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本文采用湿法冶金技术对我国铜冶炼过程中产生的大量水淬渣进行铜的资源化利用研究,研究采用氧化氨浸法对铜冶炼水淬渣中铜进行浸取,并考察浸取时间、浸出温度、过硫酸铵用量、氨水浓度、渣样粒度大小、搅拌转速、液固比对铜浸出率的影响,得出铜浸出的最佳条件。浸出后的溶液与硫化铵反应,制取硫化铜,并研究硫化铵用量、反应温度、机械搅拌速度、反应时间对浸出液中铜回收率及硫化铜纯度的影响,得出影响浸出液中铜回收率及硫化铜纯度的最佳条件。具体实验结果如下:(1)取10g渣样,当控制温度为50℃,浸取时间为120min,粒径大小为100目,转速为400r/min,(NH4)2S2O8用量为渣样的0.7倍,NH3·H2O浓度为10mol/L时考察液固比(m/m)对铜冶炼水淬渣中铜、锌浸出率的影响。实验结果表明:最佳液固比为4:1(m/m),此时,Cu浸出率为49.1%,Zn浸出率为0.32%。(2)取10g渣样,当控制液固比(m/m)为4:1,浸取时间为120min,粒径大小为100目,转速为400r/min,用量为渣样的0.7倍,NH3·H2O浓度为10mol/L时考察温度对铜冶炼水淬渣中铜、锌浸出率的影响。实验结果表明:最佳温度为35℃,此时,Cu的浸出率为53.5%,Zn的浸出率为0.15%。(3)取10g渣样,当控制液固比(m/m)为4:1,温度为35℃,粒径大小为100目,转速为400r/min,用量为渣样的0.7倍,NH3·H2O浓度为10mol/L时考察浸取时间对铜冶炼水淬渣中铜、锌浸出率的影响。实验结果表明:最佳浸取时间为180min,此时,Cu的浸出率为58.3%,Zn的浸出率为0.23%。(4)取10g渣样,当控制液固比(m/m)为4:1,温度为35℃,浸取时间为180min,转速为400r/min,用量为渣样的0.7倍,NH3·H2O浓度为10mol/L时考察粒径大小对铜冶炼水淬渣中铜、锌浸出率的影响。实验结果表明:最佳颗粒粒度为200目,此时,Cu的浸出率为79.2%,Zn的浸出率为0.23%。(5)取l0g渣样,当控制液固比(m/m)为4:1,温度为35℃,浸取时间为180min,粒径大小为200目,(NH4)2S2O8用量为渣样的0.7倍,NH3·H2O浓度为10mol/L时考察搅拌速度对铜冶炼水淬渣中铜、锌浸出率的影响。实验结果表明:最佳搅拌速度为500(r/min),此时,Cu的浸出率为80.6%,Zn的浸出率为0.19%。(6)取10g渣样,当控制液固比(m/m)为4:1,温度为35℃,浸取时间为180min,粒径大小为200目,转速为500r/min,NH3·H2O浓度为10mol/L时考察(NH4)2S2O8用量对铜冶炼水淬渣中铜、锌浸出率的影响。实验结果表明:最佳过硫酸铵用量为渣样的0.4倍,此时,Cu浸出率为80.8%,Zn的浸出率为0.27%。(7)取10g渣样,当控制液固比(m/m)为4:1,温度为35℃,浸取时间为180min,粒径大小为200目,转速为500r/min,(NH4)2S2O8用量为渣样的0.4倍时考察NH3·H2O浓度对铜冶炼水淬渣中铜、锌浸出率的影响。实验结果表明:最佳氨水的浓度为11mol/L,此时,Cu的浸出率为81.7%,Zn的浸出率为0.13%。即此时为铜冶炼水淬渣中铜浸出的最佳条件。(8)铜氨浸出液经火焰原子吸收分光光度计检测得:浸出液中的金属基本为铜,铜含量为85.4mg/L,锌的含量很少,锌含量为1.4mg/L, Cu的浸出率为81.7%,Zn的浸出率为0.13%,检测不出其它金属。(9)取铜氨浸出液500mL,控制反应温度为25℃,机械搅拌速度为200r/min,反应时间为20min,考察(NH4)2S用量对铜回收率及硫化铜纯度的影响。实验结果表明:最佳(NH4)2S用量为理论量的1.6倍,此时,铜氨浸出液中铜回收率为90.4%,硫化铜纯度为96.9%,并且硫化铵用量对硫化铜纯度影响不明显。(10)取铜氨浸出液500mL,控制硫化铵用量为理论量的1.6倍,机械搅拌速度为200r/min,反应时间为20min,考察反应温度对铜回收率及硫化铜纯度的影响。实验结果表明:最佳反应温度为室温25℃左右,此时,铜回收率为91.1%,硫化铜纯度为98.7%,并且反应温度对硫化铜纯度影响不明显。(11)取铜氨浸出液500mL,控制硫化铵用量为理论量的1.6倍,反应温度为25℃,反应时间为20min,考察搅拌速度对铜回收率及硫化铜纯度的影响。实验结果表明:最佳机械搅拌速度为100r/min,此时,铜回收率为91.1%,硫化铜纯度为98.1%,并且搅拌速度对硫化铜纯度影响不明显。(12)取铜氨浸出液500mL,控制硫化铵用量为理论量的1.6倍,反应温度为25℃,机械搅拌速度为100r/min,考察反应时间对铜回收率及硫化铜纯度影响。实验结果表明:最佳反应时间为15min,此时,铜回收率为90.9%,硫化铜纯度为97.8%,并且反应时间对硫化铜纯度影响不明显。即此时为铜氨浸出液中铜回收率及硫化铜纯度的最佳条件,根据公式(4.7)计算得出铜的资源化率为74%。