CN110527840A - 一种从锑烟灰中提取金属锑的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种从锑烟灰中提取金属锑的工艺，包括以下步骤：S1、浸出：将锑烟灰与氢氧化钠溶液混合浸出后，进行液固分离；S2、氧化：向步骤S1中液固分离后得到的滤液中加入氧化剂，反应完成后，再次进行液固分离操作，所述氧化剂包括双氧水、纯氧、臭氧或过氧化钠中的至少一种；S3、还原：所述步骤S2中液固分离后得到的固体为锑精矿，向所述锑精矿中加入还原剂后进行还原熔炼得到金属锑。与现有技术相比，该方案经碱浸出后，先氧化再还原，制得高纯度的金属锑，同时还可对多种金属进行分步回收利用，综合回收程度高，具有生产成本低廉，对环境友好，经济效益好等优点，适用于工业化大规模生产。

Description

一种从锑烟灰中提取金属锑的工艺
技术领域
本发明涉及有色金属冶金湿法-火法联合领域，具体涉及一种从锑烟灰中提取金属锑的工艺。
背景技术
银冶炼过程中，侧吹炉、转炉熔炼时会产生一种含锑较高的烟灰，是锑资源的重要来源。这种烟灰一般含锑35～60％，铅5～30％，银0.2～1.5％，砷2.0～25％，铋1～3％。传统的回收处理工艺分为火法和湿法，其中，火法是将锑烟灰用煤粉还原，再逐级除杂，最后吹氧熔炼制成锑白，这种传统工艺优点是工艺简单，锑白纯度高，缺点是，熔炼过程长，环境差，渣含锑高，锑直收率低。
湿法处理工艺通常采用的是硫化钠浸出-氧化剂氧化法和氢氧化钾氧化浸出-氢氧化钠沉淀法制备焦锑酸钠。其中，硫化钠浸出-氧化剂氧化法(如专利号为CN102031381B的中国发明专利文件及专利号为CN103924102B的中国发明专利文件)工艺操作包括以下步骤：首先，将锑烟灰用硫化钠溶液浸出，铅、银、铋金属留在渣中，锑、砷以可溶盐的形式进入溶液，然后向溶液中加入双氧水并通入氧气，锑被氧化生成难溶于水的焦锑酸钠，砷仍以可溶盐的形式留在溶液。氢氧化钾氧化浸出--氢氧化钠沉淀工艺如下：烟灰用氢氧化钾溶液浸出，浸出过程滴加双氧水或通入氧气，铅、银、铋金属留在渣中，砷以可溶盐的形式进入溶液，锑以焦锑酸钾形式进入溶液，溶液中加入氢氧化钠，焦锑酸钾于氢氧化钠生成难溶于水的焦锑酸钠。硫化钠浸出法的优点是锑浸出率高，缺点是生产环境比较差，生成的焦锑酸钠产品合格率低。氢氧化钾浸出法优点是生成产环境比较好，缺点是锑直收率低，操作成本高。
基于此，开发出一种能够高效处理锑烟灰提取有价金属锑的方法具有重要的现实意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够从锑烟灰中高效提取出金属锑的工艺。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种从锑烟灰中提取金属锑的工艺，包括以下步骤：
S1、浸出：将锑烟灰与氢氧化钠溶液混合浸出后，进行液固分离；
S2、氧化：向步骤S1中液固分离后得到的滤液中加入氧化剂，反应完成后，再次进行液固分离操作，所述氧化剂包括双氧水、纯氧、臭氧或过氧化钠中的至少一种；
S3、还原：所述步骤S2中液固分离后得到的固体为锑精矿，向所述锑精矿中加入还原剂后进行还原熔炼得到金属锑。
进一步地，所述步骤S1中氢氧化钠浓度为25～80g/L，氢氧化钠溶液的加入量按照氢氧化钠溶液与锑烟灰的液固比为(5～15)mL:1g。
进一步地，所述步骤S1中的浸出温度为80～95℃，时间为2～4h。
进一步地，所述氧化剂的加入量为将三价锑转化为五价锑所需理论物质的量的1.1～1.3倍。
进一步地，所述步骤S2中的反应时间为1.5～3h，反应温度为70～90℃。
进一步地，所述还原剂包括焦炭、还原煤、淀粉或硼氢化钠中的至少一种。
进一步地，所述还原剂的加入量为锑精矿中将五价锑还原到零价锑所需理论物质的量的1.2～1.5倍。
进一步地，所述步骤S3中的反应温度为550～650℃，反应时间为6～10h。
进一步地，所述工艺还包括将步骤S1固液分离得到的固体部分送入银冶炼回收系统进行综合回收的操作。
进一步地，所述工艺还包括向步骤S2固液分离得到的液体中配入氢氧化钠后返回步骤S1中进行浸出的操作。
进一步地，所述锑烟灰的成分包括Pb：5～30％；Sb：35～60％；Ag：0.2～1.5％；As：2.0～25.0％；Bi：1～3％。
进一步地，所述锑精矿中锑含量在45.5％以上。
本发明的有益效果在于：本发明方案通过将锑烟灰加入到氢氧化钠溶液中，使得绝大部分锑、砷进入在溶液，铅、银、铋等有价金属留在固体部分，经液固分离后，浸出渣可进入银冶炼系统回收铅、银、铋等有价金属；而浸出液则经过氧化沉锑操作后，使得锑转化为固相的锑精矿，而砷则进入废液中，由于含砷废液碱度较高，可返回作为碱液浸出液，当砷含量累积到一定程度时，也可用于直接对砷进行回收利用；由于锑精矿与其他金属彻底分离后，再进行还原，可得到纯度达99.65％以上的金属锑，同时，锑的回收率高，直收率可达92％以上；该方案经碱浸出后，先氧化再还原，在氧化过程中将锑与砷分离开来，大大降低了后续锑和砷分离的难度，制得高纯度的金属锑同时还可对多种金属进行分步回收利用，综合回收程度高；利用氢氧化钠溶液进行浸出，节约了生产成本，同时，还减化了后续分离回收操作，具有生产成本低廉、操作简便、对环境友好且经济效益好等多重优点，适用于工业化大规模生产。
附图说明
图1为本发明实施例1的工艺流程图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明的实施例一为：一种从锑烟灰中提取金属锑的工艺，如图1所示，包括以下步骤：
S1、将锑烟灰与氢氧化钠溶液混合浸出后，进行液固分离，得到浸出渣和砷锑溶液，将浸出渣直接返回银冶炼系统冶炼回收重金属；
S2、向步骤S1中液固分离后得到的砷锑溶液中加入氧化剂A进行氧化沉锑，反应完成后，再次进行液固分离操作，得到锑精矿和含砷废液，将含砷废液返回用于浸出，若得到含砷废液中砷浓度含量较高，则直接进行开路处理；
S3、还原：向锑精矿中加入还原剂B进行还原熔炼，熔炼后得到锑锭和火渣，锑锭由于是金属单质，而火渣为氧化物，利用两者的熔点及密度等物质性质即可实现分离。火渣可用于铅冶炼系统，而锑锭则直接入库。
本发明实施例二为：一种从锑烟灰中提取金属锑的工艺，包括以下步骤：称取某银冶炼厂回收得到的500g锑烟灰(Sb45.8％，Pb12.42％，Ag0.8321％，As15.25％，Bi2.64％)加入60g/L氢氧化钠溶液中，温度85℃，氢氧化钠溶液的加入量按照氢氧化钠溶液与锑烟灰的液固比为8mL:1g，搅拌反应3.0h后，趁热过滤，滤液在搅拌条件下加入1.3倍理论量双氧水，氧化反应2.0h，反应过程中温度为80℃，过滤，烘干，得到锑精矿480.61g，取样分析锑精矿中锑含量为46.09％。将得到的锑精矿和1.4倍理论值的焦炭配料混匀后进行还原熔炼，控制还原温度为580℃，还原时间为8.0h，得到锑锭和火渣，共得到锑锭211.97g，其纯度为99.67％，锑直收率为92.256％。火渣返回铅冶炼系统重新富集锑金属。
本发明实施例三为：一种从锑烟灰中提取金属锑的工艺，包括以下步骤：称取某银冶炼厂回收得到的500g含锑烟灰(Sb55.38％，Pb9.17％，Ag0.5874％，As10.99％，Bi1.69％)加入40g/L氢氧化钠溶液中，温度90℃，氢氧化钠溶液的加入量按照氢氧化钠溶液与锑烟灰的液固比为12mL:1g，搅拌反应2.5h后，趁热过滤，滤液在搅拌条件下加入1.2倍理论量过氧化钠，氧化反应2.5h，温度75℃，过滤，烘干，得到锑精矿579.22g，取样分析锑精矿中锑含量为45.81％。将得到的锑精矿和1.3倍理论值的还原煤配料均匀后进行还原熔炼，控制还原温度620℃，还原时间10.0h，得到锑锭和火渣，共得到锑锭254.84g，其纯度为99.69％，锑直收率为92.03％。火渣返回铅冶炼系统重新富集锑金属。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种从锑烟灰中提取金属锑的工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、浸出：将锑烟灰与氢氧化钠溶液混合浸出后，进行液固分离；
S2、氧化：向步骤S1中液固分离后得到的滤液中加入氧化剂，反应完成后，再次进行液固分离操作，所述氧化剂包括双氧水、纯氧、臭氧或过氧化钠中的至少一种；
S3、还原：所述步骤S2中液固分离后得到的固体为锑精矿，向所述锑精矿中加入还原剂后进行还原熔炼得到金属锑。
2.根据权利要求1所述的从锑烟灰中提取金属锑的工艺，其特征在于：所述步骤S1中氢氧化钠浓度为25～80g/L，氢氧化钠溶液的加入量按照氢氧化钠溶液与锑烟灰的液固比为(5～15)mL:1g。
3.根据权利要求1所述的从锑烟灰中提取金属锑的工艺，其特征在于：所述步骤S1中的浸出温度为80～95℃，时间为2～4h。
4.根据权利要求1所述的从锑烟灰中提取金属锑的工艺，其特征在于：所述氧化剂的加入量为将三价锑转化为五价锑所需理论物质的量的1.1～1.3倍。
5.根据权利要求1所述的从锑烟灰中提取金属锑的工艺，其特征在于：所述步骤S2中的反应时间为1.5～3h，反应温度为70～90℃。
6.根据权利要求1所述的从锑烟灰中提取金属锑的工艺，其特征在于：所述还原剂包括焦炭、还原煤、淀粉或硼氢化钠中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的从锑烟灰中提取金属锑的工艺，其特征在于：所述还原剂的加入量为锑精矿中将五价锑还原到零价锑所需理论物质的量的1.2～1.5倍。
8.根据权利要求1所述的从锑烟灰中提取金属锑的工艺，其特征在于：所述步骤S3中的反应温度为550～650℃，反应时间为6～10h。
9.根据权利要求1～8任一项所述的从锑烟灰中提取金属锑的工艺，其特征在于：所述工艺还包括将步骤S1固液分离得到的固体部分送入银冶炼回收系统进行综合回收的操作。
10.根据权利要求1～8任一项所述的从锑烟灰中提取金属锑的工艺，其特征在于：所述工艺还包括向步骤S2固液分离得到的液体中配入氢氧化钠后返回步骤S1中进行浸出的操作。
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