CN105779774B - 一种铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法 - Google Patents

一种铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105779774B
CN105779774B CN201610257100.1A CN201610257100A CN105779774B CN 105779774 B CN105779774 B CN 105779774B CN 201610257100 A CN201610257100 A CN 201610257100A CN 105779774 B CN105779774 B CN 105779774B
Authority
CN
China
Prior art keywords
filtrate
reaction
filter cake
added
lead
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201610257100.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105779774A (zh
Inventor
王树立
田园
王爱菊
王涤宇
夏泽林
张争争
邢延雷
齐战争
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201610257100.1A priority Critical patent/CN105779774B/zh
Publication of CN105779774A publication Critical patent/CN105779774A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105779774B publication Critical patent/CN105779774B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/006—Wet processes
    • C22B7/007—Wet processes by acid leaching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B11/00—Obtaining noble metals
    • C22B11/04—Obtaining noble metals by wet processes
    • C22B11/042—Recovery of noble metals from waste materials
    • C22B11/044—Recovery of noble metals from waste materials from pyrometallurgical residues, e.g. from ashes, dross, flue dust, mud, skim, slag, sludge
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B13/00—Obtaining lead
    • C22B13/04—Obtaining lead by wet processes
    • C22B13/045—Recovery from waste materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00—Obtaining copper
    • C22B15/0063—Hydrometallurgy
    • C22B15/0065—Leaching or slurrying
    • C22B15/0067—Leaching or slurrying with acids or salts thereof
    • C22B15/0069—Leaching or slurrying with acids or salts thereof containing halogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00—Obtaining copper
    • C22B15/0063—Hydrometallurgy
    • C22B15/0084—Treating solutions
    • C22B15/0089—Treating solutions by chemical methods
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B17/00—Obtaining cadmium
    • C22B17/04—Obtaining cadmium by wet processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/20—Obtaining zinc otherwise than by distilling
    • C22B19/22—Obtaining zinc otherwise than by distilling with leaching with acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/30—Obtaining zinc or zinc oxide from metallic residues or scraps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
    • C22B3/06—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in inorganic acid solutions, e.g. with acids generated in situ; in inorganic salt solutions other than ammonium salt solutions
    • C22B3/10—Hydrochloric acid, other halogenated acids or salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/44—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B47/00—Obtaining manganese
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法。该方法包括：1)采用氯化铁、氯化钠的酸性溶液对铅精矿进行氧化浸出，得到滤液A；2)向滤液A中加入硫酸钠进行沉铅反应，得到滤液B；3)向滤液B中加入锌阳极泥和盐酸进行浸锰反应，得到滤液C；4)向滤液C中加入硫化钠，进行沉淀精制反应，得到滤液G；5)向滤液G中加入氢氧化钠，进行沉铁反应，得到滤液H；6)向滤液H中加入磷酸钠，进行沉钙镁反应，得到滤液I；7)向滤液I中加入碳酸氢铵，进行沉锰反应，得到碳酸锰成品。本发明的处理方法，实现了铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理和综合回收利用，具有很好的经济效益、环境效益和社会效益。

Description

一种铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法
技术领域
本发明属于冶金废弃物回收技术领域，具体涉及一种铅精矿和锌阳极泥的联合资源化处理的方法。
背景技术
铅矿石中的方铅矿主要成分为硫化铅(PbS)，其多与闪锌矿(ZnS)、辉银矿(Ag2S)共生，并含有黄铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)、硫砷铁矿(FeAsS)、辉铋矿(Bi2S3)等硫化物，还有石灰石、石英等脉石矿物。经破碎、粉碎、选矿，产出的铅精矿一般含有(％)：铅(Pb)50-60、硫(S)15-25、铁(Fe)14、锌(Zn)4-6、二氧化硅(SiO2)1-2、铜(Cu)0.2，还含有少量的砷(As)、铋(Bi)、镉(Cd)、银(Ag)、锑(Sb)、铟(In)、金(Au)等稀散金属及贵金属元素。
由于产地不同和选矿工艺的差别，铅精矿的成分和含量会存在一定的差异。铅精矿质量标准如表1所示：
表1铅精矿质量标准
选出的铅精矿主要用于火法炼铅，火法炼铅工艺成熟，金属的回收率高，但其仅适应于高品位且成分比较单一的硫精矿，不适宜处理低品位的复杂矿；其次，火法炼铅过程中会产生二氧化硫气体以及含铅烟尘和含铅挥发性化合物，随着矿产资源的日趋匮乏和环境保护要求的不断提高，传统的火法炼铅具有的能耗高、环境污染严重、资源综合回收利用率等缺点日趋明显。而更能有效地回收铅精矿中稀散金属和贵金属，明显具有资源综合回收利用高、工艺条件温和、能耗较低、环境污染较小、经济效益较高等特点的湿法炼铅技术，成为了各国炼铅技术开发的主要方向，取得了较快的发展。
湿法炼铅从PbS中提取铅主要有三种途径：①通过还原反应使PbS转化成Pb和H2S；②通过酸分解使PbS中的硫转化为H2S，使铅转变成铅离子进入溶液，或转变成固体和PbSO4，再从含铅溶液、中回收铅；③通过氧化是PbS中的硫转变成元素硫，铅变成铅离子，PbCl2或PbSO4，然后再从氧化产物中分别提取铅和硫。目前，第三种途径，即铅精矿的氧化浸出法研究的最为充分，用合适的氧化剂将硫化铅中的氧化，使铅精矿中的铅以不同的可溶性盐的形式进入溶液。常用的氧化浸出方法有：
①直接氯气浸出法(主要反应为PbS+Cl2＝PbCl2+S↓)；
②间接氯气浸出法(主要反应为MnO2+4HCl＝MnCl2+2H2O+Cl2↑；PbS+Cl2＝PbCl2+S↓)；
③双氧水浸出法(主要反应为PbS+4H2O2＝PbSO4↓+4H2O)；
④氯化铁浸出法(主要反应为PbS+2FeCl3＝PbCl2+2FeCl2+S↓)；
⑤硝酸浸出法(主要反应为3PbS+8HNO3＝3Pb(NO3)2+3S↓+2NO↑+4H2O)。
从生产过程的安全性、对周边环境的危害性、成本的相对高低等因素综合比较，氯化铁浸出法是相对好的方法。但根据对氯化铁浸出法的理论计算，若处理1000kg含铅55％三级铅精矿，含铅为550kg，相当于含PbS为635kg。氯化铁浸出后，副产氯化亚铁为673kg。如此大量副产的氯化亚铁如何处理和综合利用，成了制约该方法应用实施必须解决的难题。
锌阳极泥是湿法炼锌过程中电解工序产生的废泥，含有多种常规有价金属及少量贵金属、稀散金属。目前我国尚无处理锌阳极废泥的理想方法。一些湿法炼锌厂将阳极废泥返回前面焙砂浸出工序，进行二次酸解。而许多企业则是采用简单的堆积方式处理，还有一些企业在提取了阳极废泥中的贵金属后又作为废渣堆存。大量堆积的锌阳极废泥，不仅占用大量土地，造成资源浪费，而且锌阳极废泥长期暴露在自然环境中，经风刮雨淋日晒冰冻，其中的许多种金属将发生迁移，进入土壤和水环境，给人类生活和生态环境带来严重危害。因此，开展湿法炼锌阳极废泥中有价金属综合回收利用的研究和技术开发具有重要的学术价值和实际应用意义。
随着有色金属、贵金属价值的不断提高和资源的短缺，加之环境保护法律法规的不断健全实施，如何对铅、锰、银含量较高的锌阳极泥的进行资源化回收利用，消除环境污染，取得效益，已日益引起人们的高度重视。文献资料报道的有代表性的锌阳极泥的组成(质量百分数，％)成分为：MnO2-54.05、O-33.13、Pb-17.94、S-6.42、Zn-2.01、K-1.83、Sr-1.37、Na-0.92、CaO-1.17、MgO-0.80、Si-0.23、Al2O3-0.57、Fe-0.110、Cu-0.043、Co-0.031、Ag1760g/t。
锌阳极泥中铅、锰、银含量较高，明显具有较高的回收利用价值。锌阳极泥中Ag主要以AgCl(氯银矿)、Ag2O3和含氧硝酸银Ag7NO8的形式存在；Mn主要以KMn8O16(主成分为二氧化锰)的形式存在；Pb主要以PbSO4(铅矾)的形式存在。锌阳极泥资源化处理的技术关键是其中难溶的四价锰氧化物还原转化为易溶的二价锰盐的还原浸出过程和难溶的硫酸铅转化溶解过程。
CN101538650A公开了一种电解锌阳极泥湿法分离锰与铅银的方法，包括以下步骤：1)将电解锌阳极泥进行预处理；2)将电解锌阳极泥和还原剂加入含硫酸的水溶液中进行氧化还原反应，阳极泥中的氧化锰还原溶解为硫酸锰，还原剂氧化为硫酸盐，从而使阳极泥中的固态氧化锰全部溶解进入溶液，铅和银的金属或化合物以固态形式留在渣中；3)通过渣液分离实现锰和铅银的有效分离。该方法选择硫化物作还原剂，具有来源可靠、反应快、不带入干扰元素等优点，但其生产成本较高，二价锰盐的精制负荷大，产品附加值低，且容易产生二次污染。
吸收新的科学技术成果，改变传统的就处理而处理的设计理念，采用创新设计理念和创新设计技术，对铅精矿和锌阳极泥等冶金精矿原料和冶金矿渣进行资源化处理，变废为宝，综合利用国家资源，节约国家能源，减少环境污染，是冶金生产企业、社会和国家共同迫切需要的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法，解决现有铅精矿处理和锌阳极泥处理资源综合回收利用率低，易产生二次污染的问题。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：
一种铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法，包括以下步骤：
1)采用氯化铁、氯化钠的酸性溶液对铅精矿进行氧化浸出，过滤，得到滤液A；
2)向滤液A中加入硫酸钠，在65～90℃进行沉铅反应，过滤，得到滤液B；
3)向滤液B中加入锌阳极泥和盐酸，在60～85℃进行浸锰反应，过滤，得到滤液C；
4)向滤液C中加入硫化钠，调pH值为2.0～2.5，在50～90℃进行沉淀精制反应去除铜、镉、锌，过滤，得到滤液G；
5)向滤液G中加入氢氧化钠，调pH值为5.2～5.5，在50～90℃进行沉铁反应，过滤，得到滤液H；
6)向滤液H中加入磷酸钠，在70～95℃进行沉钙镁反应，过滤，得到滤液I；
7)向滤液I中加入碳酸氢铵，在25～50℃进行沉锰反应，过滤，得到滤饼L；滤饼L经水洗、过滤、干燥后得到碳酸锰成品。
步骤1)为氯化铁氧化浸出法使铅精矿中的铅以可溶性盐的形式进入溶液，所涉及的主要化学反应为：
PbS+2FeCl3＝PbCl2+2FeCl2+S↓；
CuS+2FeCl3＝CuCl2+2FeCl2+S↓；
CdS+2FeCl3＝CdCl2+2FeCl2+S↓；
ZnS+2FeCl3＝ZnCl2+2FeCl2+S↓。
氯化铁的氧化浸出法中，一般以氯盐为浸出介质，在酸性环境下进行。氯盐介质可以使PbCl2与Cl-络合生成PbCl4 2-，从而提高PbCl2在溶液中的浸出率，酸性环境的控制可避免Fe产生水解沉淀。优选的，氯化铁的质量浓度为15％，氯化钠的质量浓度为20％，HCl的质量浓度为5％。该步骤中，应加入过量的FeCl3，以使铅精矿中的PbS、CuS、CdS和ZnS进行充分转化。氧化浸出的温度为60～85℃。进一步优选的，反应温度为70～75℃，反应时间为2～4h。
步骤2)为PbCl2转化为PbSO4的沉铅反应，主要反应为：
PbCl2+Na2SO4＝PbSO4↓+2NaCl；
优选的，沉铅反应的温度为65～90℃。进一步优选的，沉铅反应的温度为75～80℃，反应时间为1～3h。该步骤中，硫酸钠的加入量应保证PbCl2进行充分转化。过滤得到滤饼B，滤饼B为硫酸铅粗品，所得硫酸铅粗品经精制后可制得硫酸铅成品；精制方法为：向硫酸铅粗品中加入硝酸至体系pH值为5.0～5.5，在60～65℃搅拌反应，过滤，得到滤饼，经干燥、粉碎，得到硫酸铅成品。所述硝酸为质量浓度30％的稀硝酸。
步骤3)为锌阳极泥中的二氧化锰转化为易溶的二价锰盐的浸锰反应，主要反应为：
MnO2+2FeCl2+4HCl＝MnCl2+2FeCl3+2H2O；
优选的，浸锰反应的温度为60～85℃。进一步优选的，浸锰反应的温度为70～75℃，反应时间为3～5h。该步骤中，应保证MnO2的充分浸出转化。进一步的，滤饼C可由包括以下步骤的方法进行处理回收银和铅：
a)向滤饼C中加入碳酸钠溶液，在70～95℃进行转化反应，过滤，得到滤饼D和滤液D；
b)向滤饼D中加入硝酸至体系pH值为0.4～0.5，在50～75℃进行酸解反应，过滤，得到滤液E和滤饼E；滤饼E去回收银处理；
c)向滤液E中加入滤液D和/或硫酸钠，在60～90℃进行沉铅反应，过滤，得到滤液F和滤饼F；滤饼F为硫酸铅粗品。
步骤a)和步骤b)通过PbSO4的转化、酸解，分离回收银。步骤a)的优选反应温度为80～85℃，反应时间为3～5h；所述硝酸为质量浓度30％的稀硝酸。步骤b)的优选反应温度为60～65℃，反应时间为1～2h；其中，
步骤a)的主要反应为：PbSO4+Na2CO3＝PbCO3↓+Na2SO4；
步骤b)的主要反应为：PbCO3+2HNO3＝Pb(NO3)2+CO2↑+H2O；
步骤c)通过沉铅反应，将锌阳极泥所含铅转化为PbSO4粗品，经上述硫酸铅粗品精制方法制得硫酸铅成品；优选的，步骤c)的反应温度为60～65℃，反应时间为1～3h；步骤c)的主要反应为：
Pb(NO3)2+Na2SO4＝PbSO4↓+2NaNO3；
步骤c)所得滤液F经蒸发结晶回收硝酸钠。将滤液F加入烧杯中，搅拌下加热至微沸进行蒸发，至溶液表面出现晶膜时停止加热，自然冷至室温后过滤，在105～110℃干燥1h，得到副产品硝酸钠。
步骤4)通过控制溶液pH值，经精制除去铜、镉、锌离子，实现有价金属的分类回收。该步骤所涉及的主要反应为：
CuCl2+Na2S＝CuS↓+2NaCl；
CdCl2+Na2S＝CdS↓+2NaCl；
ZnCl2+Na2S＝ZnS↓+2NaCl；
所得滤饼G去回收铜、锌、镉处理。优选的，该步骤的反应温度为60～65℃，反应时间为1～2h。
步骤5)为氯化铁转化为氢氧化铁沉淀的过程，主要反应为：
FeCl3+3NaOH＝Fe(OH)3↓+3NaCl；
优选的反应温度为60～65℃，反应时间为1～2h；反应后煮沸20min，趁热抽滤。所得氢氧化铁纯度高，具有较高附加值。进一步的，可向滤饼H中加入盐酸，调pH值不大于2.0，加热至50～75℃，进行酸解反应，所得氯化铁溶液返回步骤1)循环使用。优选的，溶解氢氧化铁的酸解反应的pH值为1.0～1.5，pH值越低，酸解反应进行的越快，所涉及的化学反应为：
Fe(OH)3+3HCl＝FeCl3+3H2O；
步骤6)为滤液H的沉钙镁反应，进一步去除了钙镁杂质，有利于获得高纯度锰制品，该步骤的主要反应为：
3CaCl2+2Na3PO4＝Ca3(PO4)2↓+6NaCl；
3MgCl2+2Na3PO4＝Mg3(PO4)2↓+6NaCl；
该步骤中，优选反应温度为80～85℃，反应时间为1～2h；磷酸钠的加入应使溶液中不再产生沉淀为止。
步骤7)为氯化锰转化为碳酸锰的沉锰反应，主要反应为：
MnCl2+2NH4HCO3＝MnCO3↓+2NH4Cl+CO2↑+H2O；
该步骤中，优选反应温度为35～40℃，反应时间为1～2h；过滤所得滤液L，经蒸发结晶回收氯化铵。将滤液L加入烧杯中，搅拌下加热至微沸进行蒸发，至溶液表面出现晶膜时停止加热，自然冷至室温后过滤，在105～110℃干燥1h，得到副产品氯化铵。滤饼L经水洗、过滤、干燥后得到碳酸锰成品。
本发明的铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法，以氯化铁酸性溶液浸铅反应副产的氯化亚铁溶液用于锌阳极泥的浸锰反应；浸锰反应副产的氯化铁溶液，通过控制溶液pH值，经精制除去铜、镉、锌离子后，将氯化铁沉淀成氢氧化铁与二价锰盐溶液分离后，氢氧化铁再与副产盐酸反应生成氯化铁盐酸性溶液，再重新循环用于铅精矿中所含铅、铜、镉、锌等还原性硫化矿的氧化浸出，进行铅精矿中所含铅、铜、镉、锌等有价金属及稀散金属的提取回收，实现锌阳极泥还原浸出和铅精矿氧化浸出联合资源化处理。同时精制后的氯化锰沉淀成碳酸锰。浸锰后锌阳极泥经转化回收铅后，再回收银。
本发明实现了铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理和综合回收利用，变废为宝，节约了资源；最大限度的回收铅精矿和锌阳极泥中的有价成分，所得回收产品附加值高；解决了现有锌阳极泥堆存造成的环境污染和大量堆置场土地的浪费；具有工艺流程简单、设备投资少、反应条件温和、生产成本低的特点，本发明实施推广后将产生良好的经济效益、环境效益和社会效益。
附图说明
图1为本发明铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。以下实施例中，锌阳极泥选自河南某企业，其主要成分组成如表2所示。百分数均为质量百分数。
表2河南某企业锌阳极泥的主要成分组成
实施例1
本实施例的铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法，工艺流程如图1所示，包括以下步骤：
1)向装有搅拌器、温度计、pH计和回流冷凝器的1000mL的反应瓶中，加入水523mL，开启搅拌和加热，再加入22％的盐酸254mL、99％氯化钠247g和98％六水氯化铁308g(，FeCl3的浓度为15％，NaCl的浓度为20％，HCl的浓度为5％)，完全溶解后，控制温度70℃，向反应瓶中加入200g含铅55％的三级铅精矿(干基)，保温搅拌反应3h；反应后降温至60℃抽滤，得到滤液A和滤饼A，滤液A为棕黄色，滤饼A为灰色，重151.5g，另处理；
2)将滤液A转移至1000mL烧杯中，搅拌下，加热至75℃后，向烧杯中加入98％的无水硫酸钠69g进行沉铅反应，保温搅拌反应2h；反应后降温至40℃，抽滤，得到滤液B和滤饼B，滤液B为浅绿色，滤饼B为白色粗品硫酸铅；
将滤饼B转移至200mL烧杯中，加入50mL水，搅拌下，加热至65℃，向烧杯中滴加30％稀硝酸，调pH值为5.5，保温搅拌反应1h；反应后过滤，滤液为微黄色，另处理；滤饼为白色，重281g，经干燥、粉碎，得到成品硫酸铅160g；
3)将滤液B转移至装有搅拌器、温度计、pH计和回流冷凝器的1000mL反应瓶中，开启搅拌和加热，再向反应瓶中加入22％的盐酸332mL，控制温度70℃，向反应瓶中加入301g含二氧化锰15.25％的锌阳极泥(干基)，保温搅拌反应4h，反应后过滤，得到滤液C和滤饼C，滤液C呈浅绿色，滤饼C为深灰色；
滤饼C通过以下步骤回收银和铅：
a)将滤饼C转移至1000mL烧杯中，再向烧杯中加入水480mL水，开启搅拌和加热，，向烧杯中加入98％的碳酸钠100g，控制温度80℃，保温搅拌反应4h，反应后抽滤，得到滤液D和滤饼D，滤液D为淡黄色，滤饼D为浅灰色；
b)将滤饼D转移至1000mL烧杯中，再向烧杯中加入570mL水，开启搅拌和加热，控制温度为60℃，滴加30％稀硝酸至溶液pH值＝0.4，保温搅拌反应1h，反应后抽滤，得到滤液E和滤饼E，滤液E无色，滤饼E为棕黑色，重10.0g，另去回收银处理；
c)将滤液E转移至1000mL烧杯中，开启搅拌和加热，控制温度为60℃，向烧杯中滴加滤液D，加完后，再加入98％硫酸钠12g，然后保温搅拌反应2h，反应后抽滤，得到滤液F和滤饼F，滤液F无色，经蒸发结晶回收硝酸钠；滤饼F为白色，重420g，为粗品硫酸铅；将粗品硫酸铅转移至1000mL烧杯中，再向烧杯中加入450mL水，开启搅拌和加热，控制温度60℃，向烧杯中滴加30％稀硝酸，调pH值为5.0后，保温搅拌反应1h，过滤，滤液为无色，可直接与滤液B混合后处理；滤饼为白色，重418g，经干燥、粉碎，得到成品硫酸铅236g；
4)将滤液C转移至装有搅拌器、温度计、pH计和回流冷凝器的1000mL反应瓶中，开启搅拌和加热，控制温度60℃，向反应瓶中滴加饱和硫化钠溶液，调pH值为2.0后，保温搅拌反应1h，反应后煮沸20min，趁热抽滤，得到滤液G和滤饼G，滤饼G另去回收镉、铜、锌处理；
5)将滤液G转移至装有搅拌器、温度计、pH计的1000mL烧杯中，开启搅拌和加热，控制温度60℃，向反应瓶中滴加30％氢氧化钠溶液，调pH值为5.2后，保温搅拌反应1h，反应后煮沸20分钟，趁热抽滤，得到滤液H和滤饼H，滤饼H为氢氧化铁；
将滤饼H转移至装有搅拌器、温度计、pH计和回流冷凝器的1000mL反应瓶中，再加入200mL水，开启搅拌和加热，控制温度60℃，向反应瓶中滴加22％稀盐酸，调pH值为1.0后，保温搅拌反应1h，所得氯化铁溶液返回步骤1)循环使用；
6)将滤液H转移至装有搅拌器、温度计、pH计的1000mL烧杯中，开启搅拌和加热，控制温度80℃，向反应瓶中滴加10％磷酸钠溶液，至不再产生沉淀为止，保温搅拌反应1h，反应后自然降温至60℃，抽滤，得到滤液I和滤饼I，滤饼I为含钙镁沉淀，另处理；
7)将滤液I转移至装有搅拌器、温度计、pH计和回流冷凝器的1000mL反应瓶中，再加入340mL水，开启搅拌和加热，控制温度35℃，向反应瓶中加入98％碳酸氢铵93.5g，加完后，保温搅拌反应1h，反应后冷却至25℃，抽滤，得到滤液L和滤饼L，滤液L经蒸发结晶回收氯化铵；滤饼L经水洗、过滤、干燥，得成品碳酸锰60g。
实施例2～4
实施例2～4的铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法，与实施例1基本相同，区别仅在于各步骤的反应条件不同，列与表3中。
表3实施例2～4的方法各步骤的反应条件
试验例1
本实验例对实施例1的方法进行初步经济分析，使用实施例1的方法每联合处理1t干基铅精矿，分析结果如下所示。
1.原料投入
2.主要产品产出
3.联合处理1吨铅精矿利润空间
36144-11770＝24344元
注：未计联合资源化处理过程中回收硝酸钠、氯化铵副产品和原料中银、锌、铜、镉等金属的利润。
从上述经济分析可知，实施例1的铅精矿和锌阳极泥的联合资源化处理的方法投资少、产出高，说明本发明的铅精矿和锌阳极泥的联合资源化处理的方法具有良好的经济效益，适合推广应用。

Claims (9)

1.一种铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）采用氯化铁、氯化钠的酸性溶液对铅精矿进行氧化浸出，过滤，得到滤液A；该步骤中加入过量的FeCl3；
2）向滤液A中加入硫酸钠，在65～90℃进行沉铅反应，过滤，得到滤液B；
3）向滤液B中加入锌阳极泥和盐酸，在60～85℃进行浸锰反应，过滤，得到滤液C；
4）向滤液C中加入硫化钠，调pH值为2.0～2.5，在50～90℃进行沉淀精制反应去除铜、镉、锌，过滤，得到滤液G；
5）向滤液G中加入氢氧化钠，调pH值为5.2～5.5，在50～90℃进行沉铁反应，过滤，得到滤液H；
6）向滤液H中加入磷酸钠，在70～95℃进行沉钙镁反应，过滤，得到滤液I；
7）向滤液I中加入碳酸氢铵，在25～50℃进行沉锰反应，过滤，得到滤饼L；滤饼L经水洗、过滤、干燥后得到碳酸锰成品；步骤1）中，氧化浸出的温度为60～85℃。
2.如权利要求1所述的铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法，其特征在于，步骤1）中，酸性溶液中氯化铁的质量浓度为15%，氯化钠的质量浓度为20%，HCl的质量浓度为5%。
3.如权利要求1所述的铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法，其特征在于，步骤2）中，过滤得到滤饼B，滤饼B为硫酸铅粗品，向硫酸铅粗品中加入硝酸至体系pH值为5.0～5.5，在60～65℃搅拌反应，过滤，得到滤饼，经干燥、粉碎，得到硫酸铅成品。
4.如权利要求1所述的铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法，其特征在于，步骤3）中，浸锰反应的时间为3～5h。
5.如权利要求1所述的铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法，其特征在于，步骤3）中，过滤得到滤饼C，滤饼C由包括以下步骤的方法进行处理回收银和铅：
a）向滤饼C中加入碳酸钠溶液，在70～95℃进行转化反应，过滤，得到滤饼D和滤液D；
b）向滤饼D中加入硝酸至体系pH值为0.4～0.5，在50～75℃进行酸解反应，过滤，得到滤液E和滤饼E；滤饼E去回收银处理；
c）向滤液E中加入滤液D和/或硫酸钠，在60～90℃进行沉铅反应，过滤，得到滤液F和滤饼F；滤饼F为硫酸铅粗品。
6.如权利要求5所述的铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法，其特征在于，步骤c）中，滤液F经蒸发结晶回收硝酸钠。
7.如权利要求1所述的铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法，其特征在于，步骤4）中，过滤得到滤饼G，滤饼G去回收铜、锌、镉处理。
8.如权利要求1所述的铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法，其特征在于，步骤5）中，过滤得到滤饼H，向滤饼H中加入盐酸，调pH值不大于2.0，在50～75℃进行酸解反应，所得氯化铁溶液返回步骤1）循环使用。
9.如权利要求1所述的铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法，其特征在于，步骤7）中，过滤得到滤液L，滤液L经蒸发结晶回收氯化铵。
CN201610257100.1A 2016-04-22 2016-04-22 一种铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法 Expired - Fee Related CN105779774B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610257100.1A CN105779774B (zh) 2016-04-22 2016-04-22 一种铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610257100.1A CN105779774B (zh) 2016-04-22 2016-04-22 一种铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105779774A CN105779774A (zh) 2016-07-20
CN105779774B true CN105779774B (zh) 2018-10-26

Family

ID=56398343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610257100.1A Expired - Fee Related CN105779774B (zh) 2016-04-22 2016-04-22 一种铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105779774B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106430318A (zh) * 2016-10-27 2017-02-22 衡阳市金泰安全生产检测检验有限公司 一种制备电池级高纯硫酸锰的方法
CN108486392B (zh) * 2018-03-16 2020-11-27 湖南腾驰环保科技有限公司 一种提高含铟锑铅物料铟浸出率的方法
CN108842067A (zh) * 2018-08-24 2018-11-20 淄博淦达环保科技有限公司 一种铅精矿中铅的浸出法制备工艺
CN109022816A (zh) * 2018-08-24 2018-12-18 淄博淦达环保科技有限公司 一种铅矿中余铅的浸取液及浸出工艺
CN108842066A (zh) * 2018-08-24 2018-11-20 淄博淦达环保科技有限公司 一种铅的浸取液及浸出工艺
CN108977656A (zh) * 2018-08-24 2018-12-11 淄博淦达环保科技有限公司 一种锌精矿中锌和硫的浸出法制备工艺
CN108842072A (zh) * 2018-08-24 2018-11-20 淄博淦达环保科技有限公司 一种锌的浸取液及浸出工艺
CN110331296B (zh) * 2019-08-13 2021-09-28 长春黄金研究院有限公司 一种分离金泥中杂质金属的工艺方法
WO2021075136A1 (ja) * 2019-10-18 2021-04-22 Ｊｆｅスチール株式会社 廃乾電池からのマンガン回収方法および回収設備
CN114555839A (zh) * 2019-10-18 2022-05-27 杰富意钢铁株式会社 从废干电池中回收锰的方法和回收设备
CN113355522A (zh) * 2021-06-11 2021-09-07 邵阳学院 一种锌阳极泥综合回收处理方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3929597A (en) * 1974-05-17 1975-12-30 Hecla Mining Co Production of lead and silver from their sulfides
CN102168177A (zh) * 2011-04-13 2011-08-31 济源市东方化工有限责任公司 电解锌阳极泥二氧化锰直接浸出的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3929597A (en) * 1974-05-17 1975-12-30 Hecla Mining Co Production of lead and silver from their sulfides
CN102168177A (zh) * 2011-04-13 2011-08-31 济源市东方化工有限责任公司 电解锌阳极泥二氧化锰直接浸出的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
从锌阳极泥中综合回收锌锰并富集铅银的研究;徐军;《湖南有色金属》;20130430;第29卷(第2期);第24页第2节"试验原理" *
提高湿法炼锌***阳极泥的综合利用;刘希峰 等;《2013河南有色金属学术年会论文集》;20131017;第1页第2.1节,第4页第2.3.5节、第4节、第5节及图5 *
由方铅矿精矿直接制备硫酸铅粉末材料的方法;覃文庆 等;《中南大学学报（自然科学版）》;20050630;第36卷(第3期);第407-411页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN105779774A (zh) 2016-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105779774B (zh) 一种铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法
CN105907960B (zh) 铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法
CN101698904B (zh) 有色金属硫化矿物的浸出方法及其浸出滤渣中的硫磺回收方法
CN102747226B (zh) 碱铵硫耦合法处理湿法炼锌废渣的方法
CN105039713A (zh) 一种硫化砷渣一步浸出固砷富集有价金属的方法
CN106868307B (zh) 一种硫酸烧渣除砷富集金银的综合利用工艺
CN102776376B (zh) 湿法-火法联合工艺回收含铅锌废渣中有价金属的方法
CN106115768A (zh) 一种钢铁厂含锌烟尘灰的综合循环利用方法
CN103667720B (zh) 从锌冶炼高铁氧化锌混合物中回收锌、铟、铁、铅的方法
US4619814A (en) Process for the recovery of non-ferrous metals from sulphide ores and concentrates
CN103695662B (zh) 一种湿法炼锌窑渣铁精矿的综合利用方法
CN106119556A (zh) 一种钢铁厂含锌烟尘灰的利用方法
CN105543479B (zh) 一种铋冰铜的综合回收方法
CN111647754A (zh) 一种钢铁厂含锌尘泥的综合利用方法
CN101215633A (zh) 载氯体氯化法对含金银多金属矿综合利用的选冶工艺
CN108265177B (zh) 一种湿法炼锌窑渣与污酸综合利用的方法
CN101113491A (zh) 两矿法从硫化铟精矿中浸取铟的方法
CN107574308B (zh) 一种锰阳极泥锰铅分离的方法
CN113846214A (zh) 一种湿法炼锌生产中含锌物料的处理方法
CN104232889A (zh) 一种低品位锰矿生产电解金属锰工艺
CN107779607B (zh) 一种铜冶炼高砷烟灰低成本脱砷的方法
CN115433840B (zh) 分离回收细粒级黑白钨锡混合精矿中钨锡的方法
CN106893862A (zh) 一种锌浸出渣的处理方法
CN103526048A (zh) 一种脆硫铅锑矿中铅锑分离的方法
CN105018726A (zh) 一种铅锌共生矿处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20181026

Termination date: 20200422

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee