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湿法炼铜中铜萃余液和浸出液高效处理技术研究

杨秋菊  
【摘要】:湿法炼铜最近这些年得到了快速发展,但随着矿石品位的降低,现在湿法炼铜体系中杂质Fe等元素的含量不断升高,Cu含量不断降低。针对目前湿法炼铜体系中铁元素无法有效开路处理的问题,对铜萃余液提出磷酸盐除铁——三维电解回收铜的工艺技术方案。针对目前铜浸出液中铜浓度低,导致后段萃取效率低的问题,提出生物浸出液高效除铁和富集铜的分离技术。 采用磷酸盐除铁法,对高铁低铜的铜萃余液进行铜铁分离研究,得出较佳条件。结果表明:除铁时磷酸钠加入理论量、pH=1.5、反应时间20min、双氧水加入5倍理论量、室温,Fe去除率99%,铜损失率仅2%,获得了良好分离效果。为进一步提高磷酸盐除铁的经济适用性,本文还对除铁渣中的磷酸根进行了回收研究。结果表明:氢氧化钠加入0.8倍理论量,反应时间2.5h,磷酸根几乎可以全部回收,回收后的磷酸根可以再次使用。该工艺具有操作简便、周期短、能耗低,环境友好等优点,对高效处理工业上常见的高铁低铜溶液具有重要的意义。 采用三维电极法,对除铁后的低浓度含铜萃余液废水进行处理,得出较佳条件。结果表明:三维颗粒选择焦炭,采用循环料液的方式电解,电压3.5V,酸度85g·L-1,电解液温度25℃,电解时间60min,三维颗粒加入量300g·L-1,三维颗粒大小5-8mm。低浓度含铜萃余液废水采用木实验工艺处理后铜的回收率可达99%,电流效率93%左右,处理后的废水含铜2mg·L-1。 采用中和除铁法,对生物浸出液进行除铁研究,得出最佳条件。结果表明:pH控制在3.5左右,反应温度50℃,反应时间60min时,铁的去除率可以达到98.23%,铜的损失率1.9%,铁渣过滤性能很好,铜铁可以达到良好的分离效果,除铁后含铜0.203g·L-1,铁0.012g-L-1。 采用纳滤膜浓缩技术,对除铁后浸出液中的Cu进行富集研究,得出最佳条件。得到纳滤膜的较佳操作条件分别为:进压15bar,温度30℃,流量14L/min,浓缩3.7倍,本实验工艺处理铜的截留率可达95%以上,处理后浓缩液中含铜0.764g·L-1,是原料铜浓度的3.7倍,含铁43.2mg·L-1,渗透液中含铜9.86mg·L-1,含铁0g·L-1。


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