銅冶煉煙灰中主要含有銅、鋅、鉛、鉍等有價金屬,使用水浸或酸浸處理銅煙塵可有效使銅、鋅與鉛、鉍分離。目前,銅多以鐵置換生產海綿銅,鋅主要通過濃縮結晶以硫酸鋅形式回收。浸出渣則使用反射爐或鼓風爐熔煉回收鉛、鉍等有價元素。但是采用鐵置換工藝回收銅存在一些問題:首先,產出的銅為海綿銅,雜質含量高,回收率低,其后續處置、再加工、計價等均存在經濟效益低的問題;其次,由于鐵的引入,使后序溶液處置存在除鐵的問題;再次,鐵置換將可能會引起有毒氣體的產生,嚴重威脅到生產作業安全。
針對這些問題,作為國內濕法冶金萃取解決方案綜合服務商——鄭州天一萃取,提供了離心式萃取工藝回收煙灰中的有價金屬。這種工藝具有工藝流程簡單、投資費用低、回收率高、對環境友好等優勢。
離心式萃取工藝回收煙灰中的銅流程主要包括:萃取——洗滌——反萃工序。
1、過濾。將銅冶煉煙灰浸出液過濾除渣。
2、離心萃取。將銅冶煉煙灰浸出液和萃取劑按一定的相比,分別從重相進料口和輕相進料口進入離心式萃取機內,進行1-4級逆流萃取,萃取完成后,所得到的含銅有機相送洗滌工序。萃取劑:體積比lix984:磺化煤油=1/1~1/4的混合體系。
3、離心洗滌。采用自來水作為洗滌劑,將含銅有機相與洗滌水通過離心式萃取機進行1~4級逆流洗滌,經洗滌的含銅有機相送反萃工序,洗滌后液經除油后送污水處理。
4、離心反萃。以稀硫酸為反萃劑,將經洗滌的含銅有機相與反萃劑通過離心式萃取機中進行1~4級逆流反萃,有機相送洗滌工序,經洗滌后返回系統作為萃取劑循環使用。反萃后富銅液采用雙槽定時內循環,待富銅液體積濃度達到要求后送銅電積工序生產電積銅。
離心式萃取機是一種濕法冶金領域新型萃取設備,該設備的工作過程主要包括兩個部分:
1、混合。在離心萃取機工作過程中輕重兩相溶液按一定比例分別進入離心式萃取機的轉鼓和殼體之間形成的環隙混合區內,借助轉鼓的旋轉,通過渦輪盤和葉輪使兩相快速混合和分散,兩相溶液得到充分的傳質。
2、傳質。混合液在渦流盤的作用下進入與轉鼓同步回轉,在離心力的作用下,比重大的重相液在向上流動過程中逐步遠離轉鼓中心而靠向轉鼓壁,重小的輕相液體逐步遠離轉鼓壁而靠向中心,澄清后的兩相液體最終分別通過各自堰板進入收集室分別引出機外,完成兩相分離過程,從而實現物料的高效分離。
離心萃取是物料在離心力作用下高速劇烈混合,級效率高,單位設備占地面積小,處理量大;建立平衡快,液體停留時間極短,有機相滯留量少;兩相分離速度快,分離效果好,有機相回收率高。
此外,離心萃取適應性強,靈活性高,可間歇運行,可單臺運行,易于實現多級逆流操作,適于深度分離,且中間不需要另設級間泵,易于改變物料,操作方便,對環境友好。