加压氧浸法（热压浸出）

    加拿大铜精炼厂采用加压氧浸使铜阳极泥中的铜和碲溶于热浓硫酸。该厂阳极泥成分为：Cu16%～22%，Se9.6%～15%，Te1.0%～1.6%，Pb8%～12%，Ni0.45%～1.0%，As1.0%～1.5%，Sb1.2%～2.3%，Bi0.5%～0.9%，Sn1.25%，SiO₂2.1%，Ba2.2%，H₂SO₄14.4%，Ag221kg/t，Au6.2kg/t，Pd600g/t，Pt40g/t。来自其他铜精炼厂的脱铜阳极泥成分为：Cu0.4%～2.5%，Se0.2%～2.8%，Pb3%～50%，As0.05%～0.2%，Sb0.1%～3.2%，Bi0.1%～0.5%，Te0.02%～0.4%，Sn0.2%～0.8%，Ag75～325kg/t，Au0.5～2.2kg/t。阳极泥处理工艺流程如图1所示。 图1  加拿大铜精炼厂铜阳极泥处理工艺     一、铜、碲浸出     加压氧浸可使绝大部分铜、碲浸出，而银硒仍留在渣中。反应为： Cu＋H₂SO₄＋1/2O₂﹦CuSO₄＋H₂OCu₂Se＋2H₂SO₄＋O₂﹦2CuSO₄＋Se＋2H₂O2CuAgSe＋2H₂SO₄＋O₂→2CuSO₄＋Ag₂Se＋Se＋2H₂O2Cu₂Te＋4H₂SO₄＋5O₂＋2H₂O﹦4CuSO₄＋2H₆TeO₆     离心过滤阳极泥，滤饼用水和93%硫酸在搅拌槽中调浆，然后泵至高压釜（材质904L不锈钢）内。高压釜装有中心挡板和19kW电机驱动的6片叶轮透平搅拌器。物料加热到125℃，通入氧气压力为275kPa，每批物料总浸出时间为约3h。浸出泥浆送板框压滤机过滤，并用温水洗涤。浸出渣率为70%，其中含0.3%～0.5%铜，0.5%～0.9%碲。     压浸液中的碲用金属铜屑沉淀为Cu₂Te，再用NaOH通空气浸出（生成可溶性Na₂Te），加硫酸调pH至5.7，沉出TeO₂；用NaOH溶液再次溶解，形成碲的电解液。反应为： H₆Te₆＋5Cu＋3H₂SO₄﹦Cu₂Te↓＋3CuSO₄＋6H₂O2Cu₂Te＋4NaOH＋3O₂﹦2Na₂TeO₃＋2Cu₂O＋2H₂ONa₂TeO₃＋H₂SO₄﹦TeO₂↓＋Na₂SO₄＋H₂O                                            _电解Na₂TeO₃＋H₂O→Te＋2NaOH＋O₂    二、干燥、制粒、焙烧     脱铜、碲后的阳极泥中，硒主要以元素或Ag₂Se存在。硒在217℃熔化，200～220℃燃烧，260～300℃生成SeO₂大量逸出；而Ag₂Se在410～420℃开始氧化为亚硒酸辗，500℃迅速生成，约530℃时Ag₂SeO₃熔化，且在700℃以下分解较慢，从而使炉料熔结，阻碍了硒的氧化和挥发。对此可采用以下步骤来改善：（一）加5%～10%膨润土与阳极泥混合制粒，以吸附Ag₂SeO₃熔体；（二）制粒加苏打焙烧，使硒以水溶会碱溶的硒酸钠Na₂SeO₃形式固体；（三）制粒后在静态床、强制循环的高温空气中焙烧。     如将加压氧浸渣在回转窑内干燥至汗水8%，再与5%～10%膨润土混合，置于Φ370mm倾斜式圆盘制粒机上制粒，球径10mm，制粒能力为675kg/h；生球粒在815℃的烧结机内焙烧1～2h，鼓入空气为30m³/min。含SeO2烟尘经水洗，生成Se100g/L的H₂SeO₃溶液，再通入SO₂，使之还原成元素硒；亦可将湿粒在三个可移动床式塔烧机中焙烧，料层厚20～30mm，焙烧床宽7.5m，长12.2m，由床上、下方的煤气燃烧器加热，停留时间约60min。温度控制在800～820℃，可使Ag₂Se迅速氧化。     三、反射炉熔炼     在优质耐火材料砌筑的悬挂式反射炉（内部尺寸为2.13m×6.17m，溶池深0.38m）内熔炼经上述预处理的物料，得金银合金。一般熔炼操作周期为50～60h ，其中包括装料、熔化、熔炼、撇渣、吹氧和空气、吹氧和造苏打渣及铸造阳极。每炉铸阳极800个（每个重7.775kg）。     四、金银合金熔炼渣浮选     从熔炼炉中扒出的渣含有大量的冰铜和金属，通常返回铜熔炼，可提高杂质排除程度，但增加了金银的损失和结存。加拿大精炼厂安装了一个小浮选车间，已从积压的渣中回收6000kg银和90kg金，每日约产出80～90t的渣浮选尾矿。     五、顶吹转炉     加拿大铜精炼厂把传统的金银合金熔炼反射炉改用顶吹转炉，现用炉工作容量为1300L，可减少贵金属积压量（约22.6t银，0.6t金）和节约费用。但全部物料必须干燥，并尽可能制粒；但是，烟气系统负荷大，将氧化较多的银，而此部分银在炉渣浮选回路中不易回收。另外，还有较多的铅进入烟气，增加了铅循环的负荷。     六、分金     金银合金阳极在垂直式电解槽中电解。电解槽排列成12个组，每组串联5个槽，分组供电（1000A，22V）。沉积在钛阴极上的银粉用机械刮刀连续剥离，收集在阴极下悬挂的篮子里，经24h提起，卸出、冲洗、干燥后，在感应炉中熔炼，铸成31.1kg重的银条，成分为Ag99.99%，Se0.0001%，Au0.0011%，Cu0.0041%，Pb0.0003%，Pd0.0003%。银阳极泥（金渣或称黑金粉）保留在银阳极泥的涤纶布袋中。     七、金精炼     金渣每3天排放一次，成分为:Au39%～62%,Ag24%～50%，Pb3.5%～5.6%，Cu2%～5%，Pd0.2%～0.6%。经清洗除去可溶性硝酸盐，再用浓硫酸在一个加热的铸铁罐内浸煮，把银降到合格的水平。金粉经过滤、洗涤，直到滤液不再含银，并在感应炉中熔炼，然后铸阳极泥进行金电解。     铂、钯和金一起从阳极上溶解下来，积累在电解液中，当Pd超过70～80g/L时，将在阴极上沉积并污染金，故必须经常进行净化。     八、铂、钯回收     金电解废液用2倍水稀释，并用碱性溶液中和到pH=5～6.在温度为90～100℃时，往溶液中加草酸，使金沉淀（2AuCl₃＋3H₂C₂O₄·2H₂O→2Au↓＋6HCl＋6CO₂＋2H₂O）。溶液用蒸汽加热并和沉淀金操作交替进行，直到反应停止，倾析；倾析液中和到pH=6，再次沉淀残余的金。     沉金滤液加热到80℃左右，加入甲酸钠并搅拌，铂、钯易于沉淀、经洗涤、过滤、干燥得铂钯精矿，一般成分为：Pd20%～85%，Pt5%～12%，Au0.02%～0.2%，Ag0.5%～0.8%；其他铂族金属很少，约（10～50）×10^-4%。