焙烧酸浸萃铜余液有价金属综合回收试验研究

王敏杰，王天星，欧海涛，郭建东

（山东国大黄金股份有限公司，山东 招远 265406）

萃铜余液[1，2]是黄金冶炼行业中，采用焙烧酸浸萃取铜工艺的必然产物。萃铜余液属于酸性废水无法直接利用或无害排放，传统的处理方法有中和沉淀法、硫化沉淀浮选法、离子交换法、电化学法及生物法[3]等。其中最普遍的处理方法是用生石灰或石灰石-石灰乳[4]进行中和处理，处理后会产生硫酸钙中和渣固废衍生品，难以处理，成为整个黄金冶炼和有色金属冶炼行业急需解决的技术难题。

为此，本研究以含铜锌金精矿焙烧酸浸萃铜余液为研究对象，通过高效高容量碳吸附、活化浮选富集铜，选铜后液沉淀回收锌精矿，实现萃铜余液中金、银、铜、锌的回收，并消除了采用传统石灰中和法处理的各种危害，为促进我国黄金冶炼行业与有色金属冶炼行业萃铜余液的生产处理提供有效的途径。

1 萃铜余液性质

将含铜金银精矿与经吸附金银后的选矿系统后液混合调浆，控制矿浆浓度50%～70%，在500℃～650℃下焙烧，将所得高温烟气进入硫酸生产工艺产出硫酸，含金、银、铜的焙砂与稀硫酸在一定酸浸条件下进行酸浸，产出含铜酸浸液，进入萃取电积工艺，萃取后液即萃铜余液。对萃铜余液进行化学分析，结果分别见表1。表1表明，萃铜余液中含有Au0.10g/m3，Ag0.60g/m3，Cu83.00g/m3，Zn3150.00g/m3，H2SO426000g/m3，具有综合回收价值。

表1 萃铜余液主要成分 g/m3

2 试验原理与方法

（1）试验原理。金银回收：基于黄金冶炼焙烧酸浸萃取产出萃铜余液含有少量金、银的的特殊性质，通过创新酸性液中金银回收流程，采用特殊工艺技术及特种高效容量活性炭吸附剂，提高金银的吸附效果，产出高金银载金炭，实现萃铜余液中金银的综合回收。

铜浮选富集回收：基于回收金银后的萃铜余液，仍含有一定量的硫酸及少量硫酸铜的特殊性质，采用萃铜余液与氰化提金尾渣浮选富集铜的工艺技术有机结合流程，活化提金尾渣中硫化铜、黄铜矿等铜矿物，采用一次粗选二次扫选二次精选浮选试验流程，产出高品质的铜精矿，实现萃铜余液中的铜与氰化提金尾渣中的铜矿物同时富集回收。

锌沉淀回收：采用新型锌离子沉淀剂，对萃铜余液回收金、银、铜后液（选铜后液）中有价元素锌进行化学沉淀，产出高品质锌精矿，处理后液用于黄金冶炼生产过程中，形成萃铜余液的闭路循环利用。

（2）试验流程。

图1 焙烧酸浸萃铜余液有价金属综合回收试验流程

3 试验结果与讨论

3.1 椰壳活性炭对金银回收试验

在黄金湿法冶炼企业，用于炭浆法、炭浸法、炭柱法吸附回收贵金属金银的活性炭，工业生产中主要应用椰壳活性炭。本试验中金银的回收试验时，主要进行椰壳活性炭吸附试验。

分别称取0.5g、1.0g、1.5g、2.0g、2.5g椰壳炭，加入量取的1000ml萃铜余液中，在搅拌器上搅拌，设置转速20r/min，控制吸附时间4h，取吸附结束后液，化验分析吸附后液金、银的含量。椰壳炭吸附金银试验结果见下表2。

表2 椰壳炭吸附金银试验数据表

颗粒炭吸附试验结果表明，在一定范围内，随投加量增加，对金银的吸附率都是先快速上升，后上升趋势减缓；综合金银吸附回收率试验数据，选择活性炭投加量为2.0g/1000ml萃铜余液为宜。

同步，对金银吸附过程的搅拌转速和吸附时间进行了条件实验，大量条件试验表明：吸附过程搅拌转速为20/min，吸附时间4h，吸附后液金的含量均在0.01g/m3，银含量在0.13g/m3，金银吸附率平均分别为90.00%，83.33%。

3.2 萃铜余液对活化铜矿物浮选富集铜影响试验

萃铜余液活化氰化提金尾渣铜矿物浮选试验是在XFD1.5L/0.75L/0.50L浮选机进行，采用萃铜余液作为调浆用水，控制不同PH值，以丁基黄药、丁铵黑药作为铜矿物的捕收剂，2#油作为起泡剂，通过一次粗选、一次扫选试验流程，考察不同PH值对浮选富集铜的影响。

图2 萃铜余液对活化铜矿物浮选富集铜试验流程

表3 不同PH值对浮选富集铜条件影响试验数据

经过大量条件试验表明：萃铜余液活化氰化尾渣浮选铜矿物的工艺技术条件为采用萃铜余液调整PH值至4.0，以丁基黄药+丁铵黑药两种混合作为铜矿物选矿药剂，用量为60+30g/t，2#油作为起泡剂，用量为40g/t，经过一次粗选一次扫选二次精选闭路浮选作业获得含铜16.25%的铜精矿和选铜尾矿；过程中萃铜余液中的铜离子在活化铜矿物的同时一并与氰化尾渣中的铜矿物经过浮选富集进入到铜精矿中，产出的选铜后液用于后续综合回收锌精矿工艺试验。闭路浮选试验数据表、选铜后液成分检测数据分别见表4、表5。

表4 闭路浮选试验数据表

表5 选铜后液成分检测数据表 g/m3

3.3 回收率%选铜后液沉锌回收锌精矿试验

由于选铜后液中除了含有金属锌离子外，基本没有其他杂质元素，因此在进行选铜后液综合回收锌精矿试验时，主要考察锌的沉锌试剂选择试验、沉淀剂用量试验试验因素。

沉锌试剂选择性影响试验：分别称取碳酸钠、氢氧化钠、硫化钠、新型沉锌剂CZ8g，加入量取的1000ml选铜后液中，在搅拌器上搅拌，设置转速20r/min，控制沉淀时间50min，取结束后沉锌后液，化验分析沉锌后液中锌的含量。沉锌试剂选择试验结果见表6。

表6 沉锌试剂选择试验数据表

沉锌试剂选择试验结果表明，选铜后液中锌的沉淀剂分别选用碳酸钠、氢氧化钠、硫化钠、新型沉锌剂CZ，综合试验数据结果，选择新型沉锌剂CZ效果最为明显，锌的沉淀率达到99.17%。

新型沉锌剂CZ用量选择试验：分别称取新型沉锌剂CZ3g、4g、5g、8g、10g，分别加入量取的1000ml选铜后液中，在搅拌器上搅拌，设置转速20r/min，控制沉淀时间50min，取结束后沉锌后液，化验分析沉锌后液中锌的含量。新型沉锌剂CZ用量选择试验结果见表7。

表7 新型沉锌剂CZ用量选择试验结果

综合新型沉锌剂CZ用量选择试验数据结果，新型沉锌剂用量确定为5kg/m3为宜，锌的沉淀率可达到98.98%。

3.4 综合试验

根据上述最佳试验技术条件，对焙烧酸浸萃取产出萃铜余液采用金银吸附回收、铜浮选富集回收、锌沉淀富集回收工艺流程进行综合平行试验，试验结果见表8。可以看出，最佳条件下，金银铜锌的回收率分别达到90.00%、83.33%、89.16%、98.98%，回收效果较好。

4 结论

通过对萃铜余液进行活性炭吸附金银、，吸附后液与提金尾渣经一粗一扫二精试验流程浮选回收铜精矿、浮选选铜后液采用新型锌离子沉淀剂回收锌精矿技术试验流程，金、银、铜、锌回收率分别达到90.00%、83.33%、89.16%、98.98%，实现了萃铜余液中有价金属的回收，回收后液循环利用于黄金冶炼生产过程中，形成萃铜余液的闭路循环利用。

该方法可有效从萃铜余液中回收有价金属，为黄金冶炼行业及有色金属行业生产企业有效处理萃铜余液提供了借鉴，为实现萃铜余液的综合回收与利用开辟了新的途径，具有广泛的推广和实用价值。

表8 综合试验结果