多金屬復雜銅陽極泥綜合回收工藝研究

李守榮

（西北礦冶研究院，甘肅 白銀 730900）

在人類活動日益頻繁的當下，人們對有色金屬的需求在不斷增加，但有色金屬作為一種不可再生資源，二次資源進行回收利用得到人們的重視。在銅陽極泥中價金屬的含量較高，作為一種二次資源，能夠在其中提取中金、銀等貴金屬。在有色金屬行業中，有價金屬的有效回收，對促進整個行業的可持續發展具有重要意義。

1 銅陽極泥概述

1.1 銅陽極泥的定義

當電解池中的陽極發生氧化反應后，金屬性與氧化反應的發生呈正相關，因此金屬活性越強的先反應，并在粗銅中的雜質反應完之后對銅進行反應，進而形成銅離子，然后銅離子在陰極上形成精銅。當銅也完成反應之后，精煉銅結束，陽極剩下的沒有反應的東西下沉，形成陽極泥，而那些東西就是金銀等東西。

1.2 多金屬復雜銅陽極泥組成

多金屬復雜銅陽極泥是由含銅物料組成，但由于含銅物料的來源相對比較復雜，并且極不穩定，尤其是在冶煉過程中對除銅以外的其他金屬提取效果不夠良好，成分不夠穩定。下面就是多金屬復雜銅陽極泥化學多元素的分析結果：第一，銅陽極泥主要化學成分分析結果：元素分別為Au、Ag、Pd、Cu、Ni、Pd、Sn、Se，成分分別為0.2%～0.3%、3%～10、0.05%～0.02%、6%～12%、2%～5%、5%～8%、6%～10%、0.3%～1%。第二，銅陽極泥中主要元素的存在形式：Cu元素的主要存在形式為Cu、Cu2O與CuO等；Ni元素的存在形式為NiO2與NiS等；Sb元素的主要存在形式為BiSbO4與Sb2O等；Sn元素的主要存在形式為SnO2等；Se元素的主要存在形式為Ag2Te與Cu2Te等；Te元素的主要存在形式為金屬或合金狀態；Ag元素的主要存在形式為Ag2Te與Ag等。通過上述表述發現金、銀為多金屬復雜銅陽極泥中的主要存在狀態，一部分金能形成碲化金，銀也能與硒進行結合，合金一般為鉑族金屬的狀態，銅也有一部分以硫酸銅的形式存在。

1.3 多金屬復雜銅陽極泥性質

將金屬復雜銅陽極泥中的碎屑和陰極離子進行洗滌與剔除后，就會呈現出黑色的，粒度為0.25mm～0.075mm的物質。該物質在常溫下較為穩定，并且具有明顯的氧化過程。當處于真空狀態時，不會與酸發生反應，一旦有氧氣的存在，就會出現溶解效應。在空氣中對銅陽極泥進行加熱，重金屬能夠轉化為氧化物，并當溫度滿足條件時，硒與碲形成的SeO2等出現揮發情況。當溫度升高后，硒的硫酸鹽會進行分解，并以SeO2的方式進行揮發。同時，多金屬復雜銅陽極泥屬再生銅產出的陽極泥，不但具備傳統的銅陽極泥特征，還比傳統的銅陽極泥錫的含量要高。

2 回收工藝與特點

2.1 回收工藝

對傳統的回收工藝與裝備進行改進與創新，能夠有效提升銅陽極泥貴金屬的回收率，降低對環境的污染，縮短生產時間。在電回轉窯動態硫酸化焙燒的聯合工藝流程中，能夠對Ag、Au等進行分離。

2.2 工藝特點

（1）電回轉窯動態硫酸化焙燒。過去在進行硫酸化焙燒時，要先按照一定的比例將陽極泥與硫酸置于焙燒鍋中進行加熱，這時就會將陽極泥進行漿化，當顏色變為墨綠色后，要及時將其放入馬弗爐中蒸硒焙燒。

但在這個過程中不但無法對溫度進行有效控制，也會出現產能低、蒸硒效果不夠理想等問題，并且在液體中還有硒的殘留物，對下一階段的工作造成極大影響。但是在電回轉窯動態硫酸化焙燒的應用中，能夠對操作環境進行優化，實現自動化生產[1]。第一，將爐料干燥區的穩定控制在220°以上，300°以下，這時就會在250°左右的溫度條件下對硒化物進行轉化；第二，將硫酸鹽反應的溫度控制在150°以上，550°以下，這時銅轉化為CuSO4，并且能溶于水；第三，在高溫揮發區的溫度，一般在600°以上，650°以下，在650°的環境下硫酸銅進行分解，因此要將溫度控制在650°以內[2]。

（2）銅萃取、電積和硫酸鎳蒸發結晶。采用M5640—P984—煤油體系對銅進行三級萃取，pH=1.5，當萃取經過2分鐘之后，再進行30秒的反萃，這時就能保證反萃取率在99%以上，這樣就能實現銅與其他組分徹底分離，同時也要保證反萃后的銅濃度能夠達到電積的實際要求。在實踐中發現酸堿度控制在3～3.5，蒸發濃度控制在330g/L，同時也要將溫度進行合理控制，這樣就能將硫酸鎳進行生產。

（3）水解沉銻。在8.5倍的原液體積的蒸餾水中進行沖稀水解，這樣就能得到水解沉銻，被沉淀物的完全沉淀條件為pH值在2.3以下。將速率應適度在反應過程中滴入，沉淀就會快速形成，使得雜質離子未能充分解離。水解率要想達到98%，就要將溫度控制在15°以上，80°以下，保持時間在90分鐘以內，10分鐘以上。

（4）中和沉錫。在完成水解沉銻后，將石灰乳加入到溶液中，并將其pH值控制在4～4.5之間，然后在攪拌5小時，出現沉錫后方可結束。溶液在出現沉錫后，Sn的含量在0.1g/L以內，沉淀漿化后洗滌脫氯，加入石灰乳將pH控制在5～5.5之間。錫精礦的出現需要在溫度升高到90°～95°之間，并且在1.25h的攪拌后出現。

3 對環境的影響及預防治理方案

（1）廢氣。硫酸化焙燒尾氣在完成反應后會出現沉硒，然后尾氣再進入總塔，并在堿液作用下進行吸收。分金尾氣完成噴淋吸收后，在尾氣總塔堿液進行吸收。分銀尾氣也同樣在完成噴淋吸收后，在尾氣總塔中由堿液吸收。分銀渣焙砂酸浸尾氣完成噴淋吸收后，總塔堿液中對尾氣進行吸收。其他的尾氣在完成清水塔吸收后，在總塔堿液中對尾氣進行吸收。最后將異味進行清除，并在對尾氣檢測達標后進行排放。

（2）廢水與固體廢物。對尾氣收塔噴淋液飽和后要及時排入到環保池中，并在中和作用后，將其置于蒸發器中進行蒸發，這時就會得到工業廢鹽。對硫酸浸出液進行萃銅等處理后進行使用。在環保池中對分金浸出液進行置換等處理。進入環保池前要進行分銀處理，并在完成中和后進行蒸發。

4 結語

對多金屬復雜銅陽極泥綜合回收工藝的不斷優化后，能夠滿足大多數多金屬復雜銅陽極泥的處理，并且在貴金屬工藝設備的應用下，不但具有良好的應用效果，投資成本較小，并且對有色金屬行業的可持續發展具有重要意義。