含砷石灰铁盐渣氨浸法回收铜的实验研究.docx

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含砷石灰铁盐渣氨浸法回收铜的试验争论

试验争论根本概述：

争论从含砷石灰铁盐渣回收铜的可行性、技术条件和试验争论，用氨浸法从中回收铜。试验争论结果说明：氨水和碳酸铵组成的浸取体系为适宜的浸取剂，当总氨浓度5mol/L与铵盐浓度比为2:3、液固比为4:1时，铜的浸出率到达60.80%。动力学争论说明：铜的浸出过程在288~328K内符合“未反响核缩减”模型，浸出过程主要受内扩闲逛骤掌握，经拟合获得浸出动力学方程，浸出表观活化能为41.12kJ/mol。

铜是一种人类社会进步不行缺少的材料。中国是世界最大铜消费国，2025年全国铜材消费量达1056.22万t，占全球总消费量的1/2以上，但是我国铜精矿资源的自给率仅约为1/4，对外依存度格外高。随着经济的进展和人民生活水平的改善，我国对铜的消费需求巨大，因此开展从含铜等有价金属废渣回收铜，既符合国家的资源进展规划，也是解决铜精矿资源缺乏的重要途径。

在铜冶炼洗气过程中会产生大量的酸性含砷废水，铜冶炼企业多承受石灰铁盐法处理这种废水，每年产生含砷石灰铁盐渣高达80万t。该废渣中铜的含量在0.5%~1.0%，与我国开采的铜原矿品位相近，但尚未见从今类废渣中回收铜的报道。目前，国内外有关从低品位原矿及其它含铜废渣中提取铜的方法很多，主要有置换电解法、浸出置换法、氨浸出法、酸浸出法、微生物处理技术、高温复原法

等。其中，置换电解法和高温复原法能耗较高，设备投资和生产本钱高；微生物处理技术尚不成熟，难以在短时间内获得实效，不易于实现工业化；浸出置换法只适用于处理某些成分简洁、铜含量相对较高的原矿或者废渣；而氨浸出法不仅能有效抑制这些缺点，而且还具有工艺简洁、试剂消耗少、反响快速等优点，对于处理成分简单、铜含量低的废渣具有明显的技术优势。因此，本文作者选用氨浸法回收含砷石灰铁盐渣中的铜，对其工艺条件和动力学进展了争论，为实现该类废渣中铜的资源化回收供给根底数据和理论指导。

试验

试验样品

试验承受的含砷废渣取自于湖北某有色金属公司污酸处理过程中产生的废渣。渣样经自然晾干后粉碎、研磨。用X射线荧光光谱仪测定含砷废渣的主要化学成分，结果见表1。用X射线光电子能谱仪对该含砷废渣进展了物相分析，如图1所示。由文献[15]可查得，当Cu的结合能为933.3eV时，Cu的赋存形态为CuO；结合图1拟合数据得出,渣样中Cu的结合能为933.3eV，因此，该渣样中的Cu主要以CuO的形态存在。

试验仪器与试剂

试验仪器：DF?101S型集热式恒温加热磁力调速搅拌器；AA?6300原子吸取光谱仪。

试剂：NH3?H2O、(NH4)2CO3、(NH4)2SO4、NH4Cl、NH4NO3

H2SO4、HCl、HNO3、CH3COOH均为分析纯。

试验过程

含砷石灰铁盐渣的浸出条件试验

称取25g渣样置于250mL锥形瓶中，分别参加表1 砷渣的主要化学成分

不同种类、不同浓度和不同配比的浸取剂100mL，置于磁力搅拌器上搅拌反响2h后过滤，测定浸出液中铜的浓度，计算浸出率。

含砷石灰铁盐渣的浸出动力学试验

向250mL锥形瓶中参加适量总氨浓度为5mol/L、c(NH3):c(NH4+)为2:3的浸出剂100mL后，快速参加25g渣样，以600r/min充分搅拌，掌握液固比为4:1。在353K以下通过超级恒温水浴掌握反响温度，温度变化范围为288~328K。反响过程中用塑料薄膜将锥

形瓶封口，防止水分蒸发，保持反响溶液体积不变。

结果与争论

浸取剂的选择

不同浸取剂对铜浸出效果的影响

分别以醋酸、硝酸、盐酸、硫酸、氨溶液为浸取剂，其中醋酸、硝酸、盐酸、硫酸溶液的浓度为4mol/L，氨溶液配比为氨水(2mol/L)和碳酸铵(c(NH4+)=2mol/L)，考察不同浸取剂对铜浸出率的影响，结果如图2所示。由图2可知在一样条件下硝酸、盐酸、硫酸

对铜的浸出效果较好，但在酸性条件下浸出时会造成泥浆显著膨胀，难以过滤，抽滤后滤速缓慢，这可能是由于硝酸、盐酸、硫酸可与含砷石灰铁盐渣中的很多物质反响，使含砷石灰铁盐渣颗粒变小形成细密的泥浆，不利于工业应用，此外酸性溶液会使大量的杂质进入浸出

液，增加后续处理的难度；而乙酸对铜的浸出效果比氨溶液差，且其价格比氨溶液贵。综上所述，选择氨溶液作为浸取剂。

浸取剂的组成对铜浸出效果的影响

对氧化铜矿和尾砂中铜的浸取争论说明，不同的浸取体系对铜的浸出效果有显著的影响，故试验对不同组成的氨水?铵盐浸