專利名稱：一種黃金冶煉廢水綜合處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種通過綜合回收有價金屬等處理實現(xiàn)廢水零排放的黃金冶煉廢水處理工藝。
背景技術(shù)：
黃金冶煉所產(chǎn)生的酸性廢水，pH值在I. 5左右，含有銅、鐵、鋅、鈣、鎂、硅、銦、鈷等元素。有價金屬含量高、酸性強、污染大、治理難，其中銦、鈷、銅、鋅的經(jīng)濟價值比較高。銦屬于稀有金屬，在地殼中的含量約O. lug / g，且分散程度大，通常伴生于其它金屬礦石中。純銦的市場價格在每噸350 — 400萬元，具有很高的經(jīng)濟價值。鈷是一種重要的戰(zhàn)略資源，我國的鈷資源非常貧乏，在已探明的鈷礦產(chǎn)中，單獨形成的鈷礦床極少，絕大多數(shù)伴生在其它礦床中，而且品位也比較低。因此，鈷資源的再生利用是鈷冶金的重要組 成部分。銅和鋅更是國民經(jīng)濟、日常生活、國防工業(yè)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展必不可少的基礎(chǔ)材料。鋅的用途也遍布各個行業(yè)，合理回收含鋅廢水，可以減輕對環(huán)境的污染，使鋅的生產(chǎn)成本大大降低。隨著礦產(chǎn)資源的日益緊缺，人們對環(huán)境意識的逐步增強，以及可持續(xù)發(fā)展的要求，對企業(yè)所排出的廢水進行綜合回收利用，使其變廢為寶，不但可以降低排污費用，而且實現(xiàn)了生產(chǎn)污水的零排放，其經(jīng)濟效益和社會效益都十分明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種黃金冶煉廢水綜合回收處理工藝，該工藝針對黃金冶煉產(chǎn)生的酸性廢水進行綜合回收利用，將廢水循環(huán)運用到生產(chǎn)之中，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展開辟新途徑。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下
一種黃金冶煉廢水綜合處理工藝，其包括如下步驟
1)沉淀銦鐵銅先向廢水中加入氧化鋅調(diào)至PH值為2—3并升溫至50— 70°C，以沉淀大部分的銦；再加入雙氧水以使廢水中的二價鐵離子氧化成三價鐵離子，然后加入氫氧化鈉使PH值調(diào)至4一5，沉淀全部的銦、鐵和銅；
2)沉鋅渣用氫氧化鈉將步驟I)所得廢液的pH值調(diào)整為5.5—6. 5，使大部分的鋅離子形成氫氧化鋅沉淀，然后繼續(xù)加氫氧化鈉調(diào)至PH值為8— 9，使大部分鋅和少量鈷沉淀；
3)沉鈷渣在步驟2)所得的溶液中繼續(xù)添加氫氧化鈉調(diào)至pH值為8—9，使大部分鈷和少量鋅沉淀；固液分離，濾液備用；所得固體沉淀可進入鈷鋅分離工序；
4)除鈣鎂在步驟3)所得濾液中加入碳酸鈉調(diào)至pH值為11一 12，用以除去溶液中的大部分鎂離子和全部的鈣離子；再向溶液中加入氫氧化鈉調(diào)整PH至13 —14，以除去溶液里所剩的鎂離子；最后用制酸工序排出來的稀酸水回調(diào)溶液的PH值至6. 5-7. 0，靜置，析出沉淀，濾去沉渣，即得到處理后的可循環(huán)用水。具體的，步驟I)所得沉淀中的銅、銦和鐵按下述方法進行分離將沉淀用pH值I一CN 102923882 A書明說2/4頁3的硫酸于50— 70°C加熱溶解，然后加入鐵粉或鐵絲置換銅離子，使溶液里的銅離子濃度降至O. 17mg / I以下，得到粗銅；用亞硫酸鈉將溶液里的三價鐵離子還原為二價鐵離子(用以屏蔽鐵)，然后用由磺化煤油和P204組成的混合萃取劑萃取銦離子，實現(xiàn)銦離子的分離；對萃取銦之后的溶液用雙氧水將溶液里的二價鐵離子氧化為三價鐵離子，然后用P204 萃取劑萃取鐵，實現(xiàn)鐵離子的分離。
步驟2)所得沉鋅渣按下述方法進行分離將沉淀用硫酸溶解(如可調(diào)至pH值至 1—3,然后于70— 95°C加熱以促溶解)，濾去雜質(zhì)，調(diào)整pH值至3— 5，用P204萃取劑萃取鋅，富鋅萃取液用硫酸進行反萃(即用硫酸調(diào)整pH值至3 — 4)，同時加熱至45— 60°C，加入過量鋅粉以沉淀雜質(zhì)金屬，過濾(濾液為硫酸鋅溶液)，濾液加堿調(diào)整PH值至8— 9，放置，析出氫氧化鋅；用P204萃取劑萃取鋅之后所得的貧鋅萃取液加堿調(diào)整pH值至8 —11，沉淀鈷，得到鈷精粉。
所述混合萃取劑中磺化煤油與P204萃取劑的體積比為1:2— 3。
用由磺化煤油和P204組成的混合萃取劑萃取銦離子，對富銦萃取液用鹽酸進行反萃，得到含銦30. 5mg / I以上的富銦水溶液，調(diào)整pH值至I一3，在45— 70°C條件下用鋅絲置換得到銦精粉。
用鹽酸進行反萃得到的貧銦水相加水稀釋至體積8 —10倍，加入質(zhì)量濃度25 -35%的雙氧 水將溶液里的二價鐵離子轉(zhuǎn)化為三價鐵離子，升溫至50—70°C，調(diào)整pH值至8— 9，放置后沉淀析出，過濾，濾渣烘干后經(jīng)焙燒得到氧化鐵產(chǎn)品。
對萃取銦之后的溶液用雙氧水將溶液里的二價鐵離子轉(zhuǎn)化為三價鐵離子,然后用 P204萃取劑萃取鐵，對富鐵萃取液用硫酸進行反萃(即用硫酸調(diào)整pH值至I左右)，得到富鐵水溶液，加堿調(diào)整PH至8— 9，放置后沉淀析出，過濾，濾渣烘干后經(jīng)焙燒得到氧化鐵產(chǎn)品O
本發(fā)明通過回收有價金屬，廢水實現(xiàn)零排放。該工藝采用逐級沉淀、反溶除雜、溶劑萃取等方法，氧化鋅沉銦，氧化還原分離鐵，氧化鈣沉銦鈷，初步分離銦、鐵、銅、鈷、鋅。置換除銅，P204—磺化煤油體系萃取銦、鋅、鐵，硫酸和鹽酸溶液分別洗脫負載有機相中的銦、 鐵、鋅，制備粗銅，氧化鐵，氫氧化鋅，銦精粉，鈷精粉。本工藝特征在于對酸性很強的黃金冶煉廢水進行分步水解、沉淀，首先得到含銦、銅、鐵的沉淀，其次得到含有大量鋅和少量鈷沉淀的“沉鋅渣”，最后得到含大量鈷和少量鋅沉淀的“沉鈷渣”。當(dāng)除去了酸水中所含的有價金屬之后，利用碳酸鈉沉淀廢水中的鈣離子，使其生成碳酸鈣沉淀；利用氫氧化鈉沉淀廢水中的鎂離子，使其生成氫氧化鎂沉淀，將廢水中的鈣鎂離子含量降到國家排放標(biāo)準(zhǔn)上限的十分之一左右，達到循環(huán)使用之目的。


圖I為本發(fā)明處理工藝的流程示意圖。
具體實施方式
以下通過優(yōu)選實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此。4
實施例I
一種黃金冶煉廢水綜合處理工藝(工藝流程參見圖1)，其包括如下步驟
I)沉淀銦鐵銅先向廢水中加入氧化鋅調(diào)至pH值為3并升溫至60°C，以沉淀大部分的銦；再加入質(zhì)量濃度30%的雙氧水(添加量1%左右)以使廢水中的二價鐵離子氧化成三價鐵離子，然后加入氫氧化鈉使PH值調(diào)至4，沉淀全部的銦、鐵銅。經(jīng)沉淀銦鐵銅后的各項數(shù)據(jù)如下表I。
權(quán)利要求
1.一種黃金冶煉廢水綜合處理工藝，其特征在于，包括如下步驟 1)沉淀銦鐵銅先向廢水中加入氧化鋅調(diào)至PH值為2—3并升溫至50— 70°C，沉淀大部分的銦；再加入雙氧水，然后加入氫氧化鈉使pH值調(diào)至4一5，沉淀全部的銦、鐵和銅； 2)沉鋅渣用氫氧化鈉將步驟I)所得廢液的pH值調(diào)整為5.5—6. 5，使大部分的鋅離子形成氫氧化鋅沉淀，然后繼續(xù)加氫氧化鈉調(diào)至PH值為8— 9，使大部分鋅和少量鈷沉淀； 3)沉鈷渣在步驟2)所得的溶液中繼續(xù)添加氫氧化鈉調(diào)至pH值為8—9，使大部分鈷和少量鋅沉淀；固液分離，濾液備用； 4)除鈣鎂在步驟3)所得濾液中加入碳酸鈉調(diào)至pH值為11一 12，除去溶液中的大部分鎂離子和全部的鈣離子；再向溶液中加入氫氧化鈉調(diào)整PH至13 —14，除去溶液里所剩的鎂離子；最后用制酸工序排出來的稀酸水回調(diào)溶液的PH值至6. 5-7. 0，靜置，析出沉淀，濾去沉渣，即得到處理后的可循環(huán)用水。
2.如權(quán)利要求I所述黃金冶煉廢水綜合處理工藝，其特征在于，步驟I)所得沉淀中的銦、鐵和銅按下述方法進行分離將沉淀用PH值I一3的硫酸于50—70°C加熱溶解，然后加入鐵粉或鐵絲置換銅離子，使溶液里的銅離子濃度降至O. 17mg / I以下，得到粗銅； 用亞硫酸鈉將溶液里的三價鐵離子還原為二價鐵離子，然后用由磺化煤油和P204組成的混合萃取劑萃取銦離子，實現(xiàn)銦離子的分離； 對萃取銦之后的溶液用雙氧水將溶液里的二價鐵離子氧化為三價鐵離子，然后用P204萃取劑萃取鐵，實現(xiàn)鐵離子的分離。
3.如權(quán)利要求I所述黃金冶煉廢水綜合處理工藝，其特征在于，步驟2)所得沉鋅渣按下述方法進行分離鋅和鈷將沉淀用硫酸溶解，濾去雜質(zhì)，調(diào)整PH值至3—5，用P204萃取劑萃取鋅，富鋅萃取液用硫酸進行反萃，同時加熱至45—60°C，加入過量鋅粉以沉淀雜質(zhì)金屬，過濾，濾液加堿調(diào)整PH值至8— 9，放置，析出氫氧化鋅； 用P204萃取劑萃取鋅之后所得的貧鋅萃取液加堿調(diào)整pH值至8—11，沉淀鈷，得到鈷精粉。
4.如權(quán)利要求2所述黃金冶煉廢水綜合處理工藝，其特征在于，所述混合萃取劑中磺化煤油與P204萃取劑的體積比為1:2— 3。
5.如權(quán)利要求I所述黃金冶煉廢水綜合處理工藝，其特征在于，用由磺化煤油和P204組成的混合萃取劑萃取銦離子，對富銦萃取液用鹽酸進行反萃，得到含銦30. 5mg / I以上的富銦水溶液，調(diào)整PH值至I一3，在45—70°C條件下用鋅絲置換得到銦精粉。
6.如權(quán)利要求5所述黃金冶煉廢水綜合處理工藝，其特征在于，用鹽酸進行反萃得到的貧銦水相加水稀釋至體積8 —10倍，加入質(zhì)量濃度25 - 35%的雙氧水將溶液里的二價鐵離子轉(zhuǎn)化為三價鐵離子，升溫至50— 70°C，調(diào)整pH值至8— 9，放置后沉淀析出，過濾，濾渣烘干后經(jīng)焙燒得到氧化鐵產(chǎn)品。
7.如權(quán)利要求2所述黃金冶煉廢水綜合處理工藝，其特征在于，對萃取銦之后的溶液用雙氧水將溶液里的二價鐵離子轉(zhuǎn)化為三價鐵離子，然后用P204萃取劑萃取鐵，對富鐵萃取液用硫酸進行反萃，得到富鐵水溶液，加堿調(diào)整pH至8— 9，放置后沉淀析出，過濾，濾渣烘干后經(jīng)焙燒得到氧化鐵產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種黃金冶煉酸性廢水的綜合回收和廢水零排放工藝。它包括廢水的逐步水解沉淀，除雜后中和，達到生產(chǎn)使用要求后返回生產(chǎn)工序；水解沉淀產(chǎn)物反溶，銅置換，鐵、鈷沉淀，銦、鋅萃取，得到銅、鐵、鋅化合物、銦精粉、鈷精粉等產(chǎn)品；水中的鈣鎂離子形成碳酸鈣、氫氧化鎂沉淀，從而實現(xiàn)廢水中有價元素的分別回收和廢水的重復(fù)使用。所得產(chǎn)品銅、鐵、鋅含量高，貴重稀散元素銦、鈷制成精粉，符合精煉提純要求，處理后的廢水鈣、鎂含量很低，徹底解決了廢水循環(huán)使用容易導(dǎo)致管道堵塞的難題。
文檔編號C02F9/04GK102923882SQ201210423448
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者王安理, 王青麗, 李建政, 呂周本, 張曉麗, 薛偉 申請人:靈寶金源礦業(yè)股份有限公司