CN104294052B

CN104294052B - 一种贵金属熔炼烟尘的预处理方法

Info

Publication number: CN104294052B
Application number: CN201410501342.1A
Authority: CN
Inventors: 张福元; 雷明; 郑雅杰; 彭国敏
Original assignee: HENAN ZHONGYUAN GOLD SMELTERY CO Ltd; Central South University
Current assignee: HENAN ZHONGYUAN GOLD SMELTERY CO Ltd; Central South University
Priority date: 2014-09-26
Filing date: 2014-09-26
Publication date: 2017-06-16
Anticipated expiration: 2034-09-26
Also published as: CN104294052A

Abstract

本发明公开了一种简单、高效的贵金属熔炼烟尘的预处理方法，通过该预处理方法能高效脱除贵金属熔炼烟尘中的硒、汞及贱金属等有害杂质元素，使烟尘中金、银等贵金属大大富集，经过该方法预处理后所得到的贵金属物料贵金属品位高，杂质含量少，可以直接以现有成熟贵金属精炼技术加以回收。

Description

一种贵金属熔炼烟尘的预处理方法

技术领域

本发明属于有色冶炼行业中的贵金属回收技术领域，具体涉及了一种从贵金属熔炼烟尘中综合回收金、银、硒、汞等有价元素的预处理方法。

技术背景

本发明所提及的贵金属熔炼烟尘指的是在金、银等贵金属在火法熔炼过程中所产生的烟尘。该烟尘中主要有价元素为金、银等贵金属，同时硒、汞元素含量较高。

目前，国内贵金属火法熔炼过程中，均会有一部分贵金属细微粒粉尘随挥发性杂质所产生的高温烟气进入烟道，并冷却沉积于烟道中。由于这部分烟尘中含有贵金属元素，必须加以回收避免有价金属损失。由于所熔炼贵金属物料及造渣剂的差异，贵金属熔炼烟尘中各元素及品位不尽相同，其中金品位一般在0.2~2.5%、银品位一般在2~8%、硒品位一般在5~10%、汞品位一般为6%左右。国内多数冶炼企业采取将贵金属熔炼烟尘直接返回贵金属精炼生产系统的方式加以回收处理，该处理方式一方面易造成硒、汞等有害杂质元素在生产系统内循环累积，不利于日常生产的稳定性，另一方面硒、汞等杂质元素含量高不利于金、银等贵金属产品的提纯。

中国发明专利CN102784721B（申请号201210296461.9）“从有毒冶炼烟尘中富集回收硒汞的方法”提供了一种将烟尘磨矿后制备浮选矿浆，通过浮选的方式回收烟尘中硒、汞的处理方法。该方法通过调节矿浆pH值，在不添加捕收剂和起泡剂，只加入抑制剂的条件下进行粗选、精选、扫选，得到硒精矿和汞精矿的方式回收硒、汞。由于贵金属物料的特殊性，采取选矿工艺处理必须同时增加安保配套措施，且选矿过程中不确定因素易造成贵金属损失。故该发明专利提供的浮选处理方法不适于处理贵金属熔炼烟尘。

黎英等在《分银炉烟尘银、硒综合回收新工艺》（《有色金属（冶炼部分）》.2011，10：34-36）中提到一种通过酸浸——浮选工艺，回收烟尘中银、硒的处理工艺。该工艺通过硫酸浸出和氯酸钠浸出脱硒，从脱硒液中回收硒，脱硒渣经选矿得到银精矿的方式富集银、硒，实现银、硒与铅分离。该工艺过程中硫酸浸出液、氯酸钠强化脱硒液和银精矿中都含有硒，硒元素过于分散，不利于进一步回收硒。同时，同样存在由于选用选矿工艺所造成的不确定性贵金属损失。

鉴于贵金属物料的特殊性，应避免贵金属损失以及贵金属快速回收应为第一要务，因此，贵金属熔炼烟尘应尽可能采取一种简单、迅速的处理工艺，综合回收其中有价元素。

发明内容

本发明旨在提供一种简单、高效的贵金属熔炼烟尘预处理方法，通过该预处理方法能高效脱除贵金属熔炼烟尘中的硒、汞及贱金属等有害杂质元素，使烟尘中金、银等贵金属大大富集，经过该方法预处理后所得到的贵金属物料贵金属品位高，杂质含量少，可以直接以现有贵金属精炼技术加以回收。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种贵金属熔炼烟尘的预处理方法，包括如下步骤：

步骤一、贵金属熔炼烟尘强化浸出脱除包括贱金属的可溶性杂质元素：

在带搅拌的耐酸反应容器中加入水后打开搅拌，加入酸调节pH值在0.5~6.5；加入贵金属熔炼烟尘，加入量按液固重量比为1:1~10:1；待搅拌均匀后，加入烟尘重量的1%助溶剂；

在25~95℃温度下强化浸出0.5h~4h，浸出结束后固液分离，得到浸渣和浸液；浸渣进入步骤二，浸液送往水处理；

步骤二、贵金属熔炼烟尘浸渣催化氧化焙烧脱除硒、汞；

浸渣烘干后，加入浸渣重量1%的催化剂混合均匀；在氧化气氛下进行催化氧化焙烧，焙烧温度450~700℃，焙烧时间2~5h，得到焙烧烟气和焙烧渣；

焙烧烟气经吸收，硒、汞分离，得到粗硒和汞精矿；焙烧渣通过贵金属精炼回收贵金属。

其中，优选地，所述步骤一中加入的酸为硫酸或盐酸的任意一种或两者的混酸，较高的酸加入量有利于贱金属元素脱除。

其中，优选地，所述步骤一中助溶剂为按摩尔比7:2:1混合而成的锌粉、次亚磷酸钠和焦亚硫酸钠的混合物。

其中，优选地，所述步骤一中强化浸出的温度为70~80℃，需要说明的是，较高的浸出温度有利于缩短浸出时间。

其中，优选地，所述步骤二中催化剂为按摩尔比2:1混合而成的氧化铜和氯化钠的混合物。

其中，优选地，所述步骤二中催化氧化焙烧的温度为600~650℃。

其中，优选地，所述步骤二中催化氧化焙烧的时间可由焙烧烟气量而定，需要说明的是较长的焙烧时间有利于硒汞元素充分脱除。

本发明的有益效果如下：

1）通过强化浸出，能除去贵金属熔炼烟尘中大部分可溶性杂质，贵金属及硒、汞元素全部富集在浸渣中，浸出渣率低，仅为20%左右；

2）通过催化氧化焙烧，可基本脱除硒、汞元素，烧成率仅为50%左右，得到的焙烧渣具有贵金属品位高、杂质含量少等特点；

3）该预处理过程可使贵金属熔炼烟尘中大部分杂质被去除，经过预处理贵金属元素可富集10倍以上，贵金属元素品位可达到60%以上甚至更高，可用现有成熟贵金属精炼工艺直接精炼回收；

4）通过该预处理过程，脱除了贵金属熔炼烟尘中的硒、汞等不利于贵金属精炼提纯的有害元素，使贵金属的还原、提纯变得容易；

5）通过该预处理过程，分离并回收了贵金属熔炼烟尘中的硒、汞等有毒有害元素，避免了环境污染和对操作人员的职业健康损害；

6）该预处理过程中无贵金属损失，实现了各有价元素的分离和回收，较好的解决了贵金属熔炼烟尘中有价金属回收的问题。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明做进一步的说明：

一种贵金属熔炼烟尘的预处理方法，包括如下步骤：

在25~95℃温度下强化浸出0.5h~4h，浸出结束后固液分离，得到浸渣和浸液；浸渣进入步骤二，浸液送往水处理。

步骤二、贵金属熔炼烟尘浸渣催化氧化焙烧脱除硒、汞；

实施例1

某贵金属熔炼烟尘，其主要成分及含量为：Au 0.58%、Ag 5.9%、Se 5.32%、Hg6.22%、C 2.14%、Na 9.11%、Zn 2.39%、Cl 46.6%，贵金属品位合计约6.5%。具体预处理步骤如下：

1）在带搅拌的耐酸反应容器中加入1500mL水后打开搅拌，加入硫酸调节pH值为0.5，加入贵金属熔炼烟尘500g，即液固重量比为3:1。待搅拌均匀后，加入助溶剂锌粉2.65g、次亚磷酸钠1.24g、焦亚硫酸钠1.11g。

2）控制温度为70℃进行强化浸出，强化浸出1.5h，浸出结束后，固液分离，得到浸渣和浸液，浸渣进行催化氧化焙烧，浸液送往水处理。

3）浸渣烘干，加入催化剂混合均匀，加入量为氧化铜0.80g、氯化钠0.30g。在氧化气氛下进行催化氧化焙烧，控制焙烧温度为650℃，焙烧时间3.0h。得到焙烧烟气和焙烧渣。

4）焙烧烟气经吸收，硒、汞分离，得到粗硒和汞精矿。焙烧渣通过贵金属精炼回收贵金属。

通过预处理，贵金属熔炼烟尘中贵金属金银品位合计为68.07%，富集约10.5倍，可直接精炼回收。贵金属熔炼烟尘中硒脱除率约97.5%，汞脱除率约98.7%，较好的实现了硒、汞元素的分离回收，避免了其对生产、环境、职业健康所造成的不良影响。

实施例2

某贵金属熔炼烟尘，其主要成分及含量为：Au 0.21%、Ag 8.0%、Se 5.03%、Hg5.98%、C 1.46%、Na 9.32%、Zn 4.51%、Cl 44.9%，贵金属品位合计约8.2%。具体预处理步骤如下：

1）在带搅拌的耐酸反应容器中加入1500mL水后打开搅拌，加入盐酸调节pH值为1.5，加入贵金属熔炼烟尘1500g，即液固重量比为1:1。待搅拌均匀后，加入助溶剂锌粉7.96g、次亚磷酸钠3.71g、焦亚硫酸钠3.33g。

2）控制温度为95℃进行强化浸出，强化浸出3.0h，浸出结束后，固液分离，得到浸渣和浸液。浸渣进行催化氧化焙烧，浸液送往水处理。

3）浸渣烘干，加入催化剂混合均匀，加入量为氧化铜2.34g、氯化钠0.86g，在氧化气氛下进行催化氧化焙烧，控制焙烧温度为700℃，焙烧时间2.0h，得到焙烧烟气和焙烧渣。

通过预处理，贵金属熔炼烟尘中贵金属金银品位合计为81.67%，富集约10.0倍，可直接精炼回收。贵金属熔炼烟尘中硒脱除率约97.2%，汞脱除率约98.6%，较好的实现了硒、汞元素的分离回收，避免了其对生产、环境、职业健康所造成的不良影响。

实施例3

某贵金属熔炼烟尘，其主要成分及含量为：Au 2.48%、Ag 2.1%、Se 9.96%、Hg6.44%、C 3.70%、Na 8.16%、Zn 1.55%、Cl 44.1%，贵金属品位合计约4.6%。具体预处理步骤如下：

1）在带搅拌的耐酸反应容器中加入2100mL水后打开搅拌，加入硫酸:盐酸为1:1的混酸调节pH值为2.5，加入贵金属熔炼烟尘300g，即液固重量比为7:1。待搅拌均匀后，加入助溶剂锌粉1.59g、次亚磷酸钠0.74g、焦亚硫酸钠0.67g。

2）控制温度为50℃进行强化浸出，强化浸出4.0h，浸出结束后，固液分离，得到浸渣和浸液，浸渣进行催化氧化焙烧，浸液送往水处理。

3）浸渣烘干，加入催化剂混合均匀，加入量为氧化铜0.51g、氯化钠0.19g，在氧化气氛下进行催化氧化焙烧，控制焙烧温度为640℃，焙烧时间5.0h，得到焙烧烟气和焙烧渣。

通过预处理，贵金属熔炼烟尘中贵金属金银品位合计为60.23%，富集约13.1倍，可直接精炼回收。贵金属熔炼烟尘中硒脱除率约98.0%，汞脱除率约99.0%，较好的实现了硒、汞元素的分离回收，避免了其对生产、环境、职业健康所造成的不良影响。

实施例4

某贵金属熔炼烟尘，其主要成分及含量为：Au 0.34%、Ag 6.7%、Se 6.39%、Hg6.18%、C 2.53%、Na 11.97%、Zn 4.04%、Cl 40.3%，贵金属品位合计约7.0%。具体预处理步骤如下：

1）在带搅拌的耐酸反应容器中加入3000mL水后打开搅拌，加入硫酸:盐酸为2:1的混酸调节pH值为6.5，加入贵金属熔炼烟尘300g，即液固重量比为10:1。待搅拌均匀后，加入助溶剂锌粉1.59g、次亚磷酸钠0.74g、焦亚硫酸钠0.67g；

2）控制温度为25℃进行强化浸出，强化浸出0.5h，浸出结束后，固液分离，得到浸渣和浸液，浸渣进行催化氧化焙烧，浸液送往水处理。

3）浸渣烘干，加入催化剂混合均匀，加入量为氧化铜0.44g、氯化钠0.16g，在氧化气氛下进行催化氧化焙烧，控制焙烧温度为560℃，焙烧时间4.5h，得到焙烧烟气和焙烧渣。

通过预处理，贵金属熔炼烟尘中贵金属金银品位合计为71.36%，富集约10.2倍，可直接精炼回收。贵金属熔炼烟尘中硒脱除率约97.5%，汞脱除率约98.7%，较好的实现了硒、汞元素的分离回收，避免了其对生产、环境、职业健康所造成的不良影响。

实施例5

某贵金属熔炼烟尘，其主要成分及含量为：Au 1.51%、Ag 5.3%、Se 7.43%、Hg6.24%、C 1.16%、Na 7.88%、Zn 2.49%、Cl 46.3%，贵金属品位合计约6.8%。具体预处理步骤如下：

1）在带搅拌的耐酸反应容器中加入2000mL水后打开搅拌，加入硫酸调节pH值为2.0。加入贵金属熔炼烟尘1000g，即液固重量比为2:1。待搅拌均匀后，加入助溶剂锌粉5.31g、次亚磷酸钠2.47g、焦亚硫酸钠2.22g。

2）控制温度为65℃进行强化浸出，强化浸出2.5h，浸出结束后，固液分离，得到浸渣和浸液，浸渣进行催化氧化焙烧，浸液送往水处理。

3）浸渣烘干，加入催化剂混合均匀，加入量为氧化铜1.54g、氯化钠0.56g，在氧化气氛下进行催化氧化焙烧，控制焙烧温度为450℃，焙烧时间3.5h，得到焙烧烟气和焙烧渣。

通过预处理，贵金属熔炼烟尘中贵金属金银品位合计为71.42%，富集约10.5倍，可直接精炼回收。贵金属熔炼烟尘中硒脱除率约97.0%，汞脱除率约98.5%，较好的实现了硒、汞元素的分离回收，避免了其对生产、环境、职业健康所造成的不良影响。

实施例6

某贵金属熔炼烟尘，其主要成分及含量为：Au 1.89%、Ag 3.1%、Se 5.38%、Hg6.18%、C 4.01%、Na 10.04%、Zn 3.22%、Cl 45.0%。贵金属品位合计约5.0%，具体预处理步骤如下：

1）在带搅拌的耐酸反应容器中加入2400mL水后打开搅拌，加入硫酸:盐酸为3:1的混酸调节pH值为4.0。加入贵金属熔炼烟尘600g，即液固重量比为6:1。待搅拌均匀后，加入助溶剂锌粉3.19g、次亚磷酸钠1.48g、焦亚硫酸钠1.33g。

2）控制温度为35℃进行强化浸出，强化浸出3.0h，浸出结束后，固液分离，得到浸渣和浸液，浸渣进行催化氧化焙烧，浸液送往水处理。

3）浸渣烘干，加入催化剂混合均匀，加入量为氧化铜0.88g、氯化钠0.32g，在氧化气氛下进行催化氧化焙烧，控制焙烧温度为680℃，焙烧时间4.0h，得到焙烧烟气和焙烧渣。

4）焙烧烟气经吸收，硒、汞分离，得到粗硒和汞精矿，焙烧渣通过贵金属精炼回收贵金属。

通过预处理，贵金属熔炼烟尘中贵金属金银品位合计为61.12%，富集约12.2倍，可直接精炼回收。贵金属熔炼烟尘中硒脱除率约97.9%，汞脱除率约98.9%，较好的实现了硒、汞元素的分离回收，避免了其对生产、环境、职业健康所造成的不良影响。

实施例7

某贵金属熔炼烟尘，其主要成分及含量为：Au 0.46%、Ag 7.1%、Se 6.27%、Hg6.33%、C 3.22%、Na 10.45%、Zn 2.94%、Cl 42.2%，贵金属品位合计约7.6%。具体预处理步骤如下：

1）在带搅拌的耐酸反应容器中加入3000mL水后打开搅拌，加入盐酸调节pH值为0.5，加入贵金属熔炼烟尘600g，即液固重量比为5:1。待搅拌均匀后，加入助溶剂锌粉3.19g、次亚磷酸钠1.48g、焦亚硫酸钠1.33g。

2）控制温度为90℃进行强化浸出，强化浸出0.5h，浸出结束后，固液分离，得到浸渣和浸液，浸渣进行催化氧化焙烧，浸液送往水处理。

3）浸渣烘干，加入催化剂混合均匀，加入量为氧化铜0.95g、氯化钠0.35g，在氧化气氛下进行催化氧化焙烧，控制焙烧温度为630℃，焙烧时间2.5h，得到焙烧烟气和焙烧渣；

通过预处理，贵金属熔炼烟尘中贵金属金银品位合计为75.88%，富集约10.0倍，可直接精炼回收。贵金属熔炼烟尘中硒脱除率约97.1%，汞脱除率约98.5%，较好的实现了硒、汞元素的分离回收，避免了其对生产、环境、职业健康所造成的不良影响。

实施例8

某贵金属熔炼烟尘，其主要成分及含量为：Au 0.66%、Ag 6.5%、Se 9.34%、Hg6.21%、C 2.16%、Na 8.77%、Zn 1.64%、Cl 44.8%，贵金属品位合计约7.2%。具体预处理步骤如下：

1）在带搅拌的耐酸反应容器中加入2000mL水后打开搅拌，加入盐酸调节pH值为4.5，加入贵金属熔炼烟尘500g，即液固重量比为4:1。待搅拌均匀后，加入助溶剂锌粉2.65g、次亚磷酸钠1.24g、焦亚硫酸钠1.11g。

2）控制温度为75℃进行强化浸出，强化浸出4.0h，浸出结束后，固液分离，得到浸渣和浸液，浸渣进行催化氧化焙烧，浸液送往水处理。

3）浸渣烘干，加入催化剂混合均匀，加入量为氧化铜0.80g、氯化钠0.30g，在氧化气氛下进行催化氧化焙烧，控制焙烧温度为460℃，焙烧时间5.0h，得到焙烧烟气和焙烧渣。

通过预处理，贵金属熔炼烟尘中贵金属金银品位合计为72.71%，富集约10.1倍，可直接精炼回收。贵金属熔炼烟尘中硒脱除率约97.3%，汞脱除率约98.6%，较好的实现了硒、汞元素的分离回收，避免了其对生产、环境、职业健康所造成的不良影响。

实施例9

某贵金属熔炼烟尘，其主要成分及含量为：Au 0.80%、Ag 5.9%、Se 6.27%、Hg6.09%、C 2.87%、Na 9.01%、Zn 1.83%、Cl 46.1%，贵金属品位合计约6.7%。具体预处理步骤如下：

1）在带搅拌的耐酸反应容器中加入1500mL水后打开搅拌，加入硫酸调节pH值为6.0，加入贵金属熔炼烟尘500g，即液固重量比为3:1。待搅拌均匀后，加入助溶剂锌粉2.65g、次亚磷酸钠1.24g、焦亚硫酸钠1.11g。

2）控制温度为55℃进行强化浸出，强化浸出2.0h，浸出结束后，固液分离，得到浸渣和浸液，浸渣进行催化氧化焙烧，浸液送往水处理。

3）浸渣烘干，加入催化剂混合均匀，加入量为氧化铜0.80g、氯化钠0.30g，在氧化气氛下进行催化氧化焙烧，控制焙烧温度为550℃，焙烧时间3.5h，得到焙烧烟气和焙烧渣。

通过预处理，贵金属熔炼烟尘中贵金属金银品位合计为67.10%，富集约10.0倍，可直接精炼回收。贵金属熔炼烟尘中硒脱除率约97.2%，汞脱除率约98.6%，较好的实现了硒、汞元素的分离回收，避免了其对生产、环境、职业健康所造成的不良影响。

实施例10

某贵金属熔炼烟尘，其主要成分及含量为：Au 1.22%、Ag 5.0%、Se 8.16%、Hg5.90%、C 1.65%、Na 10.99%、Zn 3.67%、Cl 41.9%，贵金属品位合计约6.2%。具体预处理步骤如下：

1）在带搅拌的耐酸反应容器中加入2400mL水后打开搅拌，加入硫酸:盐酸为1:1的混酸调节pH值为3.0，加入贵金属熔炼烟尘300g，即液固重量比为8:1。待搅拌均匀后，加入助溶剂锌粉1.59g、次亚磷酸钠0.74g、焦亚硫酸钠0.67g。

2）控制温度为80℃进行强化浸出，强化浸出1.0h，浸出结束后，固液分离，得到浸渣和浸液，浸渣进行催化氧化焙烧，浸液送往水处理。

3）浸渣烘干，加入催化剂混合均匀，加入量为氧化铜0.44g、氯化钠0.16g，在氧化气氛下进行催化氧化焙烧，控制焙烧温度为650℃，焙烧时间4.0h，得到焙烧烟气和焙烧渣。

通过预处理，贵金属熔炼烟尘中贵金属金银品位合计为64.46%，富集约10.4倍，可直接精炼回收。贵金属熔炼烟尘中硒脱除率约97.8%，汞脱除率约98.9%，较好的实现了硒、汞元素的分离回收，避免了其对生产、环境、职业健康所造成的不良影响。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种贵金属熔炼烟尘的预处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤二、贵金属熔炼烟尘浸渣催化氧化焙烧脱除硒、汞；

浸渣烘干后，加入浸渣重量的1%催化剂混合均匀；在氧化气氛下进行催化氧化焙烧，焙烧温度450~700℃，焙烧时间2~5h，得到焙烧烟气和焙烧渣；

焙烧烟气经吸收，硒、汞分离，得到粗硒和汞精矿；焙烧渣通过贵金属精炼回收贵金属；

所述步骤一中助溶剂为按摩尔比7:2:1混合而成的锌粉、次亚磷酸钠和焦亚硫酸钠的混合物；所述步骤二中催化剂为按摩尔比2:1混合而成的氧化铜和氯化钠的混合物。

2.根据权利要求1所述的一种贵金属熔炼烟尘的预处理方法，其特征在于：所述步骤一中加入的酸为硫酸或盐酸的任意一种或两者的混酸，较高的酸加入量有利于贱金属元素脱除。

3.根据权利要求1所述的一种贵金属熔炼烟尘的预处理方法，其特征在于：所述步骤一中强化浸出的温度为70~80℃，需要说明的是，较高的浸出温度有利于缩短浸出时间。

4.根据权利要求1所述的一种贵金属熔炼烟尘的预处理方法，其特征在于：所述步骤二中催化氧化焙烧的温度为600~650℃。

5.根据权利要求1所述的一种贵金属熔炼烟尘的预处理方法，其特征在于：所述步骤二中催化氧化焙烧的时间可由焙烧烟气量而定，需要说明的是较长的焙烧时间有利于硒汞元素充分脱除。