國內85%以上的原生精鋅采用濕法煉鋅工藝生產,濕法煉鋅廠普遍采用沸騰焙燒--硫酸浸出-凈化-電積的濕法煉鋅工藝,在浸出液凈化過程中要產出大量的銅渣,以2018 年我國鋅產量568萬噸推算,產生的銅渣量約 2.5~3.7萬噸。銅渣中除了主金屬銅以外,還含有鉛、銀、鎘、鋅等有價金屬,企業一般外銷給銅冶煉企業作為煉銅原料,但其中只有銅計價,嚴重影響企業的經濟效益。銅冶煉企業采用銅渣生產冰銅,除了回收銅銀之外,鉛、鎘等進入冶煉渣無法回收,產生新的危廢渣,給生態環境帶來潛在隱患。銅渣如果不能得到有效利用,不僅造成資源浪費,而且存在隱患,不利于經濟的可持續發展。
由此,本文作者以銅渣為研究對象,研究可復制的銅渣有價金屬綜合回收技術,利用銅渣生產五水硫酸銅并綜合回收有價金屬,實現綠色冶煉,提升經濟效益,推動鋅冶煉循環經濟的發展。
銅渣中銅主要以單質銅、氧化亞銅及少量的硫化銅存在,國內外對于銅渣中銅的提取道大都采用常壓浸出,銅及其他有價金屬的回收率沒有保障。有報道稱采用焙燒—鐵屑置換法生產五水硫酸銅,但該工藝銅原料消耗多,回收率低,并且鐵置換銅后以二價鐵離子進入溶液中,造成鍺、鋅、鎘回收困難,經濟效益差,有時甚至無法回收鍺、鋅、鎘,環境污染嚴重。此外也有報道采用常壓浸出銅渣,浸出液通過濃縮冷卻結晶得到五水硫酸酸晶體,五水硫酸酸晶體通過一次重結晶得到產品外售,但是粗晶體雜質含量高,重結晶提純困難。……