焙燒酸浸萃銅余液有價金屬綜合回收試驗研究

王敏杰，王天星，歐海濤，郭建東

（山東國大黃金股份有限公司，山東 招遠 265406）

萃銅余液[1，2]是黃金冶煉行業中，采用焙燒酸浸萃取銅工藝的必然產物。萃銅余液屬于酸性廢水無法直接利用或無害排放，傳統的處理方法有中和沉淀法、硫化沉淀浮選法、離子交換法、電化學法及生物法[3]等。其中最普遍的處理方法是用生石灰或石灰石-石灰乳[4]進行中和處理，處理后會產生硫酸鈣中和渣固廢衍生品，難以處理，成為整個黃金冶煉和有色金屬冶煉行業急需解決的技術難題。

為此，本研究以含銅鋅金精礦焙燒酸浸萃銅余液為研究對象，通過高效高容量碳吸附、活化浮選富集銅，選銅后液沉淀回收鋅精礦，實現萃銅余液中金、銀、銅、鋅的回收，并消除了采用傳統石灰中和法處理的各種危害，為促進我國黃金冶煉行業與有色金屬冶煉行業萃銅余液的生產處理提供有效的途徑。

1 萃銅余液性質

將含銅金銀精礦與經吸附金銀后的選礦系統后液混合調漿，控制礦漿濃度50%～70%，在500℃～650℃下焙燒，將所得高溫煙氣進入硫酸生產工藝產出硫酸，含金、銀、銅的焙砂與稀硫酸在一定酸浸條件下進行酸浸，產出含銅酸浸液，進入萃取電積工藝，萃取后液即萃銅余液。對萃銅余液進行化學分析，結果分別見表1。表1表明，萃銅余液中含有Au0.10g/m3，Ag0.60g/m3，Cu83.00g/m3，Zn3150.00g/m3，H2SO426000g/m3，具有綜合回收價值。

表1 萃銅余液主要成分 g/m3

2 試驗原理與方法

（1）試驗原理。金銀回收：基于黃金冶煉焙燒酸浸萃取產出萃銅余液含有少量金、銀的的特殊性質，通過創新酸性液中金銀回收流程，采用特殊工藝技術及特種高效容量活性炭吸附劑，提高金銀的吸附效果，產出高金銀載金炭，實現萃銅余液中金銀的綜合回收。

銅浮選富集回收：基于回收金銀后的萃銅余液，仍含有一定量的硫酸及少量硫酸銅的特殊性質，采用萃銅余液與氰化提金尾渣浮選富集銅的工藝技術有機結合流程，活化提金尾渣中硫化銅、黃銅礦等銅礦物，采用一次粗選二次掃選二次精選浮選試驗流程，產出高品質的銅精礦，實現萃銅余液中的銅與氰化提金尾渣中的銅礦物同時富集回收。

鋅沉淀回收：采用新型鋅離子沉淀劑，對萃銅余液回收金、銀、銅后液（選銅后液）中有價元素鋅進行化學沉淀，產出高品質鋅精礦，處理后液用于黃金冶煉生產過程中，形成萃銅余液的閉路循環利用。

（2）試驗流程。

圖1 焙燒酸浸萃銅余液有價金屬綜合回收試驗流程

3 試驗結果與討論

3.1 椰殼活性炭對金銀回收試驗

在黃金濕法冶煉企業，用于炭漿法、炭浸法、炭柱法吸附回收貴金屬金銀的活性炭，工業生產中主要應用椰殼活性炭。本試驗中金銀的回收試驗時，主要進行椰殼活性炭吸附試驗。

分別稱取0.5g、1.0g、1.5g、2.0g、2.5g椰殼炭，加入量取的1000ml萃銅余液中，在攪拌器上攪拌，設置轉速20r/min，控制吸附時間4h，取吸附結束后液，化驗分析吸附后液金、銀的含量。椰殼炭吸附金銀試驗結果見下表2。

表2 椰殼炭吸附金銀試驗數據表

顆粒炭吸附試驗結果表明，在一定范圍內，隨投加量增加，對金銀的吸附率都是先快速上升，后上升趨勢減緩；綜合金銀吸附回收率試驗數據，選擇活性炭投加量為2.0g/1000ml萃銅余液為宜。

同步，對金銀吸附過程的攪拌轉速和吸附時間進行了條件實驗，大量條件試驗表明：吸附過程攪拌轉速為20/min，吸附時間4h，吸附后液金的含量均在0.01g/m3，銀含量在0.13g/m3，金銀吸附率平均分別為90.00%，83.33%。

3.2 萃銅余液對活化銅礦物浮選富集銅影響試驗

萃銅余液活化氰化提金尾渣銅礦物浮選試驗是在XFD1.5L/0.75L/0.50L浮選機進行，采用萃銅余液作為調漿用水，控制不同PH值，以丁基黃藥、丁銨黑藥作為銅礦物的捕收劑，2#油作為起泡劑，通過一次粗選、一次掃選試驗流程，考察不同PH值對浮選富集銅的影響。

圖2 萃銅余液對活化銅礦物浮選富集銅試驗流程

表3 不同PH值對浮選富集銅條件影響試驗數據

經過大量條件試驗表明：萃銅余液活化氰化尾渣浮選銅礦物的工藝技術條件為采用萃銅余液調整PH值至4.0，以丁基黃藥+丁銨黑藥兩種混合作為銅礦物選礦藥劑，用量為60+30g/t，2#油作為起泡劑，用量為40g/t，經過一次粗選一次掃選二次精選閉路浮選作業獲得含銅16.25%的銅精礦和選銅尾礦；過程中萃銅余液中的銅離子在活化銅礦物的同時一并與氰化尾渣中的銅礦物經過浮選富集進入到銅精礦中，產出的選銅后液用于后續綜合回收鋅精礦工藝試驗。閉路浮選試驗數據表、選銅后液成分檢測數據分別見表4、表5。

表4 閉路浮選試驗數據表

表5 選銅后液成分檢測數據表 g/m3

3.3 回收率%選銅后液沉鋅回收鋅精礦試驗

由于選銅后液中除了含有金屬鋅離子外，基本沒有其他雜質元素，因此在進行選銅后液綜合回收鋅精礦試驗時，主要考察鋅的沉鋅試劑選擇試驗、沉淀劑用量試驗試驗因素。

沉鋅試劑選擇性影響試驗：分別稱取碳酸鈉、氫氧化鈉、硫化鈉、新型沉鋅劑CZ8g，加入量取的1000ml選銅后液中，在攪拌器上攪拌，設置轉速20r/min，控制沉淀時間50min，取結束后沉鋅后液，化驗分析沉鋅后液中鋅的含量。沉鋅試劑選擇試驗結果見表6。

表6 沉鋅試劑選擇試驗數據表

沉鋅試劑選擇試驗結果表明，選銅后液中鋅的沉淀劑分別選用碳酸鈉、氫氧化鈉、硫化鈉、新型沉鋅劑CZ，綜合試驗數據結果，選擇新型沉鋅劑CZ效果最為明顯，鋅的沉淀率達到99.17%。

新型沉鋅劑CZ用量選擇試驗：分別稱取新型沉鋅劑CZ3g、4g、5g、8g、10g，分別加入量取的1000ml選銅后液中，在攪拌器上攪拌，設置轉速20r/min，控制沉淀時間50min，取結束后沉鋅后液，化驗分析沉鋅后液中鋅的含量。新型沉鋅劑CZ用量選擇試驗結果見表7。

表7 新型沉鋅劑CZ用量選擇試驗結果

綜合新型沉鋅劑CZ用量選擇試驗數據結果，新型沉鋅劑用量確定為5kg/m3為宜，鋅的沉淀率可達到98.98%。

3.4 綜合試驗

根據上述最佳試驗技術條件，對焙燒酸浸萃取產出萃銅余液采用金銀吸附回收、銅浮選富集回收、鋅沉淀富集回收工藝流程進行綜合平行試驗，試驗結果見表8。可以看出，最佳條件下，金銀銅鋅的回收率分別達到90.00%、83.33%、89.16%、98.98%，回收效果較好。

4 結論

通過對萃銅余液進行活性炭吸附金銀、，吸附后液與提金尾渣經一粗一掃二精試驗流程浮選回收銅精礦、浮選選銅后液采用新型鋅離子沉淀劑回收鋅精礦技術試驗流程，金、銀、銅、鋅回收率分別達到90.00%、83.33%、89.16%、98.98%，實現了萃銅余液中有價金屬的回收，回收后液循環利用于黃金冶煉生產過程中，形成萃銅余液的閉路循環利用。

該方法可有效從萃銅余液中回收有價金屬，為黃金冶煉行業及有色金屬行業生產企業有效處理萃銅余液提供了借鑒，為實現萃銅余液的綜合回收與利用開辟了新的途徑，具有廣泛的推廣和實用價值。

表8 綜合試驗結果