阳极泥处理车间工艺描述

阳极泥处理车间工艺说明本说明仅作为工艺参考使用，设备选型及型号参数以设备订货条件为准。7.3.1原料、辅助材料和产品（1）原料：阳极泥来自于电解车间，处理量：160.56t/a（干量），含水25%，经汽车或叉车运送至本车间。阳极泥的主要化学成分见表7-12。表7-12阳极泥的主要化学成分兀素CuNiAsSbBiPbAu（g/t）Ag（g/t）%8.932.070.040.00060.694.939044.23277.6（2）辅助材料：辅助材料的规格及用量见表7-13。表7-13辅助材料的规格及用量序号物料名称规格要求用量/（t/a）备注1铜板工业级，含CuN99%0.082硫酸工业级（98%）289.03盐酸工业级（31%）96.3桶装（50kg/桶）4氢氧化钠GB209-20061.6袋装（50kg/袋）5氯酸钠GB/T1618-20084.0袋装（25kg/袋）6亚硫酸氢钠HG/T3814-20062.4袋装（25kg/袋）7亚硫酸钠HG/T2967-201016.1袋装（25kg/袋）8甲醛（37%）GB/T9009-20112.4桶装（25kg/桶）9硝酸工业级（63%）0.1桶装（25kg/桶）10锌粉工业级，含ZnN96%0.15袋装（25kg/袋）（3）产品及副产品:（一）产品金锭，产量为1.43t/a,含Au99.99%,产品质量符合GB/T4134-20031号金国家标准；外售。银锭，产量为0.52t/a,含Ag99.99%,产品质量符合GB/T4135-20021号银国家标准；外售。（二）副产品分银渣，产量为92.32t/a（干量），渣含水30%，主要化学成分详见金属平衡表，送铜火法熔炼系统处理。伯钯精矿，产量为0.33t/a（干量），渣含水30%，主要化学成分详见金属平衡表，堆存。硫酸铜溶液，产量为963.60m3/a（含Cu14.3g/l），主要化学成分详见金属平衡表，送电解车间。7.3.2工艺流程选择目前，铜阳极泥处理工艺主要有三种：（1）全湿法工艺流程，以美国OUTFORT公司为代表，流程为加压浸出铜、碲一氯化浸出金、硒一碱浸分铅一氨浸分银一金银电解；（2）以湿法为主，火法、湿法相结合的流程，为目前中小规模阳极泥生产厂家普遍采用，主流程为硫酸化焙烧蒸硒一稀酸分铜一氯化分金一亚硫酸钠分银一金还原--银电解；（3）以火法为主，湿法、火法相结合的工艺流程。以波立登（现已并入奥图泰）公司为代表，主流程为加压浸出铜、碲一火法熔炼、吹炼一银电解一银阳极泥处理提金。阳极泥处理流程的选择主要依据是阳极泥的化学成分和生产规模的大小。阳极泥中各元素的赋存状态较复杂，其中以金属状态存在的有伯族金属、金、大部分铜和少量银；硒、碲、大部分银、少量铜和金则以金属硒化物及碲化物形式存在，其余金属则大多数为氧化物、复杂氧化物或砷酸盐、锑酸盐。从技术上看，采用以上三种工艺均可。但是，第一种工艺操作复杂，设备费用高，投资大，生产成本高；第三种工艺仅适用于20万t/a以上规模的铜冶炼厂产阳极泥量。根据本项目的阳极泥处理规模，采用第二种工艺（湿法工艺）较为合适。因此，本项目推荐选择湿法工艺流程，即硫酸化焙烧蒸硒一稀酸分铜一氯化分金一亚硫酸钠分银一金还原一银电解。阳极泥处理车间的工艺流程及设备连接图详见附图Z0985-E331-3，Z0985-E331-6。7.3.3工艺过程描述阳极泥处理主要包括以下工序：硫酸化焙烧、酸浸脱铜、水溶液氯化及伯钯置换、金粉铸锭、亚硫酸钠浸银及还原、银电解等。硫酸化焙烧硫酸化焙烧的目的是将铜、银和镍等金属硫酸盐化，以便浸出时脱除；将硒氧化成挥发性的二氧化硒进入吸收塔，在水溶液中转化为硒酸，然后被炉气中的二氧化硫还原成粗硒。由电解车间送来的阳极泥投入两段搅拌槽内用浓硫酸配料、浆化，然后自动加入电加热回转窑内进行硫酸化焙烧、蒸硒。硒以二氧化硒形式挥发与二氧化硫烟气一同在负压下进入两组吸收罐，在吸收罐内被二氧化硫还原为金属硒，经过滤得到含硒T5%的粗硒；含酸吸收液送电解车间做补液使用，或视实际情况送污水处理。而铜、银、铅等金属元素则形成硫酸盐留在焙砂内由窑尾排出。主要反应方程式如下：Cu+2H2SO4=CuSO4+H2O+SO2fCu2S+6H2SO4=2CuSO4+6H2O+5SO2f2Ag+2H2SO4=Ag2SO4+2H2O+SO2fAg2Se+3H2SO4=Ag2SO4+SeSO3+3H2O+SO2fSeO2+H2O=H2SeO3H2SeO3+SO2+H2O=SeI+2H2SO4酸浸脱铜酸浸脱铜的目的是将铜、银和镍的硫酸盐浸出。为了提高浸出率，加入少量的硫酸，使硫酸银也转入溶液，用铜置换出其中的银，得到粗银粉。。经硫酸盐化焙烧产出焙砂经稀硫酸水溶液浸出铜，过滤后得到的浸出渣送氯化提金工序；由于在浸出铜的同时部分银也被浸出，所以硫酸铜溶液需在置换槽内用铜板置换银，得到粗银粉送银电解工序，置换后的硫酸铜溶液返回电解车间。主要反应方程式如下：Ag2SO4+Cu=2Ag+CuSO4水溶液氯化及铂钯还原水溶液氯化的目的是将浸出渣中以金属态存在的金、铂及钯溶解，同时向分金液中加入还原剂，经置换后得到金、铂及钯等金属。铜银浸出后得到的浸出渣采用水溶液氯化分金法提金，控制终点电位大于1000mV时，银生成氯化银留在分金渣中，送亚硫酸钠浸银及还原工序；金、铂、钯及少量贱金属均被氯化溶解进入溶液中。向含金溶液加入亚硫酸氢钠经两次还原，过滤后得到的金粉送金粉铸锭工序；还原后液送铂钯置换槽，经锌粉置换过滤后得到的铂钯精矿，堆存，置换后液送污水处理。分金主要反应方程式如下：2Au+NaClO3+8HCl=2HAuCl4+NaCl+3H2O2HAuCl4+3NaHSO3+3H2O=2AuI+3H2SO4+5HCl+3NaCI铂钯精矿提取主要反应方程式如下：3Pt+2NaClO3+18HCl=3H2PtCl6+2NaCl+6H2O3Pd+2NaClO3+18HCl=3H2PdCl6+2NaCl+6H2OH2PtCl6+2Zn=PtI+2HCl+2ZnCl2H2PdCl6+2Zn=PdI+2HCl+2ZnCl2金粉铸锭金粉经硝酸煮洗、纯水洗涤、干燥后送高频感应电炉进行铸锭。浇铸前将模具清理干净，用乙炔气喷枪在模具涂灰；浇铸时，浇铸速度要快、稳、均匀，避免金液在模内剧烈波动以免造成表面裂纹和皱纹；金液注入模具后，用液化气喷火枪缓冷。金锭脱模后，清除金锭表面的污物，检验、打码、称量、入库。，即可得到含AuN99.99%的IC-Au99.99金锭。亚硫酸钠浸银及还原亚硫酸钠浸银的目的是将分金渣中的氯化银溶解，同时向分银液中加入还原剂，经置换后得到粗银粉，提高银的回收率。水溶液氯化后得到的分金渣，采用亚硫酸钠浸银与甲醛还原法进一步处理，以提高银的直收率，亚硫酸钠分银后残渣返回火法熔炼系统，以回收其中微量贵金属。分银后液中加氢氧化钠调整PH值后，加甲醛还原得到的银粉送银电解工序，还原后液经氯化钠沉银后送污水处理。主要反应方程式如下：AgCl+2Na2SO3=Na3Ag(SO3)2+NaCl4Na3[Ag(SO3)2]+6NaOH+HCOH=4AgI+8Na2SO3+4H2O+Na2CO3银电解从铜银浸出液中置换后及亚硫酸钠浸银还原后得到的粗银粉经烘干后铸成银阳极，阴极为钛板，在电解槽中通直流电进行电解，电解液为硝酸与硝酸银组成的水溶液，在直流电的作用下，银从阳极上溶解进入电解液，并呈一价阳离子在阴极上放电析出金属银。电解银粉经洗涤、烘干后送熔铸，银粉熔铸在中频感应电炉中进行，温度1200〜1300°C，浇铸成银锭。

银锭脱模后，清除银锭表面的污物，检验、打码、称量、入库。，即可得到含AgN99.99%的IC-Ag99.99银锭。7.3.4主要工艺设计参数冶炼主要工艺设计参数见表7-14。表7-14冶炼主要工艺设计参数序号参数单位数值备注1基本情况阳极泥量（干量）t/a160.56年工作天数硫酸化焙烧工序d180其它工序d3002阳极泥处理2.1硫酸化焙烧配料比（浓硫酸：阳极泥）1:1浆化时间h6窑头温度°C〜300窑中温度°C〜580窑尾温度C〜650窑内负压Pa800焙砂产率1.252.2铜银浸出液固比5:1反应温度C80〜90浸出时间h42.3铜板置换续表7-14冶炼主要工艺设计参数

序号参数单位数值备注反应温度°C80〜90置换时间h22.4水溶液氯化氯化介质盐酸+氯酸钠液固比5:1盐酸浓度g/l80〜100反应温度C60〜70反应时间h10终点电位mV1000〜10502.5亚硫酸氢钠还原还原剂亚硫酸氢钠还原温度C60〜702.5.1一次还原h〜3还原时间h2〜3控制电位mV650〜7002.5.2二次还原还原时间h〜1终点电位mV〜3502.6伯钯置换置换温度C70〜80置换时间h〜42.7金粉铸锭熔铸温度C1200〜13002.8亚硫酸钠浸银液固比7:1浸出温度C30〜40

续表7-14冶炼主要工艺设计参数序号参数单位数值备注反应时间h〜3终点PH值82.9甲醛还原浸出温度°C30〜40反应时间h〜22.10银电解电解液成分：Agg/L〜80HNO3g/L50电解液温度C30~50电流密度A/m2100~2002.11银粉铸锭熔铸温度C1100〜12007.3.5主要金属平衡阳极泥处理车间主要金属平衡见表7-15。表7-15阳极泥处理主要金属平衡表物料名称物料量CuNiAsSbBiPbt/a%(g/l)t/a%(g/l)t/a%(g/l)t/a%(g/l)t/a%(g/l)t/a%(g/l)t投入阳极泥160.568.9314.342.073.320.040.060.00060.00090.691.114.937铜板0.07899.000.08合计14.423.320.060.00091.117产出金锭1.430.0030.000.00050.000.00050.000.0010.000.00080.000.0010银锭0.520.0030.000.00050.000.00050.000.0010.000.00080.000.0010分银渣92.320.7200.660.1650.150.0260.020.0010.001.1401.058.5747伯钯精矿0.330.0000.000.00050.000.00050.000.0010.000.00080.000.0010硫酸铜溶液（m3/a）963.6014.26313.743.2883.170.0420.040.0000.000.0570.060.0000还原后液765.000.0050.000.0020.000.0000.000.0000.000.0000.000.0000置换后液600.000.0050.000.0020.000.0000.000.0000.000.0000.000.0000银电解废液（m3/a）699.850.0050.000.0020.000.0000.000.0000.000.0000.000.0000合计14.423.320.060.00091.1177.3.6主要设备选型计算回转窑日处理阳极泥：〜0.89t/d阳极泥含水25%酸比1:1物料在窑内停留时间：4〜5h根据公式：G=0.785•D2•W料・r料及公式：W料=1.88・D•n•i/sinaL=W料・t选用＜^800X10000mm电加热回转窑1台。铜银浸出槽日处理焙砂：0.67t/d浸出液固比：5：1操作周期：4h容积利用率：80%需浸出槽容积：5X0.67X4/(24X0.8)=0.7m3考虑到操作的灵活性与富余能力，选用V=1000L的锅底钢衬钛搅拌槽1台。沉银置换槽规格同铜银浸出槽，选用V=1000L的锅底钢衬钛搅拌槽1台。氯化分金釜阳极泥经分铜银后，渣率约50%，含水约30%，则每天处理的分铜银渣量为：0.67X50%=0.0.335t/d(干重)浸出液固比：5：1操作周期：12h容积利用率：80%需浸出槽容积：5X0.335X10/(24X0.8)=0.87m3考虑到操作的灵活性与富余能力，选用V=1000L的锅底钢衬钛反应釜2台，其中1台备用。金还原釜、伯钯置换釜、亚纳浸银及还原釜规格同氯化分金釜，选用V=1000L的锅底钢衬钛反应釜各1台。银电解槽年产银量：0.52t/a阴极尺寸：180X350mm每槽阴极块数：6块电流密度：100A/m2电流效率：95%每日通电时间：22h每槽每日产银量：〜5.6kg/d选择400X800银电解槽2台，年需工作日50d。高频感应电炉每年熔铸金属量金锭1.43t/a4.3kg/d设每天工作4炉，每炉处理金属量4.3—4=1.1kg/炉选用TH-60型高频感应电炉1台。

（8）中频感应电炉每年熔铸金属量银锭0.52t/a选用IGPS-35型中频感应电炉1台。7.3.7主要技术经济指标阳极泥处理车间的主要经济指标如表7-16所示。表7-16主要技术经济指标序号指标名称单位数量备注1处理量t/a160.562回收率金回收率（从阳极泥至金锭）%98.5银回收率（从阳极泥至银锭）%98.53材料单耗硫酸（98%）t/t.阳极泥1.8盐酸（31%）t/t.阳极泥0.6氢氧化钠kg/t.阳极泥10氯酸钠kg/t.阳极泥25亚硫酸氢钠kg/t.阳极泥15亚硫酸钠kg/t.阳极泥100甲醛（37%）kg/t.阳极泥15硝酸（63%）kg/t.阳极泥0.65锌粉（96%）kg/t.阳极泥0.92水m3/t.阳极泥5.6蒸气t/t.阳极泥20电kW.h/t.阳极泥50007.3.8车间配置说明本车间为重点保护部门，所以整个厂房