从氧化铋渣中高效回收金、银、铜等有价金属的生产实践

2021-12-23欧亚晖韩雯翰杨跃新

世界有色金属 2021年16期

欧亚晖，韩雯翰，崔胜，杨跃新，谭霖

（郴州市金贵银业股份有限公司，湖南郴州 423038）

1 前言

湖南某公司在处理铋铅阳极泥时是采用富氧还原熔炼，使铋和大部分金银等有价金属进入贵铅中，将高银高铋的贵铅投入到分银炉进行吹炼，产出氧化铋渣和粗银，因产出的氧化铋渣含铋和铜相对较高，为使铋、铜分离，该公司采用火法造锍还原熔炼，产出贵铋和铋冰铜。氧化铋渣中的金、银大部分进入到铋冰铜，直接外销金银计价系数低，不合算。该公司以前的处理方法是高银铋冰铜与低银铅冰铜按一定比例搭配，通过“氧压酸浸-旋流电积”工艺处理，产出的含铜溶液通过旋流电积产出阴极铜，浸出渣返回粗铅系统搭配铅精矿回收金、银、铅等有价金属，该工艺的缺点一是铋冰铜中的高含量有价金属被分散到低银浸出渣中，不利于回收，二是银浸出渣返回铅系统冶炼周期长，金、银、铅等金属回收率低。为高效回收处理铋冰铜中金、银、铅等金属，该公司经过不断尝试摸索，将铋冰铜单独破碎研磨过筛至-120目以下，送反应釜进行酸性氧压浸出后，将铅、银等有价金属富集到浸出渣中，再将高银浸出渣直接返回银冶炼系统，与铅阳极泥搭配使用，高效回收浸出渣中铅、银、金等有价金属[1-4]。

2 铋冰铜产出工艺

某批次氧化铋渣，其成分如表1所示，该公司结合自身特点以及实际情况，通过转炉火法造锍还原工艺来处理氧化铋渣，产出贵铋和铋冰铜[5-6]，铋冰铜成分如表2所示，具体工艺流程如图1所示，是在生产过程中加入纯碱、硫铁矿、萤石球、还原煤等辅料。纯碱在熔炼过程中大部分被硫化成硫化钠（Na2S）进入冰铜，其余部分形成各式盐类进入炉渣，从而降低了冰铜和炉渣的熔点，使熔炼过程在较低的温度下进行，同时也使冰铜含铋量大大地降低；萤石球的加入可以降低冰铜和炉渣的熔点，加强熔体流动性；造锍熔炼过程中物料中的铜与硫铁矿反应，以Cu2S的形态进入冰铜相，金、银等贵金属几乎都富集在冰铜中；焦粉在熔炼还原过程中使硫化铋和氧化铋还原成金属铋，由于铋和冰铜的比重不同而得以分离，同时焦粉防止上层料氧化。火法造锍还原主要发生如下反应：

图1 铋冰铜产出工艺流程

表1 氧化铋渣主要化学成分

表2 铋冰铜主要化学成分

3 氧压浸出处理高银铋冰铜工艺

处理高银铋冰铜采用氧压浸出工艺技术，其工艺流程如图2所示，氧压酸浸的特点是有效实现铋冰铜中的Cu与有价金属Pb、Ag、Au等的选择性分离，铋冰铜中的铜进入浸出液中，铅、金、银等有价金属99%以上入渣，铁入渣率90%以上，其次氧压浸出最突出的优点就是把原料中的硫氧化转化为元素硫，避免了传统火法冶炼中必须治理的SO2环境污染问题，过程中无“三废”排放，符合“清洁生产”的环保原则。

图2 氧压浸出处理铋冰铜工艺图

为达到较优的氧压浸出条件以及产出达标的浸出液，通过实践摸索，需控制以下相关工艺指标：铋冰铜物料粒度-120目，硫酸浓度120～150g/l，液固比4～5:1，氧压1.1～1.2MPa，温度150+-5度，浸出时间2～2.5h，分散剂用量2%。铜的浸出率大于99.5%，铋、铅、银、金、铁基本全部进入浸出渣。

氧压酸性浸出时发生如下反应：

表3是某批铋冰铜经氧压浸出技术处理后得到的浸出渣主要化学成份。

表3 铋冰铜浸出渣主要化学成份

4 银冶炼系统处理高银浸出渣工艺

某批次阳极泥，其成分如表4所示，该公司银冶炼系统在侧吹还原炉内处理铅阳极泥，日处理量60t/d，处理能力相对较强，同时每月自产高银浸出渣约120t，以前都是与铅精矿搭配进入底吹炉产出粗铅，回收了浸出渣中的有价金属。现经过实践摸索，高银浸出渣直接与铅阳极泥在侧吹还原炉中搭配使用，还原熔炼时，产出高银贵铅，贵铅再通过分银炉吹炼，产出粗银和铋冰铜，大部分有价金属进入了粗银，少部分进入铋冰铜中，这样，所有有价金属都在这个较短的生产流程内形成一个闭循环，基本上没有金属流失。高银浸出渣与铅阳极泥搭配比例为0.15～0.2:1，生产过程中再加入一定比例的碱性压滤渣，能较好保证炉况正常运行，控制尾气二氧化硫不超标，高效回收浸出渣中有价金属。