陽極泥處理車間工藝闡明本闡明僅作為工藝參照使用，設備選型及型號參數以設備訂貨條件為準。7.3.1原料、輔助材料和產品（1）原料：陽極泥來自于電解車間，處理量：160.56t/a（干量），含水25%，經汽車或叉車運送至本車間。陽極泥的重要化學成分見表7-12。表7-12陽極泥的重要化學成分元素CuNiAsSbBiPbAu（g/t）Ag（g/t）%8.932.070.040.00060.694.939044.23277.6（2）輔助材料：輔助材料的規(guī)格及用量見表7-13。表7-13輔助材料的規(guī)格及用量序號物料名稱規(guī)格規(guī)定用量/（t/a）備注1銅板工業(yè)級，含Cu≥99%0.082硫酸工業(yè)級（98%）289.03鹽酸工業(yè)級（31%）96.3桶裝（50kg/桶）4氫氧化鈉GB209-1.6袋裝（50kg/袋）5氯酸鈉GB/T1618-4.0袋裝（25kg/袋）6亞硫酸氫鈉HG/T3814-2.4袋裝（25kg/袋）7亞硫酸鈉HG/T2967-16.1袋裝（25kg/袋）8甲醛（37%）GB/T9009-2.4桶裝（25kg/桶）9硝酸工業(yè)級（63%）0.1桶裝（25kg/桶）10鋅粉工業(yè)級，含Zn≥96%0.15袋裝（25kg/袋）（3）產品及副產品：（一）產品金錠，產量為1.43t/a，含Au99.99%，產品質量符合GB/T4134-1號金國標；外售。銀錠，產量為0.52t/a，含Ag99.99%，產品質量符合GB/T4135-1號銀國標；外售。（二）副產品①分銀渣，產量為92.32t/a（干量），渣含水30%，重要化學成分詳見金屬平衡表，送銅火法熔煉系統(tǒng)處理。②鉑鈀精礦，產量為0.33t/a（干量），渣含水30%，重要化學成分詳見金屬平衡表，堆存。③硫酸銅溶液，產量為963.60m3/a（含Cu14.3g/l7.3.2工藝流程選擇目前，銅陽極泥處理工藝重要有三種：（1）全濕法工藝流程，以美國OUTFORT企業(yè)為代表，流程為加壓浸出銅、碲—氯化浸出金、硒—堿浸分鉛—氨浸分銀—金銀電解；（2）以濕法為主，火法、濕法相結合的流程，為目前中小規(guī)模陽極泥生產廠家普遍采用，主流程為硫酸化焙燒蒸硒—稀酸分銅—氯化分金—亞硫酸鈉分銀—金還原--銀電解；（3）以火法為主，濕法、火法相結合的工藝流程。以波立登（現(xiàn)已并入奧圖泰）企業(yè)為代表，主流程為加壓浸出銅、碲—火法熔煉、吹煉—銀電解—銀陽極泥處理提金。陽極泥處理流程的選擇重要根據是陽極泥的化學成分和生產規(guī)模的大小。陽極泥中各元素的賦存狀態(tài)較復雜，其中以金屬狀態(tài)存在的有鉑族金屬、金、大部分銅和少許銀；硒、碲、大部分銀、少許銅和金則以金屬硒化物及碲化物形式存在，其他金屬則大多數為氧化物、復雜氧化物或砷酸鹽、銻酸鹽。從技術上看，采用以上三種工藝均可。不過，第一種工藝操作復雜，設備費用高，投資大，生產成本高；第三種工藝僅合用于20萬t/a以上規(guī)模的銅冶煉廠產陽極泥量。根據本項目的陽極泥處理規(guī)模，采用第二種工藝（濕法工藝）較為合適。因此，本項目推薦選擇濕法工藝流程，即硫酸化焙燒蒸硒—稀酸分銅—氯化分金—亞硫酸鈉分銀—金還原—銀電解。陽極泥處理車間的工藝流程及設備連接圖詳見附圖Z0985-E331-3，Z0985-E331-6。7.3.3工藝過程描述陽極泥處理重要包括如下工序：硫酸化焙燒、酸浸脫銅、水溶液氯化及鉑鈀置換、金粉鑄錠、亞硫酸鈉浸銀及還原、銀電解等。（1）硫酸化焙燒硫酸化焙燒的目的是將銅、銀和鎳等金屬硫酸鹽化，以便浸出時脫除；將硒氧化成揮發(fā)性的二氧化硒進入吸取塔，在水溶液中轉化為硒酸，然后被爐氣中的二氧化硫還原成粗硒。由電解車間送來的陽極泥投入兩段攪拌槽內用濃硫酸配料、漿化，然后自動加入電加熱回轉窯內進行硫酸化焙燒、蒸硒。硒以二氧化硒形式揮發(fā)與二氧化硫煙氣一同在負壓下進入兩組吸取罐，在吸取罐內被二氧化硫還原為金屬硒，通過濾得到含硒～95%的粗硒；含酸吸取液送電解車間做補液使用，或視實際狀況送污水處理。而銅、銀、鉛等金屬元素則形成硫酸鹽留在焙砂內由窯尾排出。重要反應方程式如下：Cu+2H2SO4=CuSO4+H2O+SO2↑Cu2S+6H2SO4=2CuSO4+6H2O+5SO2↑2Ag+2H2SO4=Ag2SO4+2H2O+SO2↑Ag2Se+3H2SO4=Ag2SO4+SeSO3+3H2O+SO2↑SeO2+H2O=H2SeO3H2SeO3+SO2+H2O=Se↓+2H2SO4（2）酸浸脫銅酸浸脫銅的目的是將銅、銀和鎳的硫酸鹽浸出。為了提高浸出率，加入少許的硫酸，使硫酸銀也轉入溶液，用銅置換出其中的銀，得到粗銀粉。。經硫酸鹽化焙燒產出焙砂經稀硫酸水溶液浸出銅，過濾后得到的浸出渣送氯化提金工序；由于在浸出銅的同步部分銀也被浸出，因此硫酸銅溶液需在置換槽內用銅板置換銀，得到粗銀粉送銀電解工序，置換后的硫酸銅溶液返回電解車間。重要反應方程式如下：Ag2SO4+Cu=2Ag+CuSO4（3）水溶液氯化及鉑鈀還原水溶液氯化的目的是將浸出渣中以金屬態(tài)存在的金、鉑及鈀溶解，同步向分金液中加入還原劑，經置換后得到金、鉑及鈀等金屬。銅銀浸出后得到的浸出渣采用水溶液氯化分金法提金，控制終點電位不小于1000mV時，銀生成氯化銀留在分金渣中，送亞硫酸鈉浸銀及還原工序；金、鉑、鈀及少許賤金屬均被氯化溶解進入溶液中。向含金溶液加入亞硫酸氫鈉經兩次還原，過濾后得到的金粉送金粉鑄錠工序；還原后液送鉑鈀置換槽，經鋅粉置換過濾后得到的鉑鈀精礦，堆存，置換后液送污水處理。分金重要反應方程式如下：2Au+NaClO3+8HCl=2HAuCl4+NaCl+3H2O2HAuCl4+3NaHSO3+3H2O=2Au↓+3H2SO4+5HCl+3NaCI鉑鈀精礦提取重要反應方程式如下：3Pt+2NaClO3+18HCl=3H2PtCl6+2NaCl+6H2O3Pd+2NaClO3+18HCl=3H2PdCl6+2NaCl+6H2OH2PtCl6+2Zn=Pt↓+2HCl+2ZnCl2H2PdCl6+2Zn=Pd↓+2HCl+2ZnCl2（4）金粉鑄錠金粉經硝酸煮洗、純水洗滌、干燥后送高頻感應電爐進行鑄錠。澆鑄前將模具清理潔凈，用乙炔氣噴槍在模具涂灰；澆鑄時，澆鑄速度要快、穩(wěn)、均勻，防止金液在模內劇烈波動以免導致表面裂紋和皺紋；金液注入模具后，用液化氣噴火槍緩冷。金錠脫模后，清除金錠表面的污物，檢查、打碼、稱量、入庫。，即可得到含Au≥99.99%的IC-Au99.99金錠。（5）亞硫酸鈉浸銀及還原亞硫酸鈉浸銀的目的是將分金渣中的氯化銀溶解，同步向分銀液中加入還原劑，經置換后得到粗銀粉，提高銀的回收率。水溶液氯化后得到的分金渣，采用亞硫酸鈉浸銀與甲醛還原法深入處理，以提高銀的直收率，亞硫酸鈉分銀后殘渣返回火法熔煉系統(tǒng)，以回收其中微量貴金屬。分銀后液中加氫氧化鈉調整PH值后，加甲醛還原得到的銀粉送銀電解工序，還原后液經氯化鈉沉銀后送污水處理。重要反應方程式如下：AgCl+2Na2SO3=Na3Ag(SO3)2+NaCl4Na3[Ag(SO3)2]+6NaOH+HCOH=4Ag↓+8Na2SO3+4H2O+Na2CO3（6）銀電解從銅銀浸出液中置換后及亞硫酸鈉浸銀還原后得到的粗銀粉經烘干后鑄成銀陽極，陰極為鈦板，在電解槽中通直流電進行電解，電解液為硝酸與硝酸銀構成的水溶液，在直流電的作用下，銀從陽極上溶解進入電解液，并呈一價陽離子在陰極上放電析出金屬銀。電解銀粉經洗滌、烘干后送熔鑄，銀粉熔鑄在中頻感應電爐中進行，溫度1200～1300℃，澆鑄成銀錠。銀錠脫模后，清除銀錠表面的污物，檢查、打碼、稱量、入庫。，即可得到含Ag≥99.99%的IC-Ag99.99銀錠。7.3.4重要工藝設計參數冶煉重要工藝設計參數見表7-14。表7-14冶煉重要工藝設計參數序號參數單位數值備注1基本狀況陽極泥量(干量)t/a160.56年工作天數硫酸化焙燒工序d180其他工序d3002陽極泥處理2.1硫酸化焙燒配料比（濃硫酸：陽極泥）1:1漿化時間h6窯頭溫度℃～300窯中溫度℃～580窯尾溫度℃～650窯內負壓Pa800焙砂產率1.252.2銅銀浸出液固比5:1反應溫度℃80～90浸出時間h42.3銅板置換續(xù)表7-14冶煉重要工藝設計參數序號參數單位數值備注反應溫度℃80～90置換時間h22.4水溶液氯化氯化介質鹽酸+氯酸鈉液固比5:1鹽酸濃度g/l80～100反應溫度℃60～70反應時間h10終點電位mV1000～10502.5亞硫酸氫鈉還原還原劑亞硫酸氫鈉還原溫度℃60～702.5.1一次還原h(huán)～3還原時間h2～3控制電位mV650～7002.5.2二次還原還原時間h～1終點電位mV～3502.6鉑鈀置換置換溫度℃70～80置換時間h～42.7金粉鑄錠熔鑄溫度℃1200～13002.8亞硫酸鈉浸銀液固比7:1浸出溫度℃30～40反應時間h～3終點PH值82.9甲醛還原浸出溫度℃30～40反應時間h～22.10銀電解電解液成分：Agg/L～80HNO3g/L50電解液溫度℃30~50電流密度A/m2100~2002.11銀粉鑄錠熔鑄溫度℃1100～12007.3.5重要金屬平衡陽極泥處理車間重要金屬平衡見表7-15。表7-15陽極泥處理重要金屬平衡表物料名稱物料量CuNiAsSbBiPbAuAgt/a%(g/l)t/a%(g/l)t/a%(g/l)t/a%(g/l)t/a%(g/l)t/a%(g/l)t/a%(g/l)t/a%(g/l)t/a投入陽極泥160.568.9314.342.073.320.040.060.00060.00090.691.114.937.920.901.450.330.53銅板0.07899.000.08合計14.423.320.060.00091.117.921.450.53產出金錠1.430.0030.000.00050.000.00050.000.0010.000.00080.000.0010.0099.9901.430.00050.00銀錠0.520.0030.000.00050.000.00050.000.0010.000.00080.000.0010.000.00050.0099.9900.52分銀渣92.320.7200.660.1650.150.0260.020.0010.001.1401.058.5747.920.0000.000.0090.01鉑鈀精礦0.330.0000.000.00050.000.00050.000.0010.000.00080.000.0010.004.8450.020.0000.00硫酸銅溶液（m3/a）963.6014.26313.743.2883.170.0420.040.0000.000.0570.060.0000.000.0000.000.0000.00還原后液765.000.0050.000.0020.000.0000.000.0000.000.0000.000.0000.000.0000.000.0000.00置換后液600.000.0050.000.0020.000.0000.000.0000.000.0000.000.0000.000.0010.010.0000.00銀電解廢液（m3/a）699.850.0050.000.0020.000.0000.000.0000.000.0000.000.0000.000.0010.010.0000.00合計14.423.320.060.00091.117.921.450.537.3.6重要設備選型計算（1）回轉窯日處理陽極泥：～0.89t/d陽極泥含水25%酸比1:1物料在窯內停留時間：4～5h根據公式：G=0.785·D2·W料·r料及公式：W料=1.88·D·n·i/sinαL=W料·t選用φ800×10000mm電加熱回轉窯1臺。（2）銅銀浸出槽日處理焙砂：0.67t/d浸出液固比：5∶1操作周期：4h容積運用率：80%需浸出槽容積：5×0.67×4/(24×0.8)=0.考慮到操作的靈活性與富余能力，選用V=1000L的鍋底鋼襯鈦攪拌槽1臺。（3）沉銀置換槽規(guī)格同銅銀浸出槽，選用V=1000L的鍋底鋼襯鈦攪拌槽1臺。（4）氯化分金釜陽極泥經分銅銀后，渣率約50%，含水約30%，則每天處理的分銅銀渣量為：0.67×50%=0.0.335t/d（干重）浸出液固比：5∶1操作周期：12h容積運用率：80%需浸出槽容積：5×0.335×10/(24×0.8)=0.考慮到操作的靈活性與富余能力，選用V=1000L的鍋底鋼襯鈦反應釜2臺，其中1臺備用。（5）金還原釜、鉑鈀置換釜、亞納浸銀及還原釜規(guī)格同氯化分金釜，選用V=1000L的鍋底鋼襯鈦反應釜各1臺。（6）銀電解槽年產銀量：0.52t/a陰極尺寸：180×350mm每槽陰極塊數：6塊電流密度：100A/m2電流效率：95%每日通電時間：22h每槽每日產銀量：～5.6kg/d選擇400×800銀電解槽2臺，年需工作日50d。（7）高頻感應電爐每年熔鑄金屬量金錠1.43t/a4.3kg/d設每天工作4爐，每爐處理金屬量4.3÷4＝1.1kg/爐選用TH-60型高頻感應電爐1臺。（8）中頻感應電爐每年熔鑄金屬量銀錠0.52t/a選用IGPS-35型中頻感應電爐1臺。7.3.7重要技術經濟指標陽極泥處理車間的重要經濟指標如表7-16所示。表