如表１列。所
表１主要生产设备
１双氧水辅助氧化一氯化法工艺的应
用
某厂曾采用控电氯气氯化法对铅阳极泥进行湿法处理。因为其固有的过程繁琐、理能力低、物处产混杂和再熔炼困难、废水量大等缺陷无法避免，久不就停产。现为满足铅冶炼生产中对ｓｂ的需求，自行开发应用以湿法氯化冶金为基础的双氧水辅助氧

铜阳极泥脱铜渣中铅的高效浸出试验研究

脱铜渣中 Pb 的主要物相为 PbSO4 。EDTA
V0
t
(
x =ρ ×100% 。
3)
mw
式中:
x—铅浸出率,% ;
ρt—浸出t 时间时溶液中
铅质量浓度,
V0 —初始溶液体积,
L;
m—脱
g/L;
铜渣质量,
w—脱铜渣中铅质量分数,% 。
g;
2 试验结果与讨论
/n(
2
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第 42 卷第 4 期
王佳寅,等:铜阳极泥脱铜渣中铅的高效浸出试验研究
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/n(
浸出效果。因此,确定适宜的n(
EDTA)
Pb)为
体积质量比对脱铜渣中 Pb 浸出率的影响试验结
/n(
图 2 n(
EDTA)
Pb)对脱铜渣中 Pb 浸出率的影响
2+
宜溶液 pH 为 5。
2
.3 液固体积质量比对脱铜渣中 Pb浸出率的影响
/
试验条件:
n(
EDTA)
n(
Pb)=2/1,浸出时
间 120mi
n,溶液 pH=5,浸出温度 323 K。液固
由图 5 看出:随浸出时间延长,脱铜渣中 Pb
/mi
热式磁力搅拌器内(
400r
n,±0
.1 ℃ )开始升
温,用 NaOH 和 HCl调溶液 pH,同时使用 pH 计
进行监测。待 pH 与温度达到预定值后,将脱铜
渣加入到烧杯中,开启搅拌并计时,搅拌过程中调

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ｎｃｉｖｒ９ｉｓｏｅ４％．Ａｒｅｉｎｔｅｌａｈｎｏｕｔｎｃｎｂｅｐｅｉｉａｅｙｓｄｉｍｕｆｄｔｖｒ８ｓｎｃｉｈｅｃｉｇｓｌｉａｒｃｐｔｔｄｂｏｕｓｌｅｗｉｈｏｅ８％ｏｏｉｆａｓｎｃｐｒｃｐｔｔｏａｅｗｈｎｔｅｍａｓｒｔｎｏｏｉｍｕｆｄｏａｓｎｃｉｒｅｉｅｉｉａｉｎｒｔｅｈｓａｉｆｓｄｕｓｌｉｅｔｒｅｉｓ３．Ｔｈｅｒｅｉａｅｅｃｏｅｄａｓｎｃｔｄｌａ —
ｕｄｒｔｅｃｎｉｉｎｓｏｓａｉ０ｏｏｉｍｙｒｘｄｏｕｉｎｔｎｄｌｍｅ，ｃｎｅｔａｉｎｏｏｉｍｎｅｈｏｄｔｏｆｍａｓｒｔ１ｆｓｄｕｈｄｏｉｅｓｌｔｏｏａｏｅｓｉｏｏｃｎｒｔｏｆｓｄｕ
Ｓｔｄｙｏｅ— ｔｅｔｅｏｅｓｏｓｎｃＲｅｏａｒｍａｏｉｅｕｎＰｒ — ｒａｍｎｔＰｒｃｓｆＡｒｅｉｍｖｌｆｏＬｅｄＡｎｄｅＳｌｍ
ＬＩＣｈａｇ，ＺＨＯＵｎｅｇｎｌｎＹｕｆｎ ‘ ＦＵｉｉ，ＫＵＡＮＧａｒｎＨａｘａＸｉｏａ，
Ａｂｓｒｃｔａｔ：Ｔｈｏｉｍｙｒｘｄｓｕｅｏｒｍｏｅａｓｎｃｆｏｌａｎｄｌｙａｃｒｕａｅｃｉｇｅｓｄｕｈｄｏｉｅｉｓｄｔｅｖｒｅｉｒｍｃｄａｏｅｓｉｍｅｂｉｃｌｒｌａｈｎｐｏｅｓｒｃｓ．Ｔｈｎｕｎｅｆｆｃｏｓｉｃｕｄｎａｉｆｓｌｄｔｉｉｅｉｆｅｃｓｏａｔｒｎｌｉｇｒｔｏｏｏｉｏｌｄ，ｔｅｃｎｅｔａｉｎｏｏｉｍｙｒｘｄｌｑｕｈｏｃｎｒｔｏｆｓｄｕｈｄｏｉｅ，
２１０２年２月
贵金属
ＰｒｃｏｓＭｅａｓｅｉｕｔｌ
Ｆｂ．２２ｅ０１Ｖ０．３．．１１３Ｎｏ
第３第ｉ３卷期
铅阳极泥脱砷预处理研究
李昌林周云峰，，弗海霞，邝小然王少龙，，杨春玉，闫建英
（．中国铝业股份有限公司郑州研究院，郑州１４０４；．云南驰宏锌锗股份有限公司，云南曲靖５０１２６５１）５０１
摘要：用氢氧化钠溶液循环浸出法对铅阳极泥进行预脱砷，采考察了液固比、氧化钠浓度、出氢浸温度和浸出时间对脱砷效果的影响；液固比１：、在０１氢氧化钠浓度２５ｍｌＬ浸出温度８ ℃ 、出．ｏ、／０浸时间８ｈ的条件下，的浸出率可达９％以上；砷浸出液经硫化钠沉砷后可返回浸出工序循环使砷４含
，
ＷＡＮＧＳａｌｎｈｏｏｇ，ＹＡＮＣｕｙＧｈｎｕ，ＹｉｎｉｇＡＮＪａｙｎ
（．ＺｅｇｈｕＲｓａｃｎｔｕｅＣｉａＡｕｉｕｎｕｔｒｐ，ｈｎｚｏ５０１ｈｎ；１ｈｎｚｏｅｅｒｈＩｓｔｔ，ｈｌｍｎｍＩｄｓｙＣｏ．Ｚｅｇｈｕ４０４，Ｃｉａｉｎｒ２ｕｎｎＣｉｏｇＺ．Ｙｎａｈｎｎ＆ＧＯＴ．Ｑｊｇ６５１，ｕｎｎＣｉａ）ｈｅＣ．ＬＤ，ｕｉ５０Ｙｎａ，ｈｎ１ｎ
用，化钠与砷质量比为３１时，砷率可达８％以上，硫：沉８同时回用浸出工序后，浸出率达９％以砷４
上，出液循环使用对脱砷没有影响。浸关键词：冶金技术；阳极泥；氢氧化钠；浸出；脱砷铅
中图分类号：Ｆ０．文献标识码：文章编号：０４—０７（０２Ｏ０４０Ｔ８３２Ａ１０６６２１）１— ０９— ４
ｈｄｒｘｄｏｕｉｎ２．ＬＬ，ｒａｔｏｅｅａｕｅ８Ｃｎｅｃｉｎｔｍｅ８ｈ，ｔｅｌａｈｎａｅｏｒｅｙｏｉｅｓｌｔｏ５ｍｏ／ｅｃｉｎｔｍｐｒｔｒ０￣ａｄｒａｔｏｉｈｅｃｉｇｒｔｆａｓ —
ｈｉｏｕｉｎｃｎｂｅｅｎｔｅｌａｈｎｒｃｓｔｖｒ９ｎｇｓｌｔｏａｅｒｕｓｄｉｈｅｃｉｇｐｏｅｓｗｉｏｅ４％ｏｒｅｉｅｃｎｇｒｔｒｃｃｉｇｏｈｆａｓｎｃｌａｈｉａｅ，ｅｙｌｎｆｔｅｌａｈｉｏｕｉｎｈｓｎｆｅｔｏｒｅｉｅｖ１ｈｅｃｎｇｓｌｔｏａｏｅｆｃｎａｓｎｃｒｍｏａ．
ｌａｈｉｇｔｍｐｒｔｒｎｅｃｉｇｔｅ，ｏｈｅａｓｎｃｒｍｏａｒｎｅｔｇｔｄＴｈｅｕｔｈｗｈｔｅｃｎｅｅａｕｅａｄｌａｈｎｉｍｎｔｒｅｉｅｖｌｗｅｅｉｖｓｉａｅ．ｅｒｓｌｓｓｏｔａ：