CN106916953A - 降低湿法锌冶炼废渣中铅含量的方法 - Google Patents

降低湿法锌冶炼废渣中铅含量的方法 Download PDF

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高丽霞
戴子林
张魁芳
刘志强
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Abstract

降低湿法锌冶炼废渣中铅含量的方法，步骤如下：焙烧锌废渣得到焙砂，用硫酸溶液浸出焙砂得到酸浸渣和酸浸液；向酸浸渣中加入氯化钠饱和溶液，氯化钠饱和溶液体积:酸浸渣质量为4:1~6:1，在60~100℃下反应2小时，加酸浸渣质量16~40%的氯化钠和0~50%的盐酸，继续反应2~3小时，反应结束后趁热过滤，干燥，得到除铅后滤渣。本发明的“饱和氯化钠‑氯化钠‑盐酸”浸铅体系，铅的浸出率大于90%，银的浸出率大于90%，得到的滤渣中铅含量小于1%，可作为无害渣使用。本发明方法适用于湿法锌冶炼产生的含铅废渣。

Description

降低湿法锌冶炼废渣中铅含量的方法
技术领域
本发明涉及湿法锌冶炼废渣回收利用技术，特别涉及降低湿法锌冶炼废渣中金属铅含量的方法。
背景技术
湿法炼锌是当今世界最主要的炼锌方法。在湿法炼锌过程中，每年会产生大量废渣，产率为0.9吨/吨电锌，废渣中含Pb 2~6%、Zn 4~7%、Fe 15~30%，贵金属Ag 150~500g/t和稀散金属In 100~300g/t等，被定性为“国家危险废物”（HW48）。锌冶炼废渣的堆放，不仅占用大量的土地面积，更严重的是废渣中的重金属在自然堆存条件下会不断溶出，污染地下水和土壤，造成水体、土地重金属污染，尤其是废渣中的金属铅含量如果不降到1%以下，废渣就无法作为无害渣使用。因此，充分回收废渣中的多种有价金属，尤其是将废渣中铅含量降到1%以下使其成为无害渣，为企业带来经济效益，实现锌冶炼企业的真正节能减排。
CN201410434875.2提出一种从湿法锌冶炼废渣中高效回收银的方法，即“废渣焙烧（形成焙砂）-常温常压酸浸锌和铟-氯盐浸银和铅”的组合工艺，其中氯盐浸出步骤采用“氯化钠-硫酸-氯酸钠或氯酸钾”浸银体系，银的浸出率达到90%以上，铅的浸出率也在90%以上，铅在滤渣中的含量小于1%。该法是从含硫酸钙的锌废渣中高效提取银的有效方法，浸出体系对提高铅的浸出率不起促进作用，因为其中含有硫酸，会使浸出的铅与硫酸发生反应生成硫酸铅。
发明内容
本发明目的是提供一种降低湿法锌冶炼废渣中铅含量，使其成为无害渣的方法。
本发明的步骤如下：焙烧锌冶炼废渣得到焙砂，用硫酸溶液浸出焙砂得到酸浸渣和酸浸液；向酸浸渣中加入氯化钠饱和溶液，在60~100℃下反应2小时后，再加氯化钠和盐酸，继续反应2~3小时，反应结束后趁热过滤，干燥，得到除铅后滤渣。
锌冶炼废渣经过焙烧及酸浸，锌和铟进入到酸浸液中，铁的浸出率较低，银和铅基本不被浸出，因而铁、银和铅富集到酸浸渣中，再对酸浸渣进行氯盐浸出，使银和铅进入滤液中，铁基本不被浸出而富集到滤渣中。
锌冶炼废渣在600~720℃下焙烧0.5~2小时得到焙砂，按硫酸溶液体积:焙砂质量=2:1~6:1向焙砂中加入49~160g/L硫酸溶液，在室温下搅拌反应1.0~2.0小时，过滤，得到酸浸渣和酸浸液。
所述氯化钠饱和溶液体积:酸浸渣质量=4:1~6:1。
再加氯化钠的量为酸浸渣质量的16~40%，低于此量，得到的滤渣中铅的含量大于1%，高于此量，使得滤渣难于洗净而使其含有残留的氯化钠，造成资源浪费。优选的再加氯化钠的量为酸浸渣质量的20~30%。
所述盐酸浓度为36~38%，加入量为酸浸渣质量的0~50%，高于50%造成资源浪费，优选的加入量为0~40%。
本发明的方法处理湿法锌冶炼废渣，铅的浸出率大于90%，得到的滤渣中铅含量小于1%，可作为无害渣用于水泥生产，适用于湿法锌冶炼产生的含铅废渣处理。
具体实施方式
实施例1
某企业湿法锌冶炼废渣主要成分列于表1。
表1 锌冶炼废渣主要成分
化学成分 Ag/(g/t) In/% Zn/% Fe/% Pb/%
含量 296.4 0.019 6.57 25.27 4.75
将上述锌冶炼废渣在670℃下焙烧2.0小时得到焙砂，按体积:质量比=5:1加入49g/L的硫酸对焙砂酸浸1小时，过滤干燥得到酸浸渣，分析酸浸渣中铅含量为8.91%，银含量为525.4g/t。取上述酸浸渣50g加入到500mL三口瓶中，加入饱和氯化钠溶液200mL，在100℃下反应2小时后再加20g氯化钠和36~38%盐酸25g，继续反应2小时，浸出结束后趁热过滤，用热水洗涤滤渣，干燥，得到37.96g滤渣，分析滤渣中铅含量为0.62%，银含量为25.27g/t。铅的浸出率为94.72%，银的浸出率96.35%。
实施例2
某企业湿法锌冶炼废渣主要成分列于表2。
表2 锌冶炼废渣主要成分
化学成分 Ag/(g/t) In/% Zn/% Fe/% Pb/%
含量 268.6 0.016 6.03 20.68 3.96
将上述锌冶炼废渣在600℃下焙烧2小时得到的焙砂，按体积:质量比=6:1加入80g/L的硫酸对焙砂酸浸2小时，过滤干燥得到酸浸渣，分析酸浸渣中铅含量为7.43%，银含量为476g/t。取上述酸浸渣50g加入到500mL三口瓶中，加入饱和氯化钠溶液300mL，在60℃下反应2小时后再加8g氯化钠和36~38%盐酸20g，继续反应3小时，浸出结束后趁热过滤，用热水洗涤滤渣，干燥，得到39.55g滤渣，分析滤渣中铅含量为0.65%，银含量为19.98g/t。铅的浸出率为93.08%，银的浸出率96.68%。
实施例3
某企业湿法锌冶炼废渣主要成分列于表3。
表3 锌冶炼废渣主要成分
化学成分 Ag/(g/t) In/% Zn/% Fe/% Pb/%
含量 280.6 0.018 6.4 20.12 4.82
将上述锌冶炼废渣在720℃下焙烧0.5小时得到的焙砂，按体积:质量比=4:1加入100g/L的硫酸对焙砂酸浸1小时，过滤干燥得到酸浸渣，分析酸浸渣中铅含量为9.04%，银含量为497.4g/t。取上述酸浸渣50g加入到500mL三口瓶中，加入饱和氯化钠溶液250mL，在90℃下反应2小时后再加15g氯化钠，继续反应2小时，浸出结束后趁热过滤，用热水洗涤滤渣，干燥，得到48.43g滤渣，分析滤渣中铅含量为0.71%，银含量为24.19g/t。铅的浸出率为92.39%，银的浸出率95.29%。
实施例4
某企业湿法锌冶炼废渣主要成分列于表4。
表4 锌冶炼废渣主要成分
化学成分 Ag/(g/t) In/% Zn/% Fe/% Pb/%
含量 187.9 0.017 5.33 16.31 4.44
将上述锌冶炼废渣在650℃下焙烧1.5小时得到的焙砂，按体积:质量比=2:1加入160g/L的硫酸对焙砂酸浸1小时，过滤干燥得到酸浸渣，分析酸浸渣中铅含量为8.32%，银含量为333g/t。取上述酸浸渣50g加入到500mL三口瓶中，加入饱和氯化钠溶液250mL，在60℃下反应2小时后再加15g氯化钠，继续反应3小时，浸出结束后趁热过滤，用热水洗涤滤渣，干燥，得到46.37g滤渣，分析滤渣中铅含量为0.83%，银含量为19.42g/t。铅的浸出率为90.75%，银的浸出率94.59%。
实施例5
某企业湿法锌冶炼废渣主要成分列于表5。
表5 锌冶炼废渣主要成分
化学成分 Ag/(g/t) In/% Zn/% Fe/% Pb/%
含量 245.8 0.025 5.59 20.42 3.98
将上述锌冶炼废渣在630℃下焙烧2小时得到的焙砂，按体积:质量比=3:1加入120g/L的硫酸对焙砂酸浸1.5小时，过滤干燥得到酸浸渣，分析酸浸渣中铅含量为7.46%，银含量为435.7g/t。取上述酸浸渣50g加入到500mL三口瓶中，加入饱和氯化钠溶液250mL，在70℃下反应2小时后再加12g氯化钠和36~38%盐酸15g，继续反应3小时，浸出结束后趁热过滤，用热水洗涤滤渣，干燥，得到41.8g滤渣，分析滤渣中铅含量为0.54%，银含量为27.2g/t。铅的浸出率为93.95%，银的浸出率94.78%。
实施例6
某企业湿法锌冶炼废渣主要成分列于表6。
表6 锌冶炼废渣主要成分
化学成分 Ag/(g/t) In/% Zn/% Fe/% Pb/%
含量 200.6 0.022 5.82 23.68 4.69
将上述锌冶炼废渣在690℃下焙烧1小时得到的焙砂，按体积:质量比=4:1加入50g/L的硫酸对焙砂酸浸1小时，过滤干燥得到酸浸渣，分析酸浸渣中铅含量为8.80%，银含量为355.6g/t。取上述酸浸渣50g加入到500mL三口瓶中，加入饱和氯化钠溶液250mL，在80℃下反应2小时后再加15g氯化钠和36~38%盐酸10g，继续反应2小时，浸出结束后趁热过滤，用热水洗涤滤渣，干燥，得到41.3g滤渣，分析滤渣中铅含量为0.49%，银含量为19.03g/t。铅的浸出率为95.40%，银的浸出率95.58%。

Claims (8)

1.降低湿法锌冶炼废渣中铅含量的方法，其特征是步骤如下：焙烧锌冶炼废渣得到焙砂，用硫酸溶液浸出焙砂得到酸浸渣和酸浸液；向酸浸渣中加入氯化钠饱和溶液，在60~100℃下反应2小时后，再加氯化钠和盐酸，继续反应2~3小时，反应结束后趁热过滤，干燥，得到除铅后滤渣。
2.根据权利要求1所述的降低废渣中铅含量的方法，其特征是所述锌冶炼废渣的焙烧温度为600~720℃，焙烧时间为0.5~2小时。
3.根据权利要求1所述的降低废渣中铅含量的方法，其特征是所述硫酸溶液为49~160g/L，硫酸溶液体积:焙砂质量=2:1~6:1，酸浸时间为1.0~2.0小时。
4.根据权利要求1所述的降低废渣中铅含量的方法，其特征是所述氯化钠饱和溶液体积:酸浸渣质量=4:1~6:1。
5.根据权利要求1所述的降低废渣中铅含量的方法，其特征是所述再加氯化钠的量为酸浸渣质量的16~40%。
6.根据权利要求1或5所述的降低废渣中铅含量的方法，其特征是所述再加氯化钠的量为酸浸渣质量的20~30%。
7.根据权利要求1所述的降低废渣中铅含量的方法，其特征是所述盐酸浓度为36~38%，加入量为酸浸渣质量的0~50%。
8.根据权利要求1或7所述的降低废渣中铅含量的方法，其特征是所述盐酸浓度为36~38%，加入量为酸浸渣质量的0~40%。
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