一种从危废酸泥中分离回收铜、硒和汞的方法

本发明涉及资源综合利用，尤其涉及一种从危废酸泥中分离回收铜、硒和汞的方法。

背景技术：

1、硒是人体必需的微量元素，对人体健康也起着不可忽视的作用，人体缺硒会造成许多重要器官的功能失调，导致多种疾病的发生。现代医学证明，硒具有抗癌、抗衰老、增强机体免疫功能等重要生理作用，同时，硒在高科技领域中具有重要战略意义，因其优异的性能，广泛应用于冶金、玻璃、陶瓷、电子、太阳能等众多领域。汞是在常温、常压下唯一以液态存在的金属。不溶于酸也不溶于碱，其熔沸点低，常温下即可蒸发，汞蒸气和汞的化合物多有剧毒。然而，汞在冶金、工业、化学药物以及在电子电器等领域有着广泛的应用。

2、随着世界经济的发展和新领域的应用，对硒和汞的需求越来越大。但硒在地壳中的含量较低，形成独立矿物的条件非常有限，通常难以形成工业富集，主要以伴生矿物为主。汞矿床主要类型为碳酸盐型，其次是碎屑岩型和岩浆岩型，目前世界汞矿资源量仅70万吨。而矿产资源是有限的自然资源，随着不断增长的消费需求将导致对硒汞需求量的大幅增加，给从原矿或伴生矿中硒汞的供应带来巨大挑战。工业上，硒主要为有色金属冶炼过程中产生的副产品，其中90%来自于铜电解精炼所产生的阳极泥。此外，还有一部分来源于有色金属冶炼过程中烟尘洗涤及制酸时产生的酸性污泥，酸泥中还含有汞、铜等重金属。

3、酸泥成分复杂、污染性强。除硒元素外，还含有汞、铜、铅、锌等重金属元素。且目前主要的处理方式是在渣库中堆积存放，这种方式不仅占用大量的土地资源，而且硒、汞等元素将会通过渗透等方式流入水体和土壤中，对周围生态环境造成严重的破坏。且硒、汞具有生物累积性，可通过食物链等方式对人体健康造成危害。据报道，中国已受到汞、铅等重金属污染的耕地面积有2000万 hm2，约占总耕地面积的20%。由此可见，对酸泥进行回收利用，不仅有利于消除酸泥对环境的危害，还可以回收大量的硒、汞和铜等有价金属资源，实现“变废为宝”，解决环境污染问题，推进产业绿色发展。

技术实现思路

1、本发明提供了一种从危废酸泥中分离回收铜、硒和汞的方法。

2、为解决上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：

3、一种从危废酸泥中分离回收铜、硒和汞的方法，包括步骤如下：

4、s1、高压浸出分铜：将酸泥按一定比例加入硫酸溶液中，混合均匀后加入氧化剂，然后置于高压反应釜内进行反应，反应结束经固液分离得滤液和滤渣；

5、s2、回收铜：将步骤s1中所得滤液送电积工序回收铜；

6、s3、硒汞分离：将步骤s1中所得滤渣按一定比例与盐酸混合后，加入氧化剂进行氧化浸出，得到含汞溶液，硒以单质留在滤渣中；

7、s4、回收汞：将步骤s3中所得含汞溶液进行电解，得金属汞。

8、所述步骤s1中酸泥为铜冶炼制酸过程产生的酸性污泥，经破碎筛分后，粒度为100目~200目。其中，酸泥中硒含量为5~30%，铜含量为6~15%，汞含量为10~50%，铅含量为2~8%，铁含量为0.5~5%。

9、所述步骤s1中酸泥与硫酸的液固比为5:1~15:1，硫酸溶液浓度为1 mol/l~5 mol/l。

10、所述步骤s1中氧化剂为过氧化氢，所述过氧化氢用量为酸泥质量的10%~40%，所述过氧化氢的体积分数为30%。

11、所述步骤s1中高压反应釜内压力为0.1 mpa~1 mpa，反应温度为60 ℃~180 ℃，反应时间为0.5 h~4 h。

12、所述步骤s2中电积过程中阳极为pb-sb合金板，阴极为纯铜片。

13、所述步骤s2中电积过程中电压为1.0~4.0 v，电流密度为150~200 a/m2，温度为25℃~50 ℃。

14、所述步骤s3中滤渣与盐酸液固比为5:1~15:1，盐酸浓度为1 mol/l~5 mol/l。

15、所述步骤s3中氧化剂为过氧化氢，所述过氧化氢用量为滤渣质量的10%~40%，所述过氧化氢的体积分数为30%。氧化浸出反应温度为40 ℃~90 ℃，反应时间为0.2 h~3 h。

16、所述步骤s4中电解过程中电解电压为0.1~1.5 v，电流密度为100~400 a/m2。

17、上述方法中，铜脱除率>94%，电积铜纯度>99.9%；粗硒中硒含量>84%；电解汞纯度>99.9%。

18、上述技术方案，与现有技术相比至少具有如下有益效果：

19、上述方案，减少了从浸出液中回收硒和汞的分离纯化步骤，不仅避免了大量试剂的消耗，而且实现了从有毒物质中综合回收所有有价值的金属。

技术特征：

1.一种从危废酸泥中分离回收铜、硒和汞的方法，其特征在于，包括步骤如下：

2.根据权利要求1所述的从危废酸泥中分离回收铜、硒和汞的方法，其特征在于，所述步骤s1中酸泥为铜冶炼制酸过程产生的酸性污泥，经破碎筛分后，粒度为100目~200目。

3.根据权利要求1所述的从危废酸泥中分离回收铜、硒和汞的方法，其特征在于，所述步骤s1中酸泥与硫酸的液固比为5:1~15:1，硫酸溶液浓度为1 mol/l~5 mol/l。

4.根据权利要求1所述的从危废酸泥中分离回收铜、硒和汞的方法，其特征在于，所述步骤s1中氧化剂为过氧化氢，所述过氧化氢用量为酸泥质量的10%~40%，所述过氧化氢的体积分数为30%。

5.根据权利要求1所述的从危废酸泥中分离回收铜、硒和汞的方法，其特征在于，所述步骤s1中高压反应釜内压力为0.1 mpa~1 mpa，反应温度为60 ℃~180 ℃，反应时间为0.5h~4 h。

6.根据权利要求1所述的从危废酸泥中分离回收铜、硒和汞的方法，其特征在于，所述步骤s2中电积过程中阳极为pb-sb合金板，阴极为纯铜片。

7.根据权利要求1所述的从危废酸泥中分离回收铜、硒和汞的方法，其特征在于，所述步骤s2中电积过程中电压为1.0~4.0 v，电流密度为150~200 a/m2。

8.根据权利要求1所述的从危废酸泥中分离回收铜、硒和汞的方法，其特征在于，所述步骤s3中滤渣与盐酸液固比为5:1~15:1，盐酸浓度为1 mol/l~5 mol/l。

9.根据权利要求1所述的从危废酸泥中分离回收铜、硒和汞的方法，其特征在于，所述步骤s3中氧化剂为过氧化氢，所述过氧化氢用量为滤渣质量的10%~40%，氧化浸出反应温度为40 ℃~90 ℃，反应时间为0.2 h~3 h，所述过氧化氢的体积分数为30%。

10.根据权利要求1所述的从危废酸泥中分离回收铜、硒和汞的方法，其特征在于，所述步骤s4中电解过程中电解电压为0.1~1.5 v，电流密度为100~400 a/m2。

技术总结本发明提供一种从危废酸泥中分离回收铜、硒和汞的方法，属于资源综合利用技术领域。该方法首先将酸泥加入硫酸溶液中，混合均匀后加入氧化剂，置于高压反应釜内进行反应，反应结束经固液分离得滤液和滤渣；然后将所得滤液送电积工序回收铜，将所得滤渣与盐酸混合后，加入氧化剂进行氧化浸出，得到含汞溶液，硒主要以单质留在滤渣中；最后将所得含汞溶液进行电解，得金属汞。本发明方法减少了从浸出液中回收硒和汞的分离纯化步骤，不仅避免了大量试剂的消耗，而且实现了从有毒物质中综合回收所有有价值的金属。技术研发人员：刘付朋,陈飞雄,曹欣阳,廖春发,张家微,曾颜亮受保护的技术使用者：江西理工大学技术研发日：技术公布日：2024/9/12