專利名稱：一種電解鋅陽極泥濕法分離錳與鉛銀的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陽極泥濕法分離方法，特別是一種電解鋅陽極泥濕 法分離錳與鉛銀的方法。
背景技術(shù)：
電解鋅陽極泥的主要成分是二氧化錳，濕法煉鋅廠一般都是將以二 氧化錳為主要成分的鋅電解陽極泥返回到鋅浸出工序，其目的之一是使 其中的氧化錳起到氧化劑的作用，有利于提高焙砂中部分難浸硫化鋅礦 物的浸出率，目的之二是有利于除掉浸出液中過多的鐵，提高電鋅質(zhì)量， 目的之三是使固態(tài)的氧化錳還原為液態(tài)的硫酸錳并進(jìn)入到電解工序后， 對鉛銀陽極板起到保護(hù)作用，減緩陽極板的腐蝕溶解速度，延長陽極板 的使用壽命。某些鋅冶煉廠的原料含氟氯較高，其鋅電解的鉛銀陽極板腐 蝕溶解較快，其陽極泥中含有較高的鉛和銀。隨著有色金屬和貴金屬的價(jià) 值不斷提高，鉛和銀含量較高的電解鋅陽極泥中鉛和銀的高效回收問題 應(yīng)當(dāng)引起我們的高度重視。
對電解鋅陽極泥開展的錳與鉛銀分離的試驗(yàn)研究工作較少，査閱國 內(nèi)文獻(xiàn),沒有發(fā)現(xiàn)對電解鋅陽極泥開展的錳與鉛銀分離方面的專利申請， 只發(fā)現(xiàn)1篇相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，廣州有色金屬研究院王淼生等人采用火法+
濕法的工藝處理電解鋅陽極泥，用褐煤作為還原劑，通過高溫焙燒將4
價(jià)錳還原為二價(jià)錳，再用硫酸浸出錳，鉛銀留在浸出渣中，而實(shí)現(xiàn)錳與 鉛銀的分離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種全濕法處理電解鋅陽極泥，實(shí)現(xiàn)錳與鉛 銀有效分離的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下途徑實(shí)現(xiàn)的，第一步，將電解鋅陽極
泥進(jìn)行預(yù)處理；第二步，氧化還原反應(yīng)浸出錳，即將電解鋅陽極泥和還 原劑加入含硫酸的水溶液中進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，陽極泥中的氧化錳還原 溶解為硫酸錳，還原劑氧化為元素和硫酸鹽，從而使陽極泥中的固態(tài)氧 化錳全部溶解進(jìn)入溶液，鉛和銀的金屬或化合物以固態(tài)形式留在渣中； 第三步，錳液和鉛銀渣分離，通過采用過濾機(jī)或壓濾機(jī)實(shí)現(xiàn)含硫酸錳的 溶液與含鉛銀的渣的分離。
本發(fā)明的有益效果，首先是本發(fā)明選擇硫化物作還原劑，具有來源可 靠、反應(yīng)快、成本低，不帶入干擾元素等優(yōu)點(diǎn)，其次是本發(fā)明的氧化還 原反應(yīng)具有良好的化學(xué)推動力，在自然大氣壓下有足夠快的反應(yīng)速度， 不需要采取加壓或減壓的措施，第三是本發(fā)明通過氧化還原反應(yīng)，使陽 極泥中的鉛銀得到充分富集，鉛銀是常見的伴生金屬，后續(xù)分離回收工 藝成熟，生產(chǎn)成本低，金屬回收率高達(dá)95 — 99%，比傳統(tǒng)的陽極泥返溶 解鋅工序鉛銀回收率高得多。
具體實(shí)施例方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。 第一步將電解鋅陽極泥進(jìn)行預(yù)處理；
因?yàn)殡娊怃\陽極泥不可避免地要夾帶1_4%的硫酸鋅，所以要進(jìn)行 預(yù)處理，即將其中的硫酸鋅水洗脫除。通過預(yù)處理可以使處理后的陽極泥中硫酸鋅含量少于0.5%。這種洗液可以直接返回電解鋅生產(chǎn)系統(tǒng)， 也可以做其它鋅產(chǎn)品的原料。氧化還原反應(yīng)得到的硫酸錳溶液全部或部 分直接送往電解鋅生產(chǎn)系統(tǒng)，是處理成本最低的方式，既滿足了電解鋅 系統(tǒng)增加錳離子的需要，又免去了硫酸錳溶液的后續(xù)加工費(fèi)用。
第二步氧化還原反應(yīng)浸出錳
主要化學(xué)反應(yīng)式如下
4Mn02 + MS + 8H+ = 4Mn2+ + MS04 +4H20， Mn02 + S02 + = Mn2+ + S02—4
電解鋅陽極泥處理用硫酸作溶解介質(zhì)，與電解鋅的介質(zhì)相同，不帶 入新的雜質(zhì)元素，有利于后續(xù)產(chǎn)物的進(jìn)一步處理。硫酸的始酸濃度可以 在5 30%的范圍內(nèi)選擇。
本發(fā)明選擇硫化物作還原劑，最好的還原劑是硫化鉛，反應(yīng)產(chǎn)物硫 酸鉛以固態(tài)存在，可順利與液態(tài)硫酸錳分離。而反應(yīng)不完全留下的硫化 鉛以固態(tài)形式與硫酸鉛共存，下一步作煉鉛處理，不存在困難和麻煩。 陽極泥中的金屬銀及銀的化合物都以固態(tài)留在鉛渣中，有利于后續(xù)工序 鉛冶煉時(shí)高效分離回收銀。還原劑的加入量為理論量的1.05_1.5%。
如果反應(yīng)產(chǎn)物硫酸錳溶液是直接返回電解鋅生產(chǎn)系統(tǒng)，用硫化鋅作 還原劑是經(jīng)濟(jì)可行的，硫化鋅反應(yīng)后變成硫酸鋅溶液，與硫酸錳一起進(jìn) 入電解鋅系統(tǒng)，硫酸鋅正是鋅電解液的主要成分。
本發(fā)明氧化還原反應(yīng)的礦漿濃度，是指稀硫酸溶液中的固態(tài)物含量。 濃度太稀，則反應(yīng)體積龐大，生產(chǎn)成本高；濃度太高，則氧化還原反應(yīng) 不完全。故礦漿濃度在10—35%的范圍內(nèi)比較適宜。本發(fā)明氧化還原反應(yīng)操作溫度可以在50 10crc的范圍內(nèi)選擇，其 反應(yīng)速度與操作溫度成正比。為了保證足夠快的反應(yīng)速度，操作溫度以
不低于6(TC為好，反應(yīng)的時(shí)間為1 5小時(shí)。 第三步錳(液)/鉛銀(渣)分離。
采用過濾機(jī)或壓濾機(jī)實(shí)現(xiàn)含硫酸錳的溶液與含鉛銀的渣的分離。 氧化還原反應(yīng)產(chǎn)物的去向及后續(xù)處理成本，是^:發(fā)明工藝在具體實(shí) 施過程中需要關(guān)注的重要環(huán)節(jié)。從長期大規(guī)模生產(chǎn)的要求考慮，反應(yīng)得 到的液態(tài)產(chǎn)物硫酸錳與鉛銀渣分離后，再氧化得到固態(tài)二氧化錳產(chǎn)物是 優(yōu)先選擇的處理方式，固態(tài)二氧化錳既可以作電解鋅生產(chǎn)的浸出氧化劑， 也可以直接作為一種產(chǎn)品進(jìn)行銷售。氧化還原反應(yīng)得到的硫酸錳溶液全 部或部分直接送往電解鋅生產(chǎn)系統(tǒng)，是處理成本最低的方式。既滿足了 電解鋅系統(tǒng)增加錳離子的需要，又免去了硫酸錳溶液的后續(xù)加工費(fèi)用。 氧化還原反應(yīng)得到的硫酸錳溶液可以通過濃縮結(jié)晶，產(chǎn)出固態(tài)硫酸錳產(chǎn)
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幾個(gè)具體實(shí)施例
實(shí)例1: 某廠電解鋅陽極泥，含Mn34. 2%， Pbll.4%， Agl250g/t， Zn2.3%。用水分三級洗滌后，陽極泥含鋅降到0.08%。以稀硫酸溶液為 介質(zhì)，用含鉛52. 10%、銀234g/t的硫化鉛礦粉做還原劑，陽極泥:還原 劑二1:2，得到的渣率為70. 3。/。，其中含Mn0. 1%， Pb 52. 9%， Ag774g/t; 得到含Mn 38. 8g/1的溶液。
實(shí)例2: 某廠電解鋅陽極泥，含Mn37. 1%， Pbl0.6%， Agll07g/t， Zn3.06%。用水分三級洗滌后，陽極泥含鋅降到0.09%。以稀硫酸溶液為介質(zhì)，用含鉛55.8%，含銀859g/t的硫化鉛礦粉做還原劑，陽極泥 還原劑=1:2，得到的渣率為69.8%，其中含Mn 0.3%， Pb 55.9%， Ag 1301. 3g/t;得到含Mn 43. 6g/1溶液。
實(shí)例3: 某廠電解鋅陽極泥，含Mn34.20/。， Pbll.4%， Agl250g/t, Zn2.3%。以稀硫酸溶液為介質(zhì)，用含鋅45.3%，含鉛8.9%，含銀85g/t 的硫化鋅礦粉作還原劑，陽極泥:還原劑=1. 35:1，得到的渣率為31. 3%， 其中含Mn 0.050/0， Zn4. 5%, Pb 32. 9%， Ag 2341g/t;得到含Mn 50. 3g/1， Zn49.2g/1的溶液。
實(shí)例4: 某廠電解鋅陽極泥，含Mn37. 1%， Pbl0.6%， Agll07g/t， Zn3.06%。以稀硫酸溶液為介質(zhì)，用含鋅46.6%，Pb3.78%，Agl23.4g/t 的硫化鋅礦作還原劑，陽極泥:還原劑=1.35:1，得到的渣率為29.5%， 其中含MnO. 23%， Pb30. 2%， Ag 2785g/t， Zn 5. 12%;得到含Mn 57. 6g/l， Zn 54.8g/l溶液。
權(quán)利要求
1、一種電解鋅陽極泥濕法分離錳與鉛銀的方法，其特征在于它的具體步驟為第一步，將電解鋅陽極泥進(jìn)行預(yù)處理；第二步，氧化還原反應(yīng)浸出錳，即將電解鋅陽極泥和還原劑加入含硫酸的水溶液中進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，陽極泥中的氧化錳還原溶解為硫酸錳，還原劑氧化為元素和硫酸鹽，從而使陽極泥中的固態(tài)氧化錳全部溶解進(jìn)入溶液，鉛和銀的金屬或化合物以固態(tài)形式留在渣中；第三步，錳液和鉛銀渣分離，通過采用過濾機(jī)或壓濾機(jī)實(shí)現(xiàn)含硫酸錳的溶液與含鉛銀的渣的分離。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電解鋅陽極泥濕法分離錳與鉛銀的方 法，其特征在于所述的預(yù)處理是將陽極泥中夾帶的硫酸鋅用水洗滌脫除。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電解鋅陽極泥濕法分離錳與鉛銀的方 法，其特征在于所述的含硫酸的水溶液，其含硫酸的始酸濃度為5 30 %。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電解鋅陽極泥濕法分離錳與鉛銀的方 法，其特征在于所述的還原劑為硫化物。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電解鋅陽極泥濕法分離錳與鉛銀的 方法，其特征在于所述的氧化還原反應(yīng)是在自然大氣壓下進(jìn)行，不需要 加壓或減壓。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電解鋅陽極泥濕法分離錳與鉛銀的方 法，其特征在于所述的氧化還原反應(yīng)的礦漿濃度為10_35%。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電解鋅陽極泥濕法分離錳與鉛銀的方法，其特征在于所述的氧化還原反應(yīng)的操作溫度控制在50 10(TC范圍 內(nèi)，反應(yīng)的時(shí)間為1 5小時(shí)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l、 4所述的一種電解鋅陽極泥濕法分離錳與鉛銀 的方法，其特征在于所述的還原劑采用硫化鉛或硫化鋅。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l、 4所述的一種電解鋅陽極泥濕法分離錳與鉛銀 的方法，其特征在于所述的還原劑的加入量為理論量的1. 05 — 1. 5%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電解鋅陽極泥濕法分離錳與鉛銀的方法。具體的方法步驟為第一步將電解鋅陽極泥進(jìn)行預(yù)處理；第二步將電解鋅陽極泥和還原劑加入含硫酸的水溶液中進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，陽極泥中的氧化錳還原溶解為硫酸錳，還原劑氧化為硫酸鹽，從而使陽極泥中的固態(tài)氧化錳全部溶解進(jìn)入溶液，鉛和銀的金屬或化合物以固態(tài)形式留在渣中；第三步通過液渣分離實(shí)現(xiàn)錳與鉛銀的有效分離。本發(fā)明選擇硫化物作還原劑，具有來源可靠、反應(yīng)快、不帶入干擾元素等優(yōu)點(diǎn)，其次氧化還原反應(yīng)具有良好的化學(xué)推動力，在自然大氣壓下反應(yīng)速度快，通過氧化還原反應(yīng)，使陽極泥中的鉛銀得到充分富集，金屬回收率高達(dá)95-99％，比傳統(tǒng)的陽極泥返溶解鋅工序鉛銀回收率高得多。
文檔編號C22B7/00GK101538650SQ20091004320
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者麗 凌, 虹 凌, 平 向, 肖功明 申請人:株洲市湘麒科技開發(fā)有限公司