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黄金冶炼废水铜的萃取回收

编辑:管理员    发布时间:2016/7/12 17:22:34

黄金冶炼废水铜的萃取回收

    〔摘要〕采用萃取工艺从黄金冶炼废水中回收铜,考查了萃取剂浓度、相比O/A ,混合时间、pH值等因素对铜萃取率的影响,获得优化工艺条件:萃取剂浓度为20%,相比O/A=2:1,混合时间为3 min,pH1.52。在优化工艺条件下开展了工业试验,铜萃取率可达95%以上,反萃液铜离子浓度可达到36 g/L以上,满足铜电积工序要求,实现了铜的高效回收。

    许多金矿石都不同程度的含有铜,当其中的铜不能或不宜富集成铜精矿,也不能实现金、铜的选择性浸出时,只能加氰化钠同时浸出金、铜。在铜的化合物中,除硅孔雀石和黄铜矿在氰化物溶液中溶解度有限外((5.6%),自然铜、氧化铜、辉铜矿、斑铜矿、铜蓝矿、黝铜矿等大都易溶于氰化物中(即便在碱性溶液中也一样),生成一系列非常稳定的配合物,如Cu(CN)2 , Cu(CN)32-, Cu(CN)43-。采用炭浆或炭浸工艺时金、铜的分离一般在粗金泥提纯过程中实现,粗金泥通过硝酸除杂、王水分金、还原工序得到海绵金,同时在提纯工序产生大量高铜废水(29g/L左右),回收这部分存在于废水中的铜可以产生较好的经济效益和环保效益,可以减轻后续的环保水处理压力。

目前,含铜废水比较系统的处理方法有化学法、物化法及生物法等。化学法主要有化学沉淀法、置换法、电解法等,物化法一般都是采用离子反渗透膜、离子交换、吸附等方法除去废液中的铜,生物吸附技术是处理低浓度废水研究的热点。萃取一电积((SX-E W)技术由于有工艺简单、投资省、成本低、建设周期短等优点,在低品位铜矿的生物冶金方面已得到大规模应用。本试验研究拟采用萃取法从黄金冶炼废水中回收铜。

结果与讨论

1酸度对Cu2+萃取率的影响

    实验条件选择O/A=2: 1,萃取剂Lix984N浓度为20%,混合时间4 min,在不同的pH条件下,进行萃取酸度条件实验,结果见图1.

 

 

 

由图1可知,随着pH的增加,铜的萃取率也随着增加,但当pH值大于1.5时,铜的萃取率增加缓慢。继续提高pH值,会增加碱耗,因此选择料液萃取pH=1.52.

2萃取混合时间对C u2+萃取率的影响

    实验条件选择:O/A=2:1,萃取剂Lix984N浓度为20%,pH=1.5,在不同萃取混合时间条件下,进行萃取混合时间条件实验,结果见图2.

 

 

 

由图2可知,随着萃取时间的增加,萃取率也在不断的升高,当萃取混合时间超过3 min时,水相和有机相基本达到平衡,随着萃取混合时间的增加,萃取率的增加十分缓慢,为确保获得较好的金属萃取率,同时考虑到在工业生产中过长的混合时间会导致的混合室,综合诸多因数考虑,选取3  min为较佳萃取混合时间。

2.3相比对C u2+萃取率的影响

    实验条件选择:萃取剂Lix984N浓度为20 %pH=1.5,在萃取混合时间3 min条件下,考查相比对萃取率的影响,结果如图3所示。

 

 

 

 

从图3可以看出,相比越大,铜的萃取率也越高,当相比O/A=2:1时,获得了较理想的金属萃取率,再增加相比金属萃取率增长缓慢,综合考虑,选取相比O/A=2:1为萃取相比。

2.4萃取剂浓度对C u2+萃取率的影响

    实验条件选择:相比O/A=2:1,pH=1.5,在萃取混合时间3  min条件下,考查萃取剂浓度对萃取率的影响,结果如图4所示。

 

 

 

 

 

    由图4可知,萃取剂的浓度越高,萃取率也越高,但是当萃取剂的浓度超过30%时,有机相的勃度增加,流动性变差分相时间变长,同时夹带加大,不利于萃取过程的进行,同时考虑到本料液的具体情况,当萃取剂浓度达到20%,其萃取率已达到96.6%,属较理想的萃取效果,所以本实验选取萃取剂的浓度为20% .

综合上述实验各条件,采取萃取工艺处理黄金冶炼含铜废水合适的工艺条件是:萃取剂的浓度为20%湘比。O/A=2:1,混合时间为3 min,pH1.52,洗涤液采用硫酸浓度为59g水溶液。

2.5工业试验

    按实验室试验所确定的参数,设计混合澄清槽。操作过程中先利用石灰、片碱将黄金提纯废水调至pH=1.52,待废液中悬浮物沉淀、澄清,抽取上清液进入萃取系统。萃取剂的浓度为20%,相比O/A=2:1,混合时间为3 min,pH1.52,洗涤液采用硫酸浓度为5妙水溶液,经过三级萃取后,萃余液铜含量<100 mg/L后进入后续环保再处理。负载有机相进入反萃段与20%硫酸进行三级反萃,得到36 g/L以上的硫酸铜溶液及空白有机相。试验结果如表2所示。

 

 

 

 

从表2可以看出,在相比为1:12:1时,可以达到95%以上的萃取率,反萃液铜离子浓度可达到3 6 g/L以上,可达到铜电积工序的浓度要求(>35 g/L),实现了铜的高效回收。

3结论

    1)实验结果表明,采取萃取工艺处理黄金冶炼含铜废水合适的工艺条件是:萃取剂浓度为20%,相比O/A=2:1,混合时间为3 minpH1.52,洗涤液采用硫酸浓度为59g水溶液。

    2)工业试验表明,利用石灰、片碱将黄金提纯废水调至pH=1.52,按实验选定的优化工艺条件经过三级萃取后,铜萃取率可达95%以上,反萃液铜离子浓度可达到36 g/L以上,满足铜电积工序要求,实现了铜的高效回收。

 

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