铜转炉白烟灰的处理工艺研究

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1、武汉工程大学硕士学位论文铜转炉白烟灰的处理工艺研究姓名：彭翠申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：池汝安;朱国才20070510摘要铜冶炼过程产生的白烟灰为目前工业上极具代表性的含铜废弃物之一，其中不但含有Cu、Zn、Pb、Ni、Co及In、Ge有价元素，同时含有砷等有害元素。这种废弃物不及时处理不但会造成严重的环境污染，也造成了资源的浪费。随着我国经济的快速发展，对于各种资源的依存度在加大，造成了近年来有色金属及稀有金属价格的暴涨。从工业废弃物中回收有价金属，加速二次资源的利用，对于满足我国国民经济发展

2、的需要具有实际意义和紧迫性。本文以我国某铜冶炼企业铜冶炼过程中产生的白烟灰为原料，系统地研究了白烟灰中有价金属元素的浸出、分离及回收工艺。研究采用的原料白烟灰铜含量约为10％，锌含量达到8．75％，砷含量也在4％以上。在优化浸出工艺的基础上，采用溶剂萃取的方法回收金属铜，加铁氧化法沉淀分离砷以及硫化物沉淀法回收锌的工艺路线。主要取得成果有：(1)通过先后采用常温水浸、加热酸浸以及稀酸加热氧化浸出，优化了白烟灰中有价金属浸出工艺，提出合理的浸出工艺流程，提高铜、锌等的浸出率，抑制铅、铋、铟等的浸出，达到分组分离

3、的目的；(2)分别采用稀酸氧化一步浸出法和两步浸出法研究了白烟灰中铜的浸出动力学过程，比较了两种浸出方法浸出速率的差异，并分别建立了反应动力学模型；(3)对于烟灰浸出液中的铜，通过选用具有优良的选择性的N902作为萃取剂，硫酸作为反萃剂，在优化条件下萃取率和反萃率都可以达到99％以上，反萃液经活性炭吸附除油后，加热蒸发得到CuS04"5H20产品，达到饲料级硫酸铜指标GB8249．87的要求；(4)采用硫化法共沉淀浸出液中的锌和砷，在优化条件下，锌和砷的沉淀率分别为100％和99％；进一步研究了加铁盐氧化脱砷

4、分离锌和砷，分别得到砷酸铁及硫化锌产品。上述研究为实现铜冶炼白烟灰中有价金属元素的综合回收利用进一步工业化提供了理论和实践基础。同时对于环境保护及资源的综合利用武汉工程大学硕士学位论文也具有十分重要的意义。关键词：铜转炉白烟灰；浸出；萃取；沉淀法；回收ⅡABSTRACTWhiteashproducedincopperconveaingprocessgenerallycomposedofvariouselementssuchascopper，zinc，nickel，cobalt，iron，arsenic，ind

5、ium，rhenium，andSOoninwideconcentrationranges，isthemainsolidwasteincoppersmelting．Consideringbothvaluableandharmfulelementscontainedintheash，resourceswasteandsevereenvrionmentalpollutionwillbecausediftheashwerenothandledintime．Withrapiddevelopmentofeconomyin

6、China，dependencedegreetosomeresourcesisincreasing，resultinginthesoaringpriceofvalubleandraremetals．Therefore，itismeaningfulandnecessarytorecovervaluablemetalsfromtheindustrialwastesandtoaccelerateutilizationofsecondresources，suchasrecoveringcoppeLzincetc．fr

7、omthecopper—smeltingwhiteash．Inthepresentdissertation，aprocessofseparatingandrecoveringvaluablemetalsfromcopper-smeltingwhiteashbyacidleaching，solventextractionandsulfideprecipitationwasputforward，usingthecopper-smeltingwhiteashastherawmaterialswhichcontain

8、s10％coppeL8．75％zinc，over4％arsenticandothervaluablemetals．Leachingprocesshasbeenoptimizedbyleachingatdifferentconditions。AnoptimalleachingtechnologysuccessfullyseparatingcoppeLzincfromlead，bismuthandind