CN110306038A

CN110306038A - 一种高砷铅阳极泥的脱砷方法

Info

Publication number: CN110306038A
Application number: CN201910665393.0A
Authority: CN
Inventors: 付维琴; 杨大锦; 刘俊场; 李衍林; 牟兴兵; 张候文; 邹维; 翟忠标; 谢天鉴; 胥福顺; 谢刚; 刁微之; 田林; 闫森
Original assignee: Yunnan Chihong Zinc and Germanium Co Ltd; Kunming Metallurgical Research Institute
Current assignee: Yunnan Chihong Zinc and Germanium Co Ltd; Kunming Metallurgical Research Institute
Priority date: 2019-07-23
Filing date: 2019-07-23
Publication date: 2019-10-08

Abstract

本发明公开了一种高砷铅阳极泥的脱砷方法。属于贵金属冶金技术领域。铅阳极泥进行常压－加压两段逆流碱浸，碱浸后进行热过滤，得到浸出液和脱砷阳极泥。脱砷阳极泥采用现有火法、电解工艺回收金、银、铅、锑、铜等金属。浸出液通入二氧化碳气体去除铅、锑后，冷却结晶，分离出砷酸钠结晶和结晶母液，结晶母液补充碱后直接返回加压碱浸工序循环利用。利用本发明方法，能够高效脱除铅阳极泥含砷并避免铅、锑的流失，可将铅阳极泥中的砷降到0.5%以下，而锑、铅很少被浸出，经过脱砷预处理后的铅阳极泥继续返回原工艺处理，不需要对原工艺做任何改变。本发明方法具有反应过程选择性强，脱砷效果好，金银回收率高，成本低、无环境污染等优点。

Description

一种高砷铅阳极泥的脱砷方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种高砷铅阳极泥的脱砷方法。

背景技术

铅阳极泥是提取有色金属及贵金属的重要原料，由于高砷铅矿石的大量采用，使得铅阳极泥中砷的含量越来越高。采用传统火法工艺处理铅阳极泥综合回收金银及其它有价金属，在还原熔炼过程中产生大量的高砷锑烟尘，增加了综合回收金银及其它有价金属的难度，并对环境造成很大的危害。随着国家对有色冶炼企业环境要求的不断提高，以及砷对环境和人体危害日益严重，铅阳极泥脱砷越来越受到重视，研究也越来越多。目前，对高砷铅阳极泥脱砷处理工艺已进行了较多的研究和探索，也取得了一定的成果。现有预脱砷工艺主要有火法流程、湿法流程和火法－湿法联合流程。火法脱砷工艺较为成熟，但存在脱砷率低，环境污染严重、职业健康隐患等问题；湿法流程和火法－湿法联合流程主要是消耗大量试剂，产生较多的废液，分离困难，回收利用砷等各种有价金属复杂，成本较高等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高砷铅阳极泥的脱砷方法。

本发明的目的是这样实现的，所述的高砷铅阳极泥的脱砷方法包括常压-加压两段逆流碱浸，除铅、锑和冷却结晶步骤，具体包括：

A、常压-加压两段逆流碱浸：

1）将待处理铅阳极泥粉碎过筛得到物料a；

2）物料a中加入物料a质量体积4~6倍的碱浸出液常压浸出得到常压浸出液b和常压浸出渣c；

3）常压浸出渣c中加入常压浸出渣c质量体积3~5倍的碱浸出液加压浸出得到加压浸出液d和加压浸出渣e；

4）将加压浸出液d返回常压碱浸步骤；加压浸出渣e采用热水洗涤后的得到目标物脱砷阳极泥f；

B、除铅、锑：将常压浸出液b的pH值调节至7.5~9.0，然后在温度60~80℃条件下反应0.5~2.0h，保持温度为60~80℃条件下进行固液分离得到除杂后液g和铅锑渣h；

C、冷却结晶：将除杂后液g冷却至室温后进行结晶得到砷酸钠结晶i和结晶母液j；砷酸钠结晶i可作为产品出售，结晶母液j补充碱浸出液后返回加压碱浸步骤循环利用。

本发明可将铅阳极泥中的砷降到0.5%以下，而铅与锑很少被浸出，经过脱砷预处理后的铅阳极泥继续返回原工艺处理，不需要对原工艺做任何改变。

本发明采用现有火法、电解工艺回收金、银、铅、锑、铜等金属。浸出液通入二氧化碳气体去除铅、锑后，冷却结晶，分离出砷酸钠结晶和结晶母液，结晶母液补充碱后直接返回加压碱浸工序循环利用。利用本发明方法，能够高效脱除铅阳极泥含砷并避免铅、锑的流失，可将铅阳极泥中的砷降到0.5%以下，而锑、铅很少被浸出，经过脱砷预处理后的铅阳极泥继续返回原工艺处理，不需要对原工艺做任何改变。本发明方法具有反应过程选择性强，脱砷效果好，金银回收率高，成本低、无环境污染等优点。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、采用常压－加压两段碱浸工艺，能够高效地脱除高砷铅阳极泥中的砷，渣含砷小于0.5%，铅、锑浸出率很低，实现砷与锑的有效分离，具有反应过程选择性强，贵金属金银回收率高，碱消耗少的特点。

2、用二氧化碳气体除杂，没有引入新的杂质，实现了铅、锑的富集，避免了有价金属的流失。

3、除铅、锑后的溶液冷却结晶产出的砷酸钠晶体含杂质少，质量好，能够作为产品直接出售。

4、本发明方法适应范围广，生产成本低，经济效益好，浸出液可循环使用，无废液排放，有利于保护环境。

附图说明

图1为本发明工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。

本发明所述的高砷铅阳极泥的脱砷方法包括常压-加压两段逆流碱浸，除铅、锑和冷却结晶步骤，具体包括：

A、常压-加压两段逆流碱浸：

1）将待处理铅阳极泥粉碎过筛得到物料a；

4）将加压浸出液d返回常压碱浸步骤；加压浸出渣e采用热水洗涤后的得到目标物脱砷阳极泥f；采用现有火法、电解工艺回收金、银、铅、锑、铜等金属。

所述的铅阳极泥为铅电解***产生的副产品。

所述的粉碎过筛是粉碎过80~200目。

所述的碱浸出液为KOH、NaOH、Na₂CO₃、K₂CO₃、NaHCO₃、KHCO₃中的一种或几种。

所述的常压浸出的温度为60~80℃。

所述的常压浸出的时间为0.5~1.0h。

所述的加压浸出的温度为120~160℃。

所述的加压浸出的氧气压力为0.8~1.2MPa。

所述的加压浸出的时间为2.0~4.0h。

所述的pH值调节是采用向常压浸出液b中通入二氧化碳气体。

下面以具体实施案例对本发明做进一步说明：

实施例1

本实施例采用的原料为放置一段时间的铅阳极泥，其化学成分为：Ag 3.59%、As30.71%、Sb 19.20%、Pb 17.06%、Cu 1.52%、Bi 0.11%。

取粉碎至粒度小于80目的铅阳极泥250.00g，按照液固体积质量比5∶1，加入加压浸出液浆化，在温度80℃条件下，搅拌浸出0.5h，反应结束后，趁热进行液固分离。得到常压浸出渣与氢氧化钠溶液按液固体积质量比5∶1，氢氧化钠加入量为理论量的0.9倍进行浆化配料，并置入2L高压反应釜中进行碱浸反应，控制过程反应条件为：浸出温度140℃，浸出时间4.0h，氧气压力1.0MPa，搅拌速度600r/min；反应结束后，通入冷却水进行降温，当温度降至85℃时，将高压釜进行卸压后安全打开，并趁热进行液固分离。加压浸出渣用80℃热水洗涤3次后，即为脱砷阳极泥，采用现有火法、电解工艺回收金、银、铅、锑、铜等金属。加压浸出液返回常压碱浸。加压浸出渣成分为：Ag 6.48 %、As 0.30 %、Sb 34.16 %、Pb 30.75 %、Cu2.74 %、Bi 0.20 %。常压浸出液成分为：Ag 0.16 mg/L、As 60.53 g/L、Sb 0.66 g/L、Pb3.10 mg/L。

向常压浸出液中通入二氧化碳气体，将溶液的pH值调整至7.5~8.0，在温度80℃的条件下，反应1.0h，碳分除杂反应结束后，趁热进行液固分离。热的除杂后液冷却至室温后冷却结晶，并进行液固分离，产出砷酸钠结晶作为产品出售，结晶母液补充氢氧化钠后直接返回加压碱浸工序循环利用。结晶母液含砷0.87 g/L，砷酸钠结晶成分为：As 27.02 %、Sb0.15 %、Pb 0.01%。

实施例2

取粉碎至粒度小于80目的铅阳极泥250.00g，按照液固体积质量比5∶1，加入加压浸出液浆化，在温度80℃条件下，搅拌浸出0.5h，反应结束后，趁热进行液固分离。得到常压浸出渣与氢氧化钠溶液按液固体积质量比5∶1，氢氧化钠加入量为理论量的1.2倍进行浆化配料，并置入2L高压反应釜中进行碱浸反应，控制过程反应条件为：浸出温度120℃，浸出时间6.0h，氧气压力0.8MPa，搅拌速度600r/min；反应结束后，通入冷却水进行降温，当温度降至85℃时，将高压釜进行卸压后安全打开，并趁热进行液固分离。加压浸出渣用80℃热水洗涤3次后，即为脱砷阳极泥，采用现有火法、电解工艺回收金、银、铅、锑、铜等金属。加压浸出液返回常压碱浸。加压浸出渣成分为：Ag 6.77 %、As 0.45 %、Sb 35.61 %、Pb 32.02 %、Cu2.86 %、Bi 0.20 %。常压浸出液成分为：Ag 0.17 mg/L、As 59.14 g/L、Sb 0.98 g/L、Pb0.287 g/L。

向常压浸出液中通入二氧化碳气体，将溶液的pH值调整至7.5~8.0，在温度60℃的条件下，反应2.0h，碳分除杂反应结束后，趁热进行液固分离。热的除杂后液冷却至室温后冷却结晶，并进行液固分离，产出砷酸钠结晶作为产品出售，结晶母液补充氢氧化钠后直接返回加压碱浸工序循环利用。结晶母液含砷0.95 g/L，砷酸钠结晶成分为：As 25.40 %、Sb0.18 %、Pb 0.02%。

实施例3

本实施例采用的原料为新鲜铅阳极泥，其化学成分为：Ag 3.78 %、As 28.96 %、Sb18.39 %、Pb 16.12 %、Cu 1.48 %、Bi 0.10 %。

取粉碎至粒度小于80目的铅阳极泥250.00g，按照液固体积质量比5∶1，加入加压浸出液浆化，在温度80℃条件下，搅拌浸出1.0h，反应结束后，趁热进行液固分离。得到常压浸出渣与氢氧化钾溶液按液固体积质量比4∶1，氢氧化钾加入量为理论量的1.0倍进行浆化配料，并置入2L高压反应釜中进行碱浸反应，控制过程反应条件为：浸出温度160℃，浸出时间3.0h，氧气压力1.0MPa，搅拌速度600r/min；反应结束后，通入冷却水进行降温，当温度降至85℃时，将高压釜进行卸压后安全打开，并趁热进行液固分离。加压浸出渣用80℃热水洗涤3次后，即为脱砷阳极泥，采用现有火法、电解工艺回收金、银、铅、锑、铜等金属。加压浸出液返回常压碱浸。加压浸出渣成分为：Ag 6.87 %、As 0.37 %、Sb 33.07 %、Pb 29.15 %、Cu2.69 %、Bi 0.18 %。常压浸出液成分为：Ag 0.14 mg/L、As 57.03 g/L、Sb 0.0.75 g/L、Pb0.061 g/L。

向常压浸出液中通入二氧化碳气体，将溶液的pH值调整至7.5~8.0，在温度80℃的条件下，反应1.0h，碳分除杂反应结束后，趁热进行液固分离。热的除杂后液冷却至室温后冷却结晶，并进行液固分离，产出砷酸钠结晶作为产品出售，结晶母液补充氢氧化钾后直接返回加压碱浸工序循环利用。结晶母液含砷0.47 g/L，砷酸钠结晶成分为：As 26.75 %、Sb0.17 %、Pb 0.01%。

Claims

1.一种高砷铅阳极泥的脱砷方法，其特征在于所述的高砷铅阳极泥的脱砷方法包括常压-加压两段逆流碱浸，除铅、锑和冷却结晶步骤，具体包括：

A、常压-加压两段逆流碱浸：

1）将待处理铅阳极泥粉碎过筛得到物料a；

2.根据权利要求1所述的高砷铅阳极泥的脱砷方法，其特征在于所述的铅阳极泥为铅电解***产生的副产品。

3.根据权利要求1所述的高砷铅阳极泥的脱砷方法，其特征在于所述的粉碎过筛是粉碎过80~200目。

4.根据权利要求1所述的高砷铅阳极泥的脱砷方法，其特征在于所述的碱浸出液为KOH、NaOH、Na₂CO₃、K₂CO₃、NaHCO₃、KHCO₃中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的高砷铅阳极泥的脱砷方法，其特征在于所述的常压浸出的温度为60~80℃。

6.根据权利要求1所述的高砷铅阳极泥的脱砷方法，其特征在于所述的常压浸出的时间为0.5~1.0h。

7.根据权利要求1所述的高砷铅阳极泥的脱砷方法，其特征在于所述的加压浸出的温度为120~160℃。

8.根据权利要求1所述的高砷铅阳极泥的脱砷方法，其特征在于所述的加压浸出的氧气压力为0.8~1.2MPa。

9.根据权利要求1所述的高砷铅阳极泥的脱砷方法，其特征在于所述的加压浸出的时间为2.0~4.0h。

10.根据权利要求1所述的高砷铅阳极泥的脱砷方法，其特征在于所述的pH值调节是采用向常压浸出液b中通入二氧化碳气体。