上海铂金周专栏铜阳极泥贵金属回收技术

阳极泥是电解过程附着于残阳极表面或沉淀在电解槽底的不溶性泥状物，是责金属的重要二次资源。贵金属通常与Cu、Pb、Zn、Ni等重有色金属矿床共生，且主要以硫化物共生。一般CuS矿床含Au、Ag较多，NiS、Cr2S3矿床含有少量的Au、Ag和较多的PGMs，而PbS、Zn和Ba矿床通常含有大量的Ag、Sb、Bi、As，Te矿床常与Au共生形成金锑矿床、金毒砂和金碲矿床。重金属冶炼几乎回收了所有的贵金属，有色金属副产物是贵金属的重要原料。

铜阳极泥是在铜电解精炼过程中产生的冶炼副产品，其主要是由不溶于电解液的各种物质所组成。通常含有Cu、Pb、Ni、Ba、Sn、Zn、As、Bi、Au、Ag、Se、Te、Pt、Pd等元素。阳极泥处理工艺主要有三类：选冶炼联合工艺、火法工艺、湿法工艺。

图1.阳极泥处理工艺流程图

当前，国内外各大铜冶炼厂处理阳极泥的主要方法为火法工艺，传统流程包括：预处理脱铜和硒、还原熔炼和氧化精炼、浇铸阳极板、金银电解精炼、铂钯回收。

（1）预处理脱铜和硒。在熔炼之前，首先需要对铜阳极泥进行脱铜、脱硒的预处理，其主要原因：①硒的存在会影响贵金属的分离，导致后续的流程复杂化。②硒会分散到冰铜、炉渣、贵铅及金银合金的物相中，影响硒的回收率。

（2）还原熔炼和氧化精炼。铜阳极泥中铜和硒脱除后进行火法还原熔炼，使杂质进入炉渣或烟尘里。铅是贵金属良好的捕收剂，易生成贵铅合金。对贵铅合金进行氧化精炼除去金银以外的所有杂质，获得高纯度的金银合金。

（3）电解精炼回收贵金属。将氧化精炼得到的金银合金浇铸成阳极板，阴极为钛板，在硝酸银体系下进行电解精炼，得到品位为99.95%的纯银。而其他贵金属不溶于电解液进入银阳极泥，也称为一次黑金粉，金含量约为60%。可以再次浇铸成二次阳极板，进行二次精炼，产出“二次黑金粉”，其金的含量约为90%，再次浇铸电解制备金和回收其他贵金属。

图2.阳极泥火法回收工艺

由于火法处理铜阳极泥存在周期长、耗能大、无组织污染大等缺点，目前大部分冶炼企业改用湿法处理，处理的方法也有很多，其主要有：

（1）全湿法处理工艺。该工艺主要流程有硫酸浸出脱铜-氯化浸硒-氨化浸银-硝化除铅-氯化浸金-铂钯精炼，其主要流程如图3所示。

铜阳极泥用稀硫酸加氯化钠或通空气氧化浸出脱铜，再用醋酸盐浸出脱铅。浸出渣用硝酸浸出银，加盐酸氯化得到氯化银，氯化银再精炼得到纯银。硝酸浸出渣用王水浸出，得到含金、铂、钯的溶液，再经过萃取、沉淀等分离提纯步骤分别得到金、铂、钯。

图3.全湿法处理铜阳极泥工艺流程图

（2）低温氧化焙烧-湿法处理工艺。该工艺主要流程是低温氧化焙烧-氯化浸出-氯化浸金-氧化浸银-金银精炼-铂钯精炼，其主要工艺流程如图4所示。

铜阳极泥采用低温焙烧和硫酸或氯化浸出脱除铜、硒、碲，浸出液先用二氧化硫还原制备粗硒。硒还原后液加铜粉还原制得粗碲，碲的还原后液硫酸铜返回铜冶炼系统；脱铜渣用氯化浸出，金、铂、钯进入浸出液，先用草酸还原制备粗金粉，电解精炼制得金锭，金还原后液用锌粉置换出铂、钯精矿。浸金渣用亚硫酸钠氧化浸出银，浸银液用甲醛还原出粗银粉，电解精炼制得银锭。

图4.低温焙烧-湿法处理工艺

选冶联合工艺先湿法除铜、硒等杂质；再用浮选工艺富集金银；含银40-50%的浮选精矿用分银炉熔炼得到金银合金；电解精炼后得到银锭和银阳极泥；银阳极泥提取金后，富集于铂钯精矿（含铂钯泥）中。该工艺与传统的湿法和火法相比，有以下优点：①浮选处理后，贵金属精矿中铜、硒、碲和铅的含量很低，降低生产的耗能，提高金贵金属的综合回收率；②浮选过程中大部分的铅进入浮选尾矿，很大程度上降低熔炼过程烟气中铅的挥发量，改善了生产环境；③综合回收硒、碲等有价金属，贵金属的直收率较高。

该工艺的主要流程为湿法浸出脱除铜、硒、碲-浮选分离贵贱金属-精矿熔炼制备合金板-电解精炼制备贵金属产品，其主要工艺流程如图5所示。

图5.选冶联合法处理工艺流程图

铜阳极泥采用硫酸浸出，铜、硒、碲进入浸出液，加二氧化硫先还原硒，加铜粉沉碲，沉碲后液返铜系统；脱铜、硒、碲的浸出渣调浆加入浮选剂，加硫酸调节pH，浮选分离出贵金属精矿；浮选贵金属精矿进行熔炼制备金银合金板；金银合金板电解精炼制得银锭；银阳极泥再通过水溶氯化法综合回收金、铂、钯。