專利名稱：一種全濕法處理高銀鉍鉛陽極泥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于濕法冶金化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種適用于高銀鉍陽極泥的全濕法處理過程中對有價(jià)金屬進(jìn)行綜合回收及綠色生產(chǎn)的全濕法處理高銀鉍鉛陽極泥的方法。
背景技術(shù)：
鉍作為“綠色金屬”，除用于醫(yī)藥行業(yè)外，也廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、超導(dǎo)體、阻燃劑、顏料、化妝品、化學(xué)試劑、電子陶瓷等領(lǐng)域，大有取代鉛、銻、鎘、汞等有毒元素的趨勢。鉛陽極泥的處理方法主要有火法處理和濕法處理以及火法濕法聯(lián)合法，傳統(tǒng)火法處理工藝較成熟，但其對銀的直收率較低，且有價(jià)金屬的綜合回收較為困難。近年來，隨著濕法設(shè)備的改進(jìn)，節(jié)能減排綠色環(huán)保的要求，濕法工藝也越來越受到重視，結(jié)合火法濕法的各自特點(diǎn)，火法濕法聯(lián)合工藝也越來越成為研究的重點(diǎn)。濕法處理工藝主要是氯化浸出，氯化浸出是將鉛陽極泥置于鹽酸介質(zhì)中通入氯氣控制電位進(jìn)行浸出，浸出液中的銻、鉍、銅分別回收，廢液中和處理后排放，氯化浸出渣用氨(或亞硫酸鈉)浸出，浸出液用水合肼(或甲醛)還原即得銀粉，而浸出渣則可用于制鉛鹽。但此工藝的缺點(diǎn)是，鉍、銻與銅分離過程中得到的是鉍的化工產(chǎn)品，若要產(chǎn)出粗鉍還得進(jìn)行反溶，鹽酸消耗大。另外，還有人對堿法處理鉛陽極泥作了較為詳細(xì)的研究，目前為止，鉛陽極泥的濕法處理工藝正在日趨完善。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種能實(shí)現(xiàn)高銀鉍陽極泥的全濕法綠色生產(chǎn)，生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、有價(jià)金屬的綜合回收率高、環(huán)境友好、投資小、效益高的全濕法處理高銀鉍鉛陽極泥的方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種全濕法處理高銀鉍鉛陽極泥的方法，其工藝步驟是:
第一步是硫酸浸出銅:將高銀鉍陽極泥磨細(xì)篩分，加硫酸浸出，機(jī)械攪拌，液固比L/S(液體體積L/固體質(zhì)量Kg)為3.5 4，控制反應(yīng)終點(diǎn)硫酸濃度為70 80g/L，浸出反應(yīng)溫度為90°C，浸出時(shí)間t為lh，得到浸出渣和浸出液；
第二步是鐵粉置換沉銅:將第一步得到的浸出液加入鐵粉置換，40 50°C，機(jī)械攪拌，400 500轉(zhuǎn)/min，反應(yīng)時(shí)間t為I 1.5h，得到海綿銅粉和置換后廢液；
第三步是鹽酸浸出鉍、銻:將第一步得到的浸出渣加入鹽酸浸出，機(jī)械攪拌，液固比L/S (液體體積L/固體質(zhì)量Kg)為3 4，控制反應(yīng)終點(diǎn)酸度為4mol/L HCl，浸出反應(yīng)溫度為90°C，浸出時(shí)間t為2h，得到浸出渣和浸出液；
第四步是水解除銻:將第三步浸出液按數(shù)控模型加入5mol/L的氨水中和水解除銻，機(jī)械攪拌，400 500轉(zhuǎn)/min，50 60°C，水解時(shí)間t為0.5h，得到氯氧銻和水解后鉍液；第五步是鐵粉置換沉秘:將水解后秘液加入鐵粉置換，機(jī)械攪拌，500 600轉(zhuǎn)/min,50 60°C,置換時(shí)間t為I 1.5h,置換后得到海綿秘粉和置換后廢液；
第六步是廢水處理:將置換后廢液加入石灰石中和沉淀，常溫機(jī)械攪拌，控制終點(diǎn)PH值為7，得到中和渣和處理后達(dá)標(biāo)液。本發(fā)明的積極效果是:采用兩段酸浸工藝，實(shí)現(xiàn)銅與鉍、銻、銀、鉛的分離，其中第一段硫酸浸出液鐵粉置換沉銅，第二段鹽酸浸出液水解除鋪，水解后液鐵粉置換沉秘，有價(jià)金屬Ag、Cu、B1、Pb回收率高，環(huán)境友好，適用于工業(yè)化應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明的工藝流程方框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明。一種全濕法處理高銀鉍鉛陽極泥的方法，它屬于濕法冶金化工技術(shù)領(lǐng)域，是一種適用于高銀鉍陽極泥的全濕法處理過程中對有價(jià)金屬進(jìn)行綜合回收及綠色生產(chǎn)的新方法，采用本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)高銀鉍陽極泥的全濕法綠色生·產(chǎn)，生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、有價(jià)金屬的綜合回收率高、環(huán)境友好、投資小和效益高。參見圖1，本發(fā)明采用兩段酸浸工藝，實(shí)現(xiàn)銅與鉍、銻、銀、鉛的分離，其中第一段硫酸浸出液鐵粉置換沉銅，第二段鹽酸浸出液水解除銻，水解后液鐵粉置換沉鉍。它的工藝步驟是:
第一步是硫酸浸出銅:將高銀鉍陽極泥磨細(xì)篩分，加硫酸浸出，機(jī)械攪拌，液固比L/S(液體體積L/固體質(zhì)量Kg)為3.5 4，控制反應(yīng)終點(diǎn)硫酸濃度為70 80g/L，浸出反應(yīng)溫度為90°C，浸出時(shí)間t為lh，得到浸出渣和浸出液；
第二步是鐵粉置換沉銅:將第一步得到的硫酸浸出液加入鐵粉置換，40 50°C，機(jī)械攪拌，400 500轉(zhuǎn)/min，反應(yīng)時(shí)間t為I 1.5h，得到海綿銅粉和置換后廢液；
第三步是鹽酸浸出鉍、銻:將第一步得到的浸出渣加入鹽酸浸出，機(jī)械攪拌，液固比L/S (液體體積L/固體質(zhì)量Kg)為3 4，控制反應(yīng)終點(diǎn)酸度為4mol/LHCl，浸出反應(yīng)溫度為90°C，浸出時(shí)間t為2h，得到浸出渣和浸出液；
第四步是水解除銻:將第二段鹽酸浸出液按數(shù)控模型加入5mol/L的氨水中和水解除銻，機(jī)械攪拌，400 500轉(zhuǎn)/min，50 60°C，水解時(shí)間t為0.5h，得到氯氧銻和水解后鉍液；
第五步是鐵粉置換沉秘:將水解后秘液加入鐵粉置換，機(jī)械攪拌，500 600轉(zhuǎn)/min,50 60°C,置換時(shí)間t為I 1.5h,置換后得到海綿秘粉和置換后廢液；
第六步是廢水處理:將置換后廢液加入石灰石中和沉淀，常溫機(jī)械攪拌，控制終點(diǎn)PH值為7，得到中和渣和處理后達(dá)標(biāo)液。本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明采用循環(huán)浸出，大大減少了廢水量，節(jié)能環(huán)保；另外，置換后液經(jīng)加石灰處理后可達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)，處理一噸陽極泥約產(chǎn)生9m3的廢水；在第一段浸銅若按液固比為3.5 4計(jì)算液體用量時(shí)，除去返回部分一段浸渣洗液外，還需補(bǔ)充1.9m3水配浸劑，另需要2m3的洗水洗洛；第二段的浸出洛需洗水0.8m3，而浸出液水解銻配稀氨水時(shí)需1.4m3的水,合計(jì)需要6m3左右的水，這些水可用處理后的廢水替代，因此，實(shí)際排放的廢水< 3.5 m3。采用本發(fā)明的有價(jià)金屬直收率和綜合回收率高，海綿鉍的直收率可達(dá)90%以上，綜合回收率可達(dá)98%以上，含鉍品位為80%左右；海綿銅的的直收率和綜合回收率平均分別可達(dá)到95%及98%，含銅平均為74.357% ；
采用本發(fā)明的鉛和銀的直收率分別為97.74%及97.37%，鉛銀渣含Pb27.32%左右、含Ag37.05%左右，有利于綜合回收。綜上所述，本發(fā)明有價(jià)金屬Ag、Cu、B1、Pb回收率高、環(huán)境友好，可替代傳統(tǒng)火法處理工藝及一般的濕法工藝，適用于工業(yè)化應(yīng)用。實(shí)施例1:
1、以某廠高銀鉍陽極泥為原料，球磨篩分，稱取IKg作為試驗(yàn)原料，總硫酸431.16g/Kg料，液固比L/S=3.6: 1，機(jī)械攪拌，溫度了=90°〇，時(shí)間七=111，浸出液2.625 L，成分(g.L—1)為:Bi 3.490，Cu 24.41，剩余 H2SO4 73.81，Cu 浸出率 97.53%。2、銅浸出液室溫下加入鐵粉，待溫度升至40°C保溫，機(jī)械攪拌lh，攪拌速度為500轉(zhuǎn)/min。得銅粉 66.90g，銅粉成分(％)為:Cu 82.30，Bi 3.44，Sb 0.13，Ag 0.0025, As0.0090，Cu 直收率(％) 83.8，Bi 損失率(％) 0.84。3、第一段浸出洛用鹽酸進(jìn)行第二段浸出，機(jī)械攪拌，HCl總量為1436mL, H2SO4S87.4mL, L/S=3, T=90°C, t=2h。浸出液 2.890L,含量(g/L)Bi 83.75，Cu 3.62，Sb35.06，Ag0.1, As 0.31, Pb 0.78.4、第二段浸出液進(jìn)行水解除Sb，加入濃度為5mol/L的氨水1.5L，60°C，機(jī)械攪拌，500 轉(zhuǎn)/min，0.5h。水解后液 5.4L。5、鐵粉置換水解后液沉Bi，取水解后液5.4L，鐵粉201.4g,常溫，機(jī)械攪拌，t=lh，得海綿 Bi356.174g，含量(渣計(jì) %):Bi75.86, As0.14，Sbl.62，Cu2.9，Ag0.033，Pb0.47。實(shí)施例2:
1、以某廠高銀鉍陽極泥為原料，球磨篩分，稱取IKg作為試驗(yàn)原料，總硫酸431.16g/Kg料，液固比L/S=4.0: 1，機(jī)械攪拌，溫度1=90°〇，時(shí)間七=111，浸出液2.955 L，成分(g^L—1)為:Bi 2.790，Cu 21.18，剩余 H2SO4 84.89，Cu 浸出率 96.55%。2、銅浸出液室溫下加入鐵粉，待溫度升至50°C保溫，機(jī)械攪拌lh，攪拌速度為600轉(zhuǎn)/min。得銅粉 67.65g，銅粉成分(％)為:Cu 84.43，Bi 5.56，Sb 1.73，Ag 0.0010, As0.0080，Pb 0.049，Cu 直收率(％) 86.94，Bi 損失率(％) 1.38。3、第一段浸出洛用鹽酸進(jìn)行第二段浸出，機(jī)械攪拌，HCl總量為1436mL, H2SO4S87.4mL, L/S=3, T=90°C, t=2h。浸出液 3.13L,含量(g/L)Bi 87.94，Cu 2.46, Sb 28.55，Ag 0.021，As 0.120，Pb 0.83.4、第二段浸出液進(jìn)行水解除Sb，加入濃度為5mol/L的氨水2.274L，60°C，機(jī)械攪拌，600 轉(zhuǎn)/min，0.5h。水解后液 5.23L。5、鐵粉置換水解后液沉Bi,取水解后液3.0L,鐵粉60.64g,常溫,機(jī)械攪拌,t=lh,得海綿 Bil33.07g，含量(渣計(jì) %):Bi85.6, As0.066，Sb6.99，Cu0.14，Ag0.012，Pb0.22。實(shí)施例3:
1、以某廠高銀鉍陽極泥為原料，球磨 篩分，稱取IKg作為試驗(yàn)原料，總硫酸431.16g/Kg料，液固比L/S=4.0: 1，機(jī)械攪拌，溫度了=90°〇，時(shí)間七=111，浸出液2.890 L，成分(g.L—1)為:Bi 2.094，Cu 21.91，剩余 H2SO4 70.12，Cu 浸出率 96.38%。2、銅浸出液室溫下加入鐵粉，待溫度升至50°C保溫，機(jī)械攪拌lh，攪拌速度為400轉(zhuǎn)/min。得銅粉 62.08g，銅粉成分(％)為:Cu 88.67, Bi 2.82，Sb 0.70, Ag 0.0074, As0.0110，Cu 直收率(％) 83.78，Bi 損失率(％) 0.64。3、第一段浸出渣用鹽酸進(jìn)行第二段浸出，機(jī)械攪拌，HCl總量為1436mL，H2SO4為87.4mL, L/S=3.5，T=90°C，t=2h。浸出液 3.490L,含量(g/L)Bi 71.19,Cu 2.93，Sb21.70，Ag0.012, As 0.036，Pb 1.09。4、第二段浸出液進(jìn)行水解除Sb，加入濃度為5mol/L的氨水2.297L，室溫，60°C，機(jī)械攪拌，500轉(zhuǎn)/min，0.5h。水解后液5.575L。5、鐵粉置換水解后液沉Bi，取水解后液5.575L，鐵粉199.73g，常溫，機(jī)械攪拌，t=lh，得海綿 Bi293.92g，含量(渣計(jì) ％):Bi80.40, As0.042, Sb4.72，Cu3.59，Ag0.019，Pb0.56。
權(quán)利要求
1.一種全濕法處理高銀鉍鉛陽極泥的方法，其特征在于工藝步驟是: 第一步是硫酸浸出銅:將高銀鉍陽極泥磨細(xì)篩分，加硫酸浸出，機(jī)械攪拌，液固比L/S(液體體積L/固體質(zhì)量Kg)為3.5 4，控制反應(yīng)終點(diǎn)硫酸濃度為70 80g/L，浸出反應(yīng)溫度為90°C，浸出時(shí)間t為lh，得到浸出渣和浸出液； 第二步是鐵粉置換沉銅:將第一步得到的浸出液加入鐵粉置換，40 50°C，機(jī)械攪拌，400 500轉(zhuǎn)/min，反應(yīng)時(shí)間t為I 1.5h，得到海綿銅粉和置換后廢液； 第三步是鹽酸浸出鉍、銻:將第一步得到的浸出渣加入鹽酸浸出，機(jī)械攪拌，液固比L/S (液體體積L/固體質(zhì)量Kg)為3 4，控制反應(yīng)終點(diǎn)酸度為4mol/L HC1，浸出反應(yīng)溫度為90°C，浸出時(shí)間t為2h，得到浸出渣和浸出液； 第四步是水解除銻:將第三步浸出液按數(shù)控模型加入5mol/L的氨水中和水解除銻，機(jī)械攪拌，400 500轉(zhuǎn)/min，50 60°C，水解時(shí)間t為0.5h，得到氯氧銻和水解后鉍液；第五步是鐵粉置換沉秘:將水解后秘液加入鐵粉置換，機(jī)械攪拌，500 600轉(zhuǎn)/min,50 60°C,置換時(shí)間t為I 1.5h,置換后得到海綿秘粉和置換后廢液； 第六步是廢水處理:將置換后廢液加入石灰石中和沉淀，常溫機(jī)械攪拌，控制終點(diǎn)PH值為7，得到中和 渣和處理后達(dá)標(biāo)液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全濕法處理高銀鉍鉛陽極泥的方法，先是硫酸浸出銅，再是鐵粉置換沉銅，再是鹽酸浸出鉍、銻，再是水解除銻，然后是鐵粉置換沉鉍，最后是廢水處理。本發(fā)明采用兩段酸浸工藝，實(shí)現(xiàn)銅與鉍、銻、銀、鉛的分離，其中第一段硫酸浸出液鐵粉置換沉銅，第二段鹽酸浸出液水解除銻，水解后液鐵粉置換沉鉍，有價(jià)金屬Ag、Cu、Bi、Pb回收率高，環(huán)境友好，適用于工業(yè)化應(yīng)用。
文檔編號C22B15/00GK103146928SQ201310112590
公開日2013年6月12日 申請日期2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月2日
發(fā)明者何靜, 吳斌秀, 郭瑞, 李俊紅, 藍(lán)明艷, 石玲斌, 魯君樂, 陳世民, 楊建廣, 唐朝波, 楊聲海, 陳永明 申請人:深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司韶關(guān)冶煉廠, 中南大學(xué)