銅陽極泥硒回收率的提高與生產(chǎn)實(shí)踐

謝祥添，徐星然，趙燕燕，張耀峰

（陽谷祥光銅業(yè)有限公司，山東 聊城 252327）

1 引言

硒是一種非金屬元素,因其稀少、分散，又稱為稀散元素，硒的性質(zhì)介于金屬與非金屬之間，是一種較為珍稀的微量元素。［1］硒主要應(yīng)用于干印術(shù)的光復(fù)制，制作光電池、整流器、光學(xué)儀器、光度計(jì)等。通常，人們大都是從銅冶煉廠的銅陽極泥［2］、硫酸廠硫黃燃燒爐的煙道灰中回收硒。從銅陽極泥中回收硒的工藝主要有硫酸化焙燒法、氧化焙燒法、蘇打燒結(jié)焙燒法、卡爾多爐煙氣回收法、和全濕法工藝［3-4］。

2 卡爾多爐煙氣回收硒工藝

卡爾多爐煙氣回收硒工藝［5］，流程見圖1。

圖1 卡爾多爐煙氣回收硒工藝流程圖

卡爾多爐處理銅陽極泥時，物料中的絕大部分Se 以SeO2形式揮發(fā)進(jìn)入工藝煙氣。煙氣進(jìn)入文丘里凈化系統(tǒng)進(jìn)行濕式凈化除塵時，SeO2與水接觸形成亞硒酸溶液，和循環(huán)液一起返回循環(huán)槽。隨著循環(huán)槽內(nèi)溶液不斷循環(huán)使用，溶液中Se 的含量不斷升高，同時煙氣中還含有二氧化硫，二氧化硫能還原沉淀亞硒酸，為確保循環(huán)液中Se 不被還原沉淀，必須確保循環(huán)槽內(nèi)溶液pH 值在3～4 之間，通過加入氫氧化鈉溶液來調(diào)節(jié)溶液pH 值。

當(dāng)文丘里泥循環(huán)液硒濃度達(dá)到可以排放時，排入緩存槽。首先向緩沖槽中加入NaOH 把溶液的pH 值調(diào)至6～7，用泵將漿液送到壓濾機(jī)中進(jìn)行固液分離，濾渣（文丘里泥）干燥、過磅后返卡爾多爐，濾液送去沉Se 作業(yè)。

（1）一次還原沉硒。采用二氧化硫沉硒，溫度控制80±2℃，當(dāng)溶液中的硒濃度為2g/L 時，則表明到達(dá)一次沉硒作業(yè)終點(diǎn)，停止通入二氧化硫，一次沉硒作業(yè)結(jié)束。作業(yè)完成后，采用板框壓濾機(jī)進(jìn)行過濾。當(dāng)壓濾結(jié)束后用濾餅量3～5 倍的水沖洗濾餅（粗硒），洗滌的目的主要洗凈濾餅中夾雜的硫酸液。一次沉硒殘液送至二次沉硒槽進(jìn)行二次沉硒，濾餅即粗硒。

（2）二次還原沉硒。二次沉硒作業(yè)與一次沉硒的操作程序相同。當(dāng)溶液中的硒濃度大約為0.06g/L 時，二次沉硒作業(yè)結(jié)束。與一次沉硒相比，二次沉硒液中的含Se 量低，還原沉淀1kg 硒所消耗的二氧化硫量要比一次沉硒所消耗的多。二次沉硒作業(yè)結(jié)束后，漿液在壓濾機(jī)中進(jìn)行固液分離。當(dāng)壓濾機(jī)滿時，洗滌5min 就能洗凈濾餅中的硫酸液，廢液至車間廢液儲存總罐儲存，濾餅干燥后返卡爾多爐。

3 卡爾多爐貴金屬工藝硒的分布

卡爾多爐貴金屬工藝硒的分布見表1。從表1可以看出卡爾多爐貴金屬工藝硒較為分散，在浸出工序大部分硒進(jìn)入脫銅泥中，少部分的硒進(jìn)行銀硒渣中?？柖酄t工序中，硒進(jìn)入粗硒的比例并不高僅為67.74%，部分硒進(jìn)入文丘里泥、二次沉硒物、煙塵中，而文丘里泥、二次沉硒物、煙塵均需要返回卡爾多爐再處理導(dǎo)致硒回收率不高。

表1 卡爾多爐貴金屬工藝硒的分布

4 提高硒回收率措施及效果

4.1 文丘里泥強(qiáng)化洗滌

文丘里泥壓濾完畢，用熱水對濾餅進(jìn)行強(qiáng)化洗滌，水溫控制70～80℃，沖洗水量控制1～1.5t/批；文丘里泥含硒從原來的35%～40%降低至20%～25%，熱水強(qiáng)化洗滌能有效的洗滌掉文丘里泥中的硫酸和可溶于稀硫酸的硒，加快了硒的開路速度，減少了文丘里泥硒的返爐量。

4.2 煙灰水浸脫硒

環(huán)集布袋收塵器所收集的煙灰，原工藝為直接入爐處理，煙灰含硒高，煙塵率高。通過工藝試驗(yàn)的研究發(fā)現(xiàn)煙灰中的硒易通過水浸脫除，把煙灰加入文丘里泥槽進(jìn)行水浸脫硒，水量15t，洗滌煙灰量4t，煙灰含硒由30%～35%降為20%～25%。大大的加快了硒的開路速度，減少了煙灰硒的返爐量［5］。

4.3 浸出系統(tǒng)直接生產(chǎn)粗硒

通過沉銀硒工藝銀硒分步沉淀分步回收，實(shí)現(xiàn)銀硒的分離。通過工藝調(diào)整，銀硒渣含硒由50%～60%，提高至90%～99%，含金由60g/t 下降為＜5g/t，含銀由0.6%～0.7%降為＜0.1%，絕大部分達(dá)到外賣標(biāo)準(zhǔn)，不再返爐處理［6］。

（1）現(xiàn)場改造：在壓浸轉(zhuǎn)運(yùn)槽增加通二氧化硫管線，增加銀硒壓濾中轉(zhuǎn)槽，增加壓浸濾液二次過濾壓濾機(jī)，調(diào)整壓浸壓濾機(jī)濾布由原來400 目改為500 目，二次過濾壓濾機(jī)濾布使用800 目的。

（2）操作調(diào)整：高壓釜放料進(jìn)入壓浸轉(zhuǎn)運(yùn)槽，先通5kg 二氧化硫，降低液體中含銀量，壓浸壓濾后液回液至銀硒中轉(zhuǎn)槽，通過二次壓濾機(jī)進(jìn)行二次過濾，濾液回銀硒槽。

4.4 不再產(chǎn)出二次沉硒物

通過工藝調(diào)整，一次沉硒與二次沉硒合并不再產(chǎn)出二次沉硒物，加快了硒的開路速度，杜絕了二次沉硒物的返爐，提高卡爾多爐工序硒的直收率。

4.5 提高粗硒產(chǎn)品一次合格率

控制煙氣洗滌液含硒在60～80g/L，加快沉硒速度，控制洗滌水量6～7t/批，產(chǎn)出粗硒含硒90%～99%,一次合格率由85%提高至100%，有效的降低了粗硒的返爐量，加快了硒的開路速度。

4.6 實(shí)施效果

通過上述5 項(xiàng)措施的實(shí)施，稀貴系統(tǒng)硒的回收率由2012-2017 年88%提高至2018-2019 年的93.4%，年多回收硒金屬量18.2t，經(jīng)濟(jì)效益可觀，產(chǎn)生效益見表2。

表2 產(chǎn)生效益明細(xì)表

5 結(jié)語

為提高卡爾多爐貴金屬工藝中硒的回收率采取了以下措施：

（1）通過文丘里泥的強(qiáng)化洗滌，提高了文丘里泥中硒的開路速度。

（2）通過煙灰水浸脫硒，有效的減少了煙灰硒的返爐量。

（3）通過浸出系統(tǒng)直接生產(chǎn)粗硒，實(shí)現(xiàn)銀硒渣直接開路產(chǎn)出粗硒。

（4）通過一次沉硒與二次沉硒合并不再產(chǎn)出二次沉硒物，杜絕了二次沉硒物的產(chǎn)生。

（5）通過提高粗硒產(chǎn)品一次合格率，有效的降低了不合格粗硒的返爐量。

通過上述5 項(xiàng)措施的實(shí)施，銅陽極泥硒回收率由2012-2017 年的88%大幅提高至2018-2019 年的93.4%，提高了5.4%，年可多回收硒18.2t，經(jīng)濟(jì)效益可觀。