CN102140580B - 电炉炼锡烟尘多金属回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种电炉烟尘多金属回收方法，它有如下步骤：将电炉炼锡烟尘置于反应釜中加入硫酸或/和萃余液进行中性浸出，将锌等金属溶浸进入中性液中，铟、锡、铅留于渣中；将中性渣于反应釜中，加入浓硫酸熟化浸出，待反应结束后加入洗涤液，使铟和部分锡浸入溶液，大部分锡和铅留在渣中；对浸出液，采用萃取剂P204萃取其中的铟、锡，实现铟锡与锌的分离，萃取液用盐酸反萃，将锡、铟从有机相中反萃出来，得到高浓度的铟、锡混合反萃料液；采用TBP萃取剂萃取锡，得到含铟料液及含锡料液；含铟料液经锌板置换、熔铸得粗铟，进而电解提纯精铟产品。本发明将成熟的浓酸熟化工艺、萃取技术等组合成一个有机整体，解决了铟锡分离难题，保证了高效、连续和大规模的回收利用电炉烟尘中多种高价值金属的问题，铟实收率80%以上，精铟纯度大于99.93%。

Description

电炉炼锡烟尘多金属回收方法

技术领域

本发明属于一种电炉炼锡烟尘多金属回收方法。

背景技术

在电炉冶炼锡的生产过程中，对电炉产生的烟气进行除尘处理所得烟尘尚含有锡、铅、锌、铟等有价金属；但是锡电炉冶炼烟尘成分复杂，含有多种有价金属，目前冶炼企业由于工艺、技术等原因，还没有解决好从此类难处理电炉冶炼烟尘中回收这些有价金属、实现有效的综合利用的问题，资源利用水平不高。

特别应当指出的是，铟作为不可或缺的关键原材料之一，在电子、电信、光电、国防、通讯等领域具有广泛用途，极具战略地位；其价值是锌、铅等常见有色金属的几十甚至几百倍，如能开发出一种简单高效的从电炉炼锡烟尘中提取回收金属铟并附带回收其他金属的方法，意义十分重大。

目前对含铟混合物料，国内现有的生产工艺主要为常压加热的二段酸浸、P204萃取、除杂、置换、熔铸、电解；如果按照现有生产工艺处理电炉炼锡烟尘，一是铟的浸出率低，二是铟浸出液中锡含量高，是铟浓度的几倍甚至十几倍，对于含锡较高的铟浸出液来说，铟锡分离就变得十分困难。目前主要采用加碱调节浸出液的pH值，水解沉淀法处理含铟、锡的浸出液，得到锡含量较高的富铟渣，再利用锡在强碱溶液中具有很高溶解度这一特点，采用在碱溶液中浸取锡处理富铟渣；经碱处理过的富铟渣再用盐酸浸出、除杂、置换、熔铸得到粗铟，由于锡与铟的分离不彻底，导致铟产品质量较差；少量采用化学沉淀法沉淀锡，使锡与铟分离，但这种方法存在沉淀锡的同时也有部分铟沉淀到渣中，造成铟的回收率低，该方法还会产生副产物，对环境污染大，生产成本高。

  因此，本行业内普遍认为，采用二段常压加热浸出，水解沉淀法、化学沉淀法的工艺处理电炉炼锡所产生烟尘，存在铟的浸出率偏低，铟产品质量较差，资源浪费，达不到资源综合利用目的。所以该方法不是回收此类物料中铟、锡等多金属的有效方法方法，有必要研发新的技术方法。

发明内容

本发明的目的就是针对上述问题，提出一种电炉炼锡烟尘多金属回收方法，使这种方法工艺简短、生产成本低，可大大提高铟的回收率，特别是要解决好含铟、锡溶液萃取及铟锡分离困难的问题，以达到综合利用电炉烟尘中多种金属、提高资源利用水平的目的。

本发明提出的这种电炉炼锡烟尘多金属回收方法，主要针对铟和锡的回收，同时兼顾铅锌等有色金属，其特征在于它含有如下步骤：

（1）将含锡、锌、铟的电炉炼锡烟尘置于反应釜中加入硫酸进行中性浸出，控制pH值为5—5.4，将锌金属溶浸进入中性液中，铟、锡、铅则留于中性渣中；含锌浸出液用空气氧化除铁、砷，加锌粉置换除Cd，活性碳吸附，浓缩结晶得到工业级七水硫酸锌产品；

（2）对中性浸出渣进行熟化、水溶性浸出，将中性渣置于反应釜中，加入98%浓硫酸进行熟化浸出，98%浓硫酸的加入量为按中性浸出渣干基质量的0.8—1.0倍计算加入，熟化浸出时间为3小时，待反应结束后加入洗涤液，洗涤液是水，进行水溶浸出，按烟尘渣干基质量的4—5倍加入水，温度为70---75℃，水溶性浸出时间为2小时，让中性浸出渣中的In和Zn尽可能溶浸进入溶液，在浸出过程中，中性浸出渣中的锡有25%—30%被溶浸进入溶液，70%—75%的锡和铅留在渣中，过滤这种浸渣返回电炉冶炼，再次回收锡；

（3）对于第（2）步所得浸出液，采用萃取剂P204萃取其中的铟、锡，实现铟锡与锌的分离，所得铟锡萃取液用盐酸反萃，将锡、铟从有机相中反萃出来，得到含In30-50g/L、Sn200-260g/L的高浓度的铟、锡混合反萃料液； 

（4）对于第（3）步所得高浓度的铟、锡混合反萃料液，采用TBP萃取剂萃取锡，实现铟锡分离，得到含铟料液及含锡料液；经铟锡分离后的含铟料液经过锌板置换、熔铸得粗铟，再将粗铟进行电解提纯和熔铸得铟锭产品；其中锡的反萃，萃取剂采用氢氟酸，将锡从有机相中反萃出来，得到含Sn30-50g/L高浓度的锡反萃料液，经过处理得到含Sn在40%以上的高含量的锡渣为电炉炼锡原料。

本发明将有色冶炼工艺中成熟的浓酸熟化工艺、溶剂萃取技术、硫酸锌生产技术移植于处理电炉炼锡中产生的烟尘中，使用巧妙的工艺配方和合理的作业组合，保证了高效、连续和大规模的综合回收其中的铟、锡等多种高价值金属。

同时，本发明采用浓酸熟化水溶浸出新工艺，强化了浸出工艺条件，使铟的浸出率大大提高到80%以上；本发明对含锡较高的铟溶液采用铁粉还原和独到的工艺组合—P204萃取—TBP萃取—置换—电解，高效地提取其中的高价铟等金属，工艺顺畅，得到In大于99.93%的精铟。

本发明也可用来处理反射炉烟尘等其它含锡、铟物料，回收铟、锌等金属。

附图说明

附图为本发明工艺流程图。

具体实施方式

以云南省红河州个旧市某锡冶炼企业所产一批电炉锡烟尘为例，其物质组成为：Sn 12.24% 、Zn 41.62% 、Pb 7.59%、In 4413g/t 、 H₂O  2.5% 、余量为其他成分。

如附图所示。用铟萃取的萃余液（H₂SO₄  100g/L）对上述烟尘进行中性浸出（在最初阶段，没有萃取液时加入硫酸浸出）控制浸出终点pH5—5.4，使60%以上的锌溶浸进入溶液，而让锡、铟、铅留于中性浸出渣中。

含锌浸出液用空气氧化除铁、砷，加锌粉置换除Cd，活性碳吸附，浓缩得到工业级七水硫酸锌产品。

对中性浸出渣进行熟化、水溶性浸出，控制工艺条件为：98%浓硫酸的加入量为按中性浸出渣干基质量的0.8—1.0倍计算加入，熟化浸出时间为3小时，按烟尘渣干基质量的4—5倍加入水，温度为70---75℃，水溶性浸出时间为2小时，让中性浸出渣中的In和Zn尽可能溶浸进入溶液，在浸出过程中，中性浸出渣中的锡有25%—30%被溶浸进入溶液，70%—75%的锡和铅留在渣中。

   对上述所得含In—0.6g/L、Zn—50g/L、Sn—10g/L的溶浸液用铁粉进行还原、除杂，将部分金属离子高价还原为低价，并按一定比例加入化学药剂A，在水平箱式混合澄清槽中加入30%P204+煤油进行多级萃取，用8N HCl多级反萃取，并控制萃取和反萃取的相比，得到含In 30—50g/L、Sn  200—260g/L的高锡、铟溶液。

高浓度的铟、锡溶液用碱调节HCl 浓度为2N，在水平箱式混合澄清槽中加入40%TBP+10%仲辛醇+煤油进行多级萃取锡，从而实现铟锡分离，并控制萃取和反萃取的相比，用氢氟酸多级反萃取锡，得到含Sn  30—50g/L溶液，用水解沉淀法将锡从溶液中分离出来，得到含Sn在40%以上的锡渣，该锡渣作为电炉炼锡的原料。

经铟、锡分离后的含铟溶液，用碱调节酸度至pH2.5，加入锌片置换反应而产出海绵铟。

对海绵铟压团——熔铸得含In＞99%的粗铟，再将粗铟进行电解精炼，产出In＞99.9%的精铟。精铟产品的实收率达83%。锡和锌的总回收率分别达到和98%和95%。

Claims (1)

1.一种电炉烟尘多金属回收方法，其特征在于它含有如下步骤：

（1）将含锡、锌、铟的电炉炼锡烟尘置于反应釜中加入硫酸进行中性浸出，控制pH值为5—5.4，将锌金属溶浸进入中性液中，铟、锡、铅则留于中性渣中；含锌浸出液用空气氧化除铁、砷，加锌粉置换除Cd，活性碳吸附，浓缩结晶得到工业级七水硫酸锌产品；

（2）对中性浸出渣进行熟化、水溶性浸出，将中性渣置于反应釜中，加入98%浓硫酸进行熟化浸出，98%浓硫酸的加入量为按中性浸出渣干基质量的0.8—1.0倍计算加入，熟化浸出时间为3小时，待反应结束后加入洗涤液，洗涤液是水，进行水溶浸出，按烟尘渣干基质量的4—5倍加入水，温度为70---75℃，水溶性浸出时间为2小时，让中性浸出渣中的In和Zn尽可能溶浸进入溶液，在浸出过程中，中性浸出渣中的锡有25%—30%被溶浸进入溶液，70%—75%的锡和铅留在渣中，过滤这种浸渣返回电炉冶炼，再次回收锡；

（3）对于第（2）步所得浸出液，采用萃取剂P204萃取其中的铟、锡，实现铟锡与锌的分离，所得铟锡萃取液用盐酸反萃，将锡、铟从有机相中反萃出来，得到含In30-50g/L、Sn200-260g/L的高浓度的铟、锡混合反萃料液； 

（4）对于第（3）步所得高浓度的铟、锡混合反萃料液，采用TBP萃取剂萃取锡，实现铟锡分离，得到含铟料液及含锡料液；经铟锡分离后的含铟料液经过锌板置换、熔铸得粗铟，再将粗铟进行电解提纯和熔铸得铟锭产品；其中锡的反萃，萃取剂采用氢氟酸，将锡从有机相中反萃出来，得到含Sn30-50g/L高浓度的锡反萃料液，经过处理得到含Sn在40%以上的高含量的锡渣为电炉炼锡原料。

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