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          黃金冶煉廢水銅的萃取回收

          作者:管理員    發布時間:2016/7/12 17:22:34

          黃金冶煉廢水銅的萃取回收

              〔摘要〕采用萃取工藝從黃金冶煉廢水中回收銅,考查了萃取劑濃度、相比O/A ,混合時間、pH值等因素對銅萃取率的影響,獲得優化工藝條件:萃取劑濃度為20%,相比O/A=2:1,混合時間為3 min,pH1.52。在優化工藝條件下開展了工業試驗,銅萃取率可達95%以上,反萃液銅離子濃度可達到36 g/L以上,滿足銅電積工序要求,實現了銅的高效回收。

              許多金礦石都不同程度的含有銅,當其中的銅不能或不宜富集成銅精礦,也不能實現金、銅的選擇性浸出時,只能加氰化鈉同時浸出金、銅。在銅的化合物中,除硅孔雀石和黃銅礦在氰化物溶液中溶解度有限外((5.6%),自然銅、氧化銅、輝銅礦、斑銅礦、銅藍礦、黝銅礦等大都易溶于氰化物中(即便在堿性溶液中也一樣),生成一系列非常穩定的配合物,如Cu(CN)2 , Cu(CN)32-, Cu(CN)43-。采用炭漿或炭浸工藝時金、銅的分離一般在粗金泥提純過程中實現,粗金泥通過硝酸除雜、王水分金、還原工序得到海綿金,同時在提純工序產生大量高銅廢水(29g/L左右),回收這部分存在于廢水中的銅可以產生較好的經濟效益和環保效益,可以減輕后續的環保水處理壓力。

          目前,含銅廢水比較系統的處理方法有化學法、物化法及生物法等?;瘜W法主要有化學沉淀法、置換法、電解法等,物化法一般都是采用離子反滲透膜、離子交換、吸附等方法除去廢液中的銅,生物吸附技術是處理低濃度廢水研究的熱點。萃取一電積((SX-E W)技術由于有工藝簡單、投資省、成本低、建設周期短等優點,在低品位銅礦的生物冶金方面已得到大規模應用。本試驗研究擬采用萃取法從黃金冶煉廢水中回收銅。

          結果與討論

          1酸度對Cu2+萃取率的影響

              實驗條件選擇O/A=2: 1,萃取劑Lix984N濃度為20%,混合時間4 min,在不同的pH條件下,進行萃取酸度條件實驗,結果見圖1.

           

           

           

          由圖1可知,隨著pH的增加,銅的萃取率也隨著增加,但當pH值大于1.5時,銅的萃取率增加緩慢。繼續提高pH值,會增加堿耗,因此選擇料液萃取pH=1.52.

          2萃取混合時間對C u2+萃取率的影響

              實驗條件選擇:O/A=2:1,萃取劑Lix984N濃度為20%,pH=1.5,在不同萃取混合時間條件下,進行萃取混合時間條件實驗,結果見圖2.

           

           

           

          由圖2可知,隨著萃取時間的增加,萃取率也在不斷的升高,當萃取混合時間超過3 min時,水相和有機相基本達到平衡,隨著萃取混合時間的增加,萃取率的增加十分緩慢,為確保獲得較好的金屬萃取率,同時考慮到在工業生產中過長的混合時間會導致的混合室,綜合諸多因數考慮,選取3  min為較佳萃取混合時間。

          2.3相比對C u2+萃取率的影響

              實驗條件選擇:萃取劑Lix984N濃度為20 %pH=1.5,在萃取混合時間3 min條件下,考查相比對萃取率的影響,結果如圖3所示。

           

           

           

           

          從圖3可以看出,相比越大,銅的萃取率也越高,當相比O/A=2:1時,獲得了較理想的金屬萃取率,再增加相比金屬萃取率增長緩慢,綜合考慮,選取相比O/A=2:1為萃取相比。

          2.4萃取劑濃度對C u2+萃取率的影響

              實驗條件選擇:相比O/A=2:1,pH=1.5,在萃取混合時間3  min條件下,考查萃取劑濃度對萃取率的影響,結果如圖4所示。

           

           

           

           

           

              由圖4可知,萃取劑的濃度越高,萃取率也越高,但是當萃取劑的濃度超過30%時,有機相的勃度增加,流動性變差分相時間變長,同時夾帶加大,不利于萃取過程的進行,同時考慮到本料液的具體情況,當萃取劑濃度達到20%,其萃取率已達到96.6%,屬較理想的萃取效果,所以本實驗選取萃取劑的濃度為20% .

          綜合上述實驗各條件,采取萃取工藝處理黃金冶煉含銅廢水合適的工藝條件是:萃取劑的濃度為20%湘比。O/A=2:1,混合時間為3 min,pH1.52,洗滌液采用硫酸濃度為59g水溶液。

          2.5工業試驗

              按實驗室試驗所確定的參數,設計混合澄清槽。操作過程中先利用石灰、片堿將黃金提純廢水調至pH=1.52,待廢液中懸浮物沉淀、澄清,抽取上清液進入萃取系統。萃取劑的濃度為20%,相比O/A=2:1,混合時間為3 min,pH1.52,洗滌液采用硫酸濃度為5妙水溶液,經過三級萃取后,萃余液銅含量<100 mg/L后進入后續環保再處理。負載有機相進入反萃段與20%硫酸進行三級反萃,得到36 g/L以上的硫酸銅溶液及空白有機相。試驗結果如表2所示。

           

           

           

           

          從表2可以看出,在相比為1:12:1時,可以達到95%以上的萃取率,反萃液銅離子濃度可達到3 6 g/L以上,可達到銅電積工序的濃度要求(>35 g/L),實現了銅的高效回收。

          3結論

              1)實驗結果表明,采取萃取工藝處理黃金冶煉含銅廢水合適的工藝條件是:萃取劑濃度為20%,相比O/A=2:1,混合時間為3 min,pH1.52,洗滌液采用硫酸濃度為59g水溶液。

              2)工業試驗表明,利用石灰、片堿將黃金提純廢水調至pH=1.52,按實驗選定的優化工藝條件經過三級萃取后,銅萃取率可達95%以上,反萃液銅離子濃度可達到36 g/L以上,滿足銅電積工序要求,實現了銅的高效回收。

           

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