铜冶炼烟灰中主要含有铜、锌、铅、铋等有价金属,使用水浸或酸浸处理铜烟尘可有效使铜、锌与铅、铋分离。目前,铜多以铁置换生产海绵铜,锌主要通过浓缩结晶以硫酸锌形式回收。浸出渣则使用反射炉或鼓风炉熔炼回收铅、铋等有价元素。但是采用铁置换工艺回收铜存在一些问题:首先,产出的铜为海绵铜,杂质含量高,回收率低,其后续处置、再加工、计价等均存在经济效益低的问题;其次,由于铁的引入,使后序溶液处置存在除铁的问题;再次,铁置换将可能会引起有毒气体的产生,严重威胁到生产作业安全。
针对这些问题,作为国内湿法冶金萃取解决方案综合服务商——郑州天一萃取,提供了离心式萃取工艺回收烟灰中的有价金属。这种工艺具有工艺流程简单、投资费用低、回收率高、对环境友好等优势。
离心式萃取工艺回收烟灰中的铜流程主要包括:萃取——洗涤——反萃工序。
1、过滤。将铜冶炼烟灰浸出液过滤除渣。
2、离心萃取。将铜冶炼烟灰浸出液和萃取剂按一定的相比,分别从重相进料口和轻相进料口进入离心式萃取机内,进行1-4级逆流萃取,萃取完成后,所得到的含铜有机相送洗涤工序。萃取剂:体积比lix984:磺化煤油=1/1~1/4的混合体系。
3、离心洗涤。采用自来水作为洗涤剂,将含铜有机相与洗涤水通过离心式萃取机进行1~4级逆流洗涤,经洗涤的含铜有机相送反萃工序,洗涤后液经除油后送污水处理。
4、离心反萃。以稀硫酸为反萃剂,将经洗涤的含铜有机相与反萃剂通过离心式萃取机中进行1~4级逆流反萃,有机相送洗涤工序,经洗涤后返回系统作为萃取剂循环使用。反萃后富铜液采用双槽定时内循环,待富铜液体积浓度达到要求后送铜电积工序生产电积铜。
离心式萃取机是一种湿法冶金领域新型萃取设备,该设备的工作过程主要包括两个部分:
1、混合。在离心萃取机工作过程中轻重两相溶液按一定比例分别进入离心式萃取机的转鼓和壳体之间形成的环隙混合区内,借助转鼓的旋转,通过涡轮盘和叶轮使两相快速混合和分散,两相溶液得到充分的传质。
2、传质。混合液在涡流盘的作用下进入与转鼓同步回转,在离心力的作用下,比重大的重相液在向上流动过程中逐步远离转鼓中心而靠向转鼓壁,重小的轻相液体逐步远离转鼓壁而靠向中心,澄清后的两相液体最终分别通过各自堰板进入收集室分别引出机外,完成两相分离过程,从而实现物料的高效分离。
离心萃取是物料在离心力作用下高速剧烈混合,级效率高,单位设备占地面积小,处理量大;建立平衡快,液体停留时间极短,有机相滞留量少;两相分离速度快,分离效果好,有机相回收率高。
此外,离心萃取适应性强,灵活性高,可间歇运行,可单台运行,易于实现多级逆流操作,适于深度分离,且中间不需要另设级间泵,易于改变物料,操作方便,对环境友好。