铜冶金环保及其资源综合利用——废弃物和伴生元素的走向、回收

1.铜冶炼过程中产生的废弃物及伴生元素的走向

造锍过程：

铜锍-大于95%的Au、Ag；60%Pb、Zn、Te；50%In、Se；30%As、Sb。

烟尘-20%~50%Bi。

吹炼/火法精炼-Au、Ag全进入阳极铜，其他金属进入烟尘（Pb、Bi、Cu、Cd、In、Tl、Zn等）。Co和Ni吹炼进入转炉渣，经电炉贫化，最后富集于铜锍进行回收。

电解精炼-阳极中全部的Au、Ag、Se、Te、Pb、Sn、Pt和大部分Bi、Sb进入阳极泥。Ni、Fe、Zn等负电性元素进入电解液。

2.铜冶炼过程伴生元素回收及含铜废弃物综合利用

（1）转炉烟尘中有价金属的提取

A 铜转炉烟尘的综合利用（Cu、Pb、Zn、Cd、As等多以硫酸盐等形态存在）

1）浸出-水浸，铜锌镉及部分砷以离子态进入溶液，铅铋及部分砷进入浸出渣；

2）净化-浸出液中，主相锌；

3）浓缩结晶得到ZnSO4溶液；

4）净化渣处理-铜渣、砷铁渣、镉渣。铁粉置换得到的铜渣（Cu60~70%），返回铜系统；砷铁渣（As3%~8%、Cd0.2~0.4%），送铜反射炉固化外排；锌粉置换所得镉渣（Cd40%~60%），自然氧化后硫酸室温浸出，浸出液净化除铜、铁、再用锌板置换，得粗镉棉，压团熔铸成粗镉锭（96%~98%），蒸馏得到精镉。

5）鼓风炉还原熔炼-浸出铅渣含铋，自然干燥后进入鼓风炉还原熔炼，得铅铋合金。焦炭作燃料与还原剂，石灰石、铜系统反射炉水渣作熔剂早Si-FeCa渣。

6）铅铋分离电解-鼓风炉熔炼所得铅铋合金铸成阳极板，硅氟酸和硅氟酸钙的水溶液中进行电解，得电铅和阳极泥（铋）。

7）铋精炼-阳极泥火法精炼回收铋，阳极泥熔化后，熔析，加硫除铜，鼓风氧化除As、Sb、Te，除Te加适量NaOH。加氯气除铅，加锌除银，得到精铋。中间渣返回利用。

（2）铜 转炉烟尘中铋的回收

（3）铜冶炼过程伴生元素的回收-阳极泥

处理步骤：（1）硫酸化焙烧脱硒；（2）酸浸脱铜；（3）脱铜后阳极泥熔炼成金银合金；（4）分银炉苏打渣中回收碲；（5）电解法分离金银；（6）金电解废液和金电解阳极泥中回收铂族金属

A. 硫酸化焙烧-分硒、铜、碲工艺

硫酸化焙烧：

利用硫酸和空气中的氧作为氧化剂将单质或其化合物转化为氧化物和硫酸盐

【硒氧化物升华温度335℃，碲氧化物升华温度600℃】，硒蒸发后还原吸收得到硒。酸浸，40%~60%碲溶解，剩余留在铜渣中，导致流失和影响稀贵金属回收，需碱分碲、除砷

B. 热压浸出铜碲-焙烧蒸硒工艺流程

热压氧化浸出-加热加压氧化，使铜、碲、硒等元素进行充分氧化转化成可溶于酸和碱的化合物。加压氧化浸出主要包括表12-3中四种工艺流程。应用较广：酸性氧化加压浸出。

C. 三氯化铁盐酸水溶液浸出回收铜、锑、铋工艺

60~65℃浸出，锑铋铜铅砷浸出率：99%、85%、90%、50%、90%。浸出渣：金银铂钯精矿；浸出液稀释水解得到氢氧化锑沉淀，后液中和后得到氢氧化铋沉淀，后液用铁屑还原处理得海绵铜。

D. 盐酸浸出回收铜、锑、铋、砷工艺

氧化焙烧、堆放自然氧化，氧化转化后的产物与盐酸反应，其反应如下：

锑铋铜砷浸出率99%，铅浸出率29%~53%，浸出渣回收金银铂钯。

E. “因钠”法回收贵金属

（4）铜冶炼过程伴生元素的回收-炉渣贫化处理

高氧势，高品位铜锍；熔炼渣 吹炼渣含有大量Fe3O4，渣含铜＞1%，须贫化处理，方法：还原贫化和磨浮法。

A.还原贫化法 ：

电炉中，降低氧势，使Fe3O4还原为FeO，使铜锍小珠聚集进入贫锍相。

B. 磨浮法处理炉渣

包括缓冷、磨矿与浮选三大主要工序，炉渣中的硫化物相，缓冷过程中析出硫化亚铜晶体和金属铜颗粒，经破碎与细磨机械分离，浮选出硫化物渣精矿返回熔炼过程。

（5）铜冶炼过程伴生元素的回收-铜渣综合处理利用

1）铜渣中铜的回收

铜渣生产硫酸铜及回收有价金属

2）铜渣中铟的回收

铜渣中铟品位：0.6%~0.95%，氯化挥发提铟。

铜渣中Pb、Sb、In易被氯化，SiO2不易被氯化，＞900℃， Pb、Sb、In氯化挥发成为蒸气与SiO2分离，氯化剂：氯化钙，吹入空气，还原剂：焦炭，Pb、Sb、In氧化进入烟尘富集，后分离提取。铟挥发率＞90%。