CN103205576A - 一种处理铅阳极泥的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种处理铅阳极泥的方法，本发明的优点是：不需要进行氧化转态及细磨等备料工序，适于处理新产出的阳极泥；采用过氧化氢溶液作为浸出的氧化剂，使用安全方便；反应速度快，生产效率高，适合规模化生产；试剂得到回收利用，没有含重金属废水排放，直收率和回收率高；湿法分离贵贱金属可在较低的温度下进行反应，金、银直收率高，操作环境好；不引入干扰离子，工艺条件易于控制，技术指标稳定；综合回收较完全，特别是可消除砷害，节能环保优势明显。

Description

一种处理铅阳极泥的方法

技术领域

    本发明主要涉及一种处理铅阳极泥的方法，属于有色金属湿法冶金领域。

背景技术

铅阳极泥是粗铅电解精炼的副产物，其中富集了大量的金、银、锑、铋、铅、砷、铜等伴生元素，对其处理可分为火法和湿法两类方法。火法—电解法是传统的处理方法，铅阳极泥先还原熔炼为贵铅，再吹氧精炼为金银合金后电解成纯银，金从银电解的阳极泥中另行提取。此法将金银以外的贱金属都氧化成氧化态，以熔渣和烟尘形态产出，同时尚有部分金、银分散在尘渣中导致直收率低下（86±2%），且很难再单独回收。大型工厂多采用火法，有处理能力大，工艺简单可靠的优势，使用大型和自动化设备可以减少用工和有效控制烟气排放，富氧冶炼技术还可以进一步降低能耗。但是火法过程产出的渣和烟尘仍含有不少的贵金属，量大而成分混杂，进一步处理就较困难，资金占用巨大。而且其他有价金属回收工序的工艺复杂、返料众多，毒害、污染和能耗都比较大，回收率也不高。中小型企业装备水平不高，火法工艺的上述弊端尤为明显，砷害和重金属烟尘污染十分严重，贱金属的回收几乎不能，只能作为返料处理或低价销售，社会经济效益均十分低下。

铅阳极泥的湿法处理多采用氯化法。此法一般采用氯化物溶液或含氯化物的溶液作为介质，使用氯气或氯酸盐作为氧化剂，在一定的氧化还原电极电位范围内溶浸铅阳极泥以分离贵贱金属，然后用大量水从溶液中水解沉锑，再逐步中和得到铋渣和砷铜渣。此法对贵贱金属分离效率高，可缩短金银冶炼周期，极少烟尘和炼渣污染，适用于中小规模生产。但因处理量不大，同时过程中存在氯气污染，产生大量含盐类的废水和砷铜渣难以处理，限制了其应用。现在已发展出逆向多段浸出、废水回用等减排方法，一定程度上缓解了环保压力，但未根本解决问题。故多数只取其贵贱金属分离和贱金属粗分离部分，可有效缓解火法处理过程中的尘渣问题和降低能耗。但铅阳极泥在湿法处理前，尚需进行氧化转态。一般采用堆置或低温烘焙的方法。堆置氧化需要10天以上，马弗炉焙烧需控制温度低于300℃并加以适当翻动。因都有不同程度的结块现象，为利于后续湿法处理的固液反应，必须破碎过筛或湿式球磨至0.246mm以下。此备料过程会产生大量的毒害气体及粉尘，操作环境恶劣，劳动量大，存在一定的机械损失。所以最佳的办法是使用安全可靠的氧化剂对其直接处理，并能对产生的废物予以适当的回收利用。同时为避免盐酸介质的大量蒸发和贵金属的大量溶出，还必须要在较低的温度（＜60℃）和较低的体系氧化还原电极电位（＜450mv）下进行反应。

发明内容

本发明目的就是提供一种处理铅阳极泥的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种处理铅阳极泥的方法，包括以下步骤：

（1）将所述的铅阳极泥置于浓度为3.5-5mol/L的HCl溶液或含HCl3.5-5mol/L和FeCl₂0-3.5mol/L的混合溶液中，所述的铅阳极泥与溶液的重量体积比为1∶3-4.5，搅拌反应20-35分钟后，缓慢加入浓度为45-50%过氧化氢溶液搅拌反应，使反应体系的氧化还原电极电位达到400-450mv，停止加入，温度40℃-60℃下进行选择性浸出反应1-1.5h，得到酸浸液和酸浸渣；

（2）将上述酸浸渣加入浓度为15-25%的氢氧化纳溶液，酸浸渣与氢氧化纳溶液的质量体积比为1-2∶1-2、在75-85℃下搅拌浸出1-2h后过滤后得到含铅碱浸液和碱浸渣，将碱浸渣洗净，电解精炼得银、金；

（3）将上述含铅的碱浸液送到制酸系统与污酸中和后得到PbSO₄渣返铅冶炼系统回收；

（4）将上述酸浸液在100-110℃下蒸馏，砷在馏出液中以三氯化砷形式存在，可以进一步精馏纯化或加入硫化钠将其转化为低毒的硫化砷产品；

（5）将馏余液在50-60℃下加水搅拌沉淀锑，过程控制终点pH＜0.5，搅拌反应1-1.5小时，反应结束后进行压滤，压滤后的沉淀经0.2mol/l的稀盐酸洗涤后熔炼为粗锑，或精制成产品级锑白或送炼铅系统搭配熔炼为高锑铅；

（6）将压滤后得到的除锑液在温度80-90℃下加入铁粉搅拌反应1.5h，置换Bi、Cu，经离心过滤水洗后得到含铜的海绵铋，海绵铋堆置3-4天后会自然氧化并发热焙干，此时配入20-30%纯碱和4-5%的铁屑进行熔炼可以得到含Bi＞90%的粗铋；

（7）将上述过滤液经蒸发浓缩，冷却结晶分离出氯化亚铁后，母液返回浸出使用，可以保证没有有价金属流失，所回收的稀盐酸仍返回浸出工序和浸出渣洗涤使用，得到的氯化亚铁可以用作铁盐—中和沉淀法处理铅冶炼系统污水的处理剂，也可以精制后销售。

本发明的优点是：

1、不需要进行氧化转态及细磨等备料工序，适于处理新产出的阳极泥；

2、采用过氧化氢溶液作为浸出的氧化剂，使用安全方便；

3、反应速度快，生产效率高，适合规模化生产；

4、试剂得到回收利用，没有含重金属废水排放，直收率和回收率高；

5、湿法分离贵贱金属可在较低的温度下进行反应，金、银直收率高，操作环境好；

6、不引入干扰离子，工艺条件易于控制，技术指标稳定；

7、综合回收较完全，特别是可消除砷害，节能环保优势明显。

具体实施方式

实施例1

一种处理铅阳极泥的方法，包括以下步骤：

（1）将所述的铅阳极泥置于浓度为5mol/L的HCl溶液或含HCl5mol/L和FeCl₂3.5mol/L的混合溶液中，所述的铅阳极泥与溶液的重量体积比为1∶3，搅拌反应20-35分钟后，加入浓度为50%过氧化氢溶液搅拌反应，使反应体系的氧化还原电极电位在400mv，温度60℃下进行选择性浸出反应1.5h，得到酸浸液和酸浸渣；

（2）将上述酸浸渣加入浓度为25%的氢氧化纳溶液，酸浸渣与氢氧化纳溶液的质量体积比为2∶1在85℃下搅拌浸出2h后过滤后得到含铅碱浸液和碱浸渣，将碱浸渣洗净，电解精炼得银、金；

（3）将上述含铅的碱浸液送到制酸系统与污酸中和后得到PbSO₄渣返铅冶炼系统回收；

（4）将上述酸浸液在100℃下蒸馏，砷在馏出液中以三氯化砷形式存在，可以进一步精馏纯化或加入硫化钠将其转化为低毒的硫化砷产品；

（5）将馏余液在60℃下加水搅拌沉淀锑，过程控制终点pH＜0.5，搅拌反应1.5小时，反应结束后进行压滤，压滤后的沉淀经0.2mol/l的稀盐酸洗涤后熔炼为粗锑，或精制成产品级锑白或送炼铅系统搭配熔炼为高锑铅；

（6）将压滤后得到的除锑液在温度90℃下加入铁粉搅拌反应1.5h，置换Bi，经离心过滤水洗后得到海绵铋，海绵铋堆置4天后会自然氧化并发热焙干，此时配入30%纯碱和5%的铁屑进行熔炼可以得到含Bi＞90%的粗铋；

（7）将上述过滤液经蒸发浓缩，冷却结晶分离出氯化亚铁后，母液返回浸出使用，可以保证没有有价金属流失，所回收的稀盐酸仍返回浸出工序和浸出渣洗涤使用，得到的氯化亚铁可以用作铁盐—中和沉淀法处理铅冶炼系统污水的处理剂，也可以精制后销售。

Claims (1)

1.一种处理铅阳极泥的方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将所述的铅阳极泥置于浓度为3.5-5mol/L的HCl溶液或含HCl3.5-5mol/L和FeCl₂0-3.5mol/L的混合溶液中，所述的铅阳极泥与溶液的重量体积比为1∶3-4.5，搅拌反应20-35分钟后，缓慢加入浓度为45-50%过氧化氢溶液搅拌反应，使反应体系的氧化还原电极电位达到400-450mv，停止加入，温度40℃-60℃下进行选择性浸出反应1-1.5h，得到酸浸液和酸浸渣；

（2）将上述酸浸渣加入浓度为15-25%的氢氧化纳溶液，酸浸渣与氢氧化纳溶液的质量体积比为1-2∶1-2、在75-85℃下搅拌浸出1-2h后过滤后得到含铅碱浸液和碱浸渣，将碱浸渣洗净，电解精炼得银、金；

（3）将上述含铅的碱浸液送到制酸系统与污酸中和后得到PbSO₄渣返铅冶炼系统回收；

（4）将上述酸浸液在100-110℃下蒸馏，砷在馏出液中以三氯化砷形式存在，进一步精馏纯化或加入硫化钠将其转化为低毒的硫化砷产品；

（5）将馏余液在50-60℃下加水搅拌沉淀锑，过程控制终点pH＜0.5，搅拌反应1-1.5小时，反应结束后进行压滤，压滤后的沉淀经0.2mol/l的稀盐酸洗涤后熔炼为粗锑，或精制成产品级锑白或送炼铅系统搭配熔炼为高锑铅；

（6）将压滤后得到的除锑液在温度80-90℃下加入铁粉搅拌反应1.5h，置换Bi、Cu，经离心过滤水洗后得到含铜的海绵铋，含铜的海绵铋堆置3-4天后会自然氧化并发热焙干，此时配入20-30%纯碱和4-5%的铁屑进行熔炼可以得到含Bi＞90%的粗铋；

（7）将上述过滤液经蒸发浓缩，冷却结晶分离出氯化亚铁后，母液返回浸出使用，可以保证没有有价金属流失，所回收的稀盐酸仍返回浸出工序和浸出渣洗涤使用，得到的氯化亚铁可以用作铁盐—中和沉淀法处理铅冶炼系统污水的处理剂，也可以精制后销售。