铜阳极泥回转窑硫酸化焙烧蒸硒设计研究_凌永芳.pdf
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1、湖南有色金属HUNAN NONFEOUS METALS第 39 卷第 3 期2023 年 6 月作者简介:凌永芳(1984),女,助理工程师,主要从事贵金属冶炼工作。铜阳极泥回转窑硫酸化焙烧蒸硒设计研究凌永芳(江西铜业股份有限公司 贵溪冶炼厂,江西 贵溪335400)摘要:此次研究重点结合回转窑硫酸化焙烧蒸硒做出了有效分析与阐述,并且对其工艺和具体的操作模式展开了探讨。另外,在对回转窑硫酸化焙烧蒸硒进行分析的过程中,还从现实角度入手,融合生产制造的现实需求,对其进行了经验的分析与论证,结合阳极泥压滤、硫酸化焙烧、尾气处理、蒸硒和预干燥等多方面内容进行了探讨。基于此,能够实现对回转窑硫酸化焙烧蒸
2、硒技术的全面性分析与解读,且能够为后续的回转窑硫酸化焙烧蒸硒技术应用提供有效的支持和帮助。关键词:硫酸化焙烧;回转窑;尾气处理技术;硒吸收;硒还原;硒过滤中图分类号:TF802+.67文献标识码:A文章编号:1003 5540(2023)03 0046 03从现实角度来看,我们在对铜电解精炼的制造和生产的过程中,其本身会产生很多的铜阳极泥,在铜阳极泥中含有丰富的金属元素,其中有部分金属元素对生产加工具有一定的帮助作用,且还有部分金属元素对自然环境存在一定的污染,因此,如何对铜阳极泥中的金属元素进行有效的区分与回收,就成了一个问题。为做好对铜阳极泥中各类金属元素的收集工作,从国内外对铜阳极泥的回
3、收和处理工艺方面入手对其进行分析与探讨,最终可以得出,在现阶段面对铜阳极泥进行金属回收的过程中,主要采取的做法是半湿法、火法以及全湿法三种1。其中,我国使用较多的方法是火法,该方法的应用相对其他两种方法更加节约成本,而且在应用过程中相对更加简便。在应用火法对铜阳极泥的金属进行回收的过程中,需要遵循以下步骤和过程:(1)需要做好硫酸化焙烧蒸硒;(2)需要进行稀硫酸浸出脱铜;(3)需要进行还原熔炼;(4)需要进行氧化精炼操作;(5)需要进行金银电解精炼操作;(6)需要做好铂钯回收工作。基于上述的六步操作,能够实现对火法的有效应用,且能够实现对铜阳极泥重金属的有效回收2。其中,在硫酸化焙烧的过程当中
4、,主要是对铜阳极泥当中的铜元素和镍元素等进行脱铜处理,然后再以二氧化硒的形式将其有效释放出来,最终可以实现对粗硒的有效还原。因此,此次研究的重点将是从铜阳极泥入手,对其进行回转窑硫酸化焙烧的蒸硒设计方法入手进行工艺和技术的探讨。1原料主要成分与性质此次研究基于国内某一厂区为样本,对其进行铜阳极泥成分的分析与解读,并对年产量进行调查,最终得出该厂区铜阳极泥的年产量为 800 t,其中阳极泥的含固量为 30%左右,元素组成见表 1。表 1某厂家的铜阳极泥产生主要元素组成统计表%成分CuNiAsSbBiAuAgPbSe其它合计含量18.000.371.260.570.890.3112.536.796
5、.0053.28100.00注:Au、Ag 含量单位为 g/t。2工艺过程与设计需注意的问题2.1阳极泥压滤及预干燥在对铜阳极泥进行处理的过程中,需要借助泵工具对其进行有效输送。一般情况下,是将铜阳极泥通过电解车间面向预处理车间进行输送,然后将其归到搅拌槽中为预处理做好准备。基于对搅拌槽的分析,主要有两方面的作用3:第一个作用在于对阳极泥进行回收,第二个作用在于对阳极泥进行搅拌,且在搅拌均匀之后还会送入到压滤机中,为下步64第 3 期凌永芳:铜阳极泥回转窑硫酸化焙烧蒸硒设计研究操作做好保障和支持。通过有效的搅拌,能够确保阳极泥不会出现固态与液态分层的情况,同时能够实现对压滤效率的有效提升。在接
6、受过压滤之后的阳极泥,此时需要对其进行自然堆积并进行自然干燥的处理,在完全干燥之后,便可以将其送往焙烧阶段进行硫酸化焙烧。其中,经过压滤之后的压滤液会自动地被储存到压滤储存室中,且压滤液会通过泵体的作用流回到铜电解车间中4。第一是压滤机的应用。正常情况下,铜阳极泥的酸度在 100 g/L 左右,在这一过程中,我们就需要应用具有较高耐酸性的聚丙烯压滤机对其进行加工和操作。在此,我们可以选择两台聚丙酸压滤机进行工作,选择两台设备的目的在于,在面对大量作业内容的时候,可以实现两台机器设备的同开,且可以实现两台机器设备的交替使用与轮换作业。这样不仅加快了作业的效率,还能够在遇到设备故障的时候对其进行有
7、效的检修5。第二是搅拌槽的应用。在对阳极泥搅拌槽进行选择与应用的过程中,我们可以选择一台 500 cm 2 000 cm 的搅拌槽设备进行作业保障,同时在选择搅拌槽的过程中,需要对搅拌槽内部材质进行观察,确保搅拌槽的内部材质是玻璃材质,这样才能更好地完成作业,更好地实现搅拌槽的耐酸性。2.2硫酸化焙烧一般情况下,回转窑会根据使用的环境不同以及使用的方法不同而产生两种类型,分别是天然气回转窑和电能回转窑。这两种回转窑的主要功能是对阳极泥进行加热处理,但是就当前的两种回转窑应用状况而言,对阳极泥的加热处理方式并不存在较大的差异性。因此,在进行操作的过程中,可以根据回转窑的燃料系统以及对成本的预算和
8、控制来选择电能和天然气。在加热过程中,一般会将加热划分为三个环节。其中,第一环节是窑头环节,在该环节中温度需要提升到 300 350 之间。第二环节是窑中环节,在该环节中温度需要提升到 420 500之间。第三环节是窑尾环节,在该环节中温度需要提升到 650 700 之间。另外,从三个环节入手展开分析还可以了解到:在第一环节与第二环节中,主要是硫酸化焙烧阶段,在这一过程中阳极泥中的贱金属会出现水溶硫酸盐的转变,而且此时硫酸会生成硒酸盐和其它硒化物。特别是第二环节当中,该环节主要是为第三环节的操作提供挥发作用,且在该环节中会产生大量的二氧化硒,会通过烟道进行挥发。一般情况下,阳极泥会在三个环节的
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