銅陽極泥生產(chǎn)廢液綜合回收利用研究及應(yīng)用

何艷珠，楊云霞，周 佳，汪琳琪

（江西銅業(yè)集團(tuán)公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

貴冶銅陽極泥處理工藝其核心屬濕法工藝，該工藝的難點(diǎn)之一就是生產(chǎn)廢液量大，成份復(fù)雜，難處理，處理成本高。近年，貴冶銅陽極泥碲的高效回收和全濕法短流程直接制備高純銀粉[1]項(xiàng)目投入后，增加了酸性廢液量，廢液處理壓力較大，處理廢液指標(biāo)不穩(wěn)定，處理廢液成本大幅增高；為改變這種現(xiàn)狀，開展銅陽極泥處理廢液綜合回收利用試驗(yàn)研究攻關(guān)。

1 廢液組成情況

貴冶銅陽極泥處理采用的工藝“硫酸化焙燒-水浸分銅-氯化分金-亞鈉分銀-氧化除雜—銀還原-金還原—碲還原”的半濕法工藝。在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量廢液需要開路處置。

開路廢液的源頭是：①銅陽極泥、蒸硒渣等固體物料漿化補(bǔ)加工業(yè)水，確保反應(yīng)過程的固液比；②物料反應(yīng)過程中的添加劑（如鹽酸、硫酸、液堿、甲醛等化工試劑）；③壓濾機(jī)固液分離漂洗渣用的工業(yè)水。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，其中三股廢液每年產(chǎn)生的廢液總量為10800m3（如表1）；其特點(diǎn)為：①動(dòng)力波二氧化硫吸收液為堿性廢液，由于銅陽極泥處理生產(chǎn)總系統(tǒng)酸性廢液偏多，該股堿性廢液在生產(chǎn)廢液處理工序起到中和調(diào)節(jié)PH的作用，屬于有利廢液；②“氧化廢液”、“分金洗水”兩股為酸性廢液，屬高鈉鹽廢水，這些廢液在處理過程中需要消耗大量的液堿等化工試劑，處理成本較高，處理難度非常大。其中，“分金洗水”是經(jīng)過金還原、鉑鈀置換后開路。

表1 一車間濕法工序廢水量統(tǒng)計(jì)表

2 綜合利用試驗(yàn)研究

分別對“氧化后液”、“分金洗水”二股廢液進(jìn)行綜合利用試驗(yàn)研究，考察廢液綜合利用對技術(shù)指標(biāo)的影響及綜合利用率。

2.1 “氧化后液”綜合利用到分金工序

分金工序的目的是將分銅渣中的金、鉑、鈀、碲等貴金屬浸出進(jìn)入液相，對其還原置換分別得到粗金粉、鉑鈀精礦、粗碲粉；將分銅渣中的銀轉(zhuǎn)化為AgCl，為下道分銀工序創(chuàng)造條件。

分金過程就是在強(qiáng)酸介質(zhì)中加入氯酸鈉，使之釋放出氯氣，在氯氣強(qiáng)氧化性的氣氛下，金、鉑、鈀等與氯氣生成絡(luò)合物HAuCL4進(jìn)入溶液；碲化銅、碲化銀等在強(qiáng)氧化劑氯酸鈉的作業(yè)下生產(chǎn)可用性鹽進(jìn)入溶液。而渣中的Ag2O氯化成AgCL進(jìn)入渣中，從而實(shí)現(xiàn)金、鉑、鈀貴金屬與其他金屬分離。反應(yīng)原理1～7[2]。“氧化后液”是氧化除雜工序產(chǎn)生的廢液，其化學(xué)成份（表2），含鹽酸100 g/L，含碲0.62g/L、含銀0.14 g/L；依據(jù)分金反應(yīng)原理，利用“氧化后液”中的鹽酸成份，實(shí)驗(yàn)研究“氧化后液”綜合利用到分金工序的影響情況。

（1）2Au+3Cl2+2NaCl+H2SO4＝2HAuCl4+Na2SO4

（2）Ag2O+2NaCl+H2SO4＝2AgCl+Na2SO4+H2O

（3）Pd+2Cl2+2NaCl+H2SO4＝H2PdCl4+Na2SO4

（4）Pt+2Cl2+2NaCl+H2SO4＝H2PtCl4+Na2SO4

表2 氧化后液主要化學(xué)成份表 g/L

表3 分金洗水主要化學(xué)成份表 g/L

（5）Cu2Te+2NaClO3+6HCl=2CuCl2+H6TeO6+Cl2+2NaCl

（6）5Ag2Te+8NaClO3+18HCl+6H2O=10AgCl+5H6TeO6+4Cl2+8NaCl

（7）Ag2O+2HCl＝2AgCl+H2O

分金過程中，其它工藝條件不變，將“氧化后液”按每槽分金添加10%、20%、30%、40%進(jìn)行綜合利用浸出試驗(yàn),分別取渣樣（fjz01、fjz02、fjz03、fjz04）、液樣（fjy01、fjy02、fjzy03、fjy04）經(jīng)計(jì)算金的浸出率（如圖1）,金的浸出率在98.6%～99.2%之間，銀的浸出率小0.6%（如圖2）,對金銀的浸出影響不大，滿足分金工序生產(chǎn)要求。

經(jīng)過試驗(yàn)研究得出結(jié)論，“氧化后液”綜合利用于分金工序作為固液比調(diào)配液，替代部分工業(yè)水，一方面可以減少分金工序鹽酸試劑的添加量，減少工業(yè)水的補(bǔ)入量；另一方面氧化后液中碲（0.62 g/L）和銀實(shí)現(xiàn)再次回收，減少了碲的分散，提高了碲、銀的直收率；試驗(yàn)研究證明氧化后液綜合利用到分金工序的生產(chǎn)應(yīng)用價(jià)值高。

2.2 “分金洗水”綜合利用到分金工序

為降低分金渣酸度，減少渣中殘余分金液，分金工序在采用壓濾機(jī)固液分過程中會采用大量工業(yè)水進(jìn)行漂洗，所產(chǎn)生的水稱謂“分金洗水”，其化學(xué)成份（見表3），含有微量金、碲有價(jià)元素，酸性，有少量Cl-；需送到金還原工序進(jìn)行深度還原金，還原后液送廢液處理站進(jìn)行處置，這種方式流程長，廢液量大，成本高。根據(jù)“分金洗水”的成份，試驗(yàn)研究考察“分金洗水”綜合利用到分金工序的影響情況。

通過試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)，將“分金洗水”作為分銅渣漿化母液進(jìn)入分金工序使用，一方面改變了原有的經(jīng)過金還原后再進(jìn)行廢水處理，在金還原過程中消耗大量還原劑的工藝模式，節(jié)能降耗，同時(shí)減輕金還原工序的生產(chǎn)壓力；另一方面，提高了金、碲的回收率，同時(shí)，消除用工業(yè)水作為分銅渣漿化母液，從源頭上減少因補(bǔ)加工業(yè)水產(chǎn)生的廢水量。試驗(yàn)證明“分金洗水”回用分金工序可行。

3 工業(yè)應(yīng)用

根據(jù)試驗(yàn)研究情況，通過對設(shè)備、管道及控制系統(tǒng)改造，“氧化后液”、“分金洗水”兩股廢液綜合利用到分金工序進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，浸出的分金液進(jìn)行控電法金還原，還原出粗金粉化學(xué)成份如表4，金的主品位在99.86%以上，適應(yīng)當(dāng)前生產(chǎn)工藝要求。

表4 金還原粗金粉化學(xué)成份 %

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，由表5可看出，氧化后液、分金洗水兩股廢液每天綜合回收利用量為21m3，綜合回收利用率為91.2%。同時(shí)，提高了金、碲的直收率。

表5 廢液產(chǎn)出與綜合利用量統(tǒng)計(jì)表

4 結(jié)語

（1）“氧化后液”、“分金洗水”實(shí)現(xiàn)了綜合回收利用，從源頭上每天減少了工業(yè)水用量；減少了廢水產(chǎn)生量，銅陽極泥處理的濕法工序廢液綜合利用率大幅提高，為推進(jìn)銅陽極處理回收稀貴金屬廢水“零排放”提升綠色冶煉貢獻(xiàn)了力量[3-5]。

（2）提高了有價(jià)金屬的直收率，金、碲等有價(jià)金屬用更經(jīng)濟(jì)的方法得到了回收，降低了成本。充分利用了“氧化后液”、“分金洗水”中殘酸，減少了化工試劑用量，利于節(jié)能降耗。