CN1115419C - 电解阳极泥处理新工艺 - Google Patents

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Abstract

电解阳极泥处理新工艺，一种有色金属湿法提取新工艺，采用硫酸体系的湿法处理工艺来分离电解阳极泥中的砷、铜、锑、铋、银。使砷铜进入浸出后液，锑铋转化为易于下步与公知技术衔接处理的氧化物，铅转化为硫酸铅，银转化为氯化银而进入浸出渣。浸出液用铁置换得到砷铜渣(不产生砷化氢)和置换后液，置换后液经冷却结晶得到硫酸亚铁，母液返回氧化浸出，本工艺金属综合回收率高，处理成本低，污染和腐蚀小。

Description

电解阳极泥处理新工艺
电解阳极泥处理新工艺，属有色冶金湿法提取领域。
现有铅电解阳极泥处理工艺可分为火法和湿法两类，其中火法工艺有处理能力大，成本较低的特点，但伴生贱金属回收低，生产周期长，在生产过程中产出大量难于处理的高砷锑粉尘，环境污染严重，且资金严重占压，经济效益低。为了改变这种状态，提高经济效益，国内外做了大量湿法处理研究，提出了三氯化铁-盐酸(FeCl3-HCl)法、氯气-盐酸(Cl2-HCl)法，等一系列基于氯盐体系的处理工艺，这些工艺具有金属综合回收高，生产周期短的特点，但由于在浸出过程中砷锑铋都进入溶液，致使以上工艺不得不采用水解工艺分离砷锑铋，一方面导致大量高浓度的盐酸被稀释成稀盐酸无法再生利用，为回收铋还要使用大量价格较高的纯碱中和盐酸，为避免砷的污染，用石灰将溶液中的砷中和沉淀，同时产出大量含氯化钠和氯化钙的稀溶液，回收难度较大。此外，由于氯化银在高氯根溶液中有少量溶解(1克/升左右)，导致银损失。同时由于以上氯盐体系浸出采用了高酸高温操作条件，导致设备腐蚀严重，投资较大。这使得基于氯盐体系的湿法工艺经济效益不佳(见重有色金属冶炼设计手册锡锑贵金属卷，冶金工业出版社，1996.10)，这些工艺的不足严重影响了上述工艺在工业上的应用。
根据现有工艺中存在的问题，本发明提出了一种基于硫酸酸性水溶液的湿法处理工艺，此工艺较好地解决了砷锑铅铜分离的问题，具有如下特点：1、氧化浸出用氧气代替了污染较大、危险性较高的氯气，并可使各元素分离，避免采用传统湿法工艺采用的分步水解。2、所得到的含砷铜的溶液采用铁置换，得到易于堆存的不对环境造成污染的砷铜渣，置换过程不产生砷化氢。3、由于氧化浸出渣中锑铅铋银均转化为易于浸出的氧化物，可用现有公知技术进行处理，全流程的银金直接回收率大于99.5％(金银渣计、含银85％)。4、由于浸出体系采用了硫酸盐体系，防腐较为简易，并可和现有湿法、火法工艺体系采用了硫酸盐体系，防腐较为简易，并可和现有湿法、火法工艺较好地衔接，投资小。5、基于氧化浸出提出的处理工艺，可使得废液排放量大幅度降低，消除对环境的污染。
本发明的目的是，采用硫酸盐体系的湿法处理工艺分离阳极泥中的砷、铜、锑、铋、铅、银，使砷铜进入浸出后液；锑铋转化为氧化物，铅转化为硫酸铅，银转化为氯化银而进入浸出渣，使渣中的这些伴生金属能有效地用公知技术进一步提纯，显著提高有价金属的综合回收率，提高阳极泥处理的效益，减少设备腐蚀及环境污染。
本发明是通过以下的技术方案来实现的。
图1是本发明的工艺流程图。工艺流程是：
1.氧化浸出：阳极泥入事先配制好的硫酸酸性水溶液，在加压氧气和催化剂(硫酸亚铁、硝酸、盐酸、亚硝酸盐、硝酸盐)的作用下，砷铜进入浸出后液，锑铋铅银进入浸出渣，其中锑铋转化为氧化物，铅转化为硫酸铅，银转化为氯化银。
2.铁置换：浸出后液用铁置换，得到砷铜渣和置换后液，置换后液经冷却结晶，产出硫酸亚铁，母液返回氧化浸出。工艺条件是：
1.氧化浸出：氧气压力200-50000毫米水柱，浸出温度30-150℃，浸出液硫酸浓度9.8-490克/升、盐酸浓度0.001-100克/升、铁离子浓度10-90克/升，硝酸、亚硝酸根浓度2-600克/升，浸出时间1-5小时、液固比2-15。
2.铁置换：使用金属铁作为置换剂，置换温度20-100℃，时间1-3小时。
阳极泥还可采用由硫酸铁、硫酸、盐酸配制成的酸性水溶液直接浸出，仍可获得与上述氧化浸出相同的浸出后液和浸出渣。其工艺条件是：常压，浸出温度20-100℃，浸出液硫酸浓度9.8-490/升、三价铁离子浓度10-150克/升、盐酸浓度0.001-100克/升，浸出时间1-5小时，液固比2-15。与公知技术相比本发明具有以下优点：
1、试剂消耗少、处理成本低、无废液排放，环境污染小。2、氧化浸出采用硫酸盐体系防腐问题容易解决，设备腐蚀小。3、有价金属综合回收率高，金银直接回收达99.5％以上(以金银渣计)，伴生元素分离彻底，其中锑以金属锑形态产出，铅以硫酸铅形态产出，砷铜渣可作为无害渣堆存待处理。
图1是本发明的工艺流程图。
实施例一阳极泥成分：
元素   Pb   As    Sb   Cu   Bi    Au    Ag
％    12.25  12.15   45.68   3.60   0.16   0.0043  5.9251氧化浸出条件：
氧气压力500毫米水柱，浸出温度100℃，浸出时间2小时液固比5。浸出液组成：硫酸浓度196克/升，盐酸浓度5克/升，铁离子浓度50克/升，硝酸根浓度20克/升。指标：砷浸出率96.5％，铜浸出率99.3％，锑入渣率96.5％，银入渣率99.9％，金入渣率99.8％，铅入渣率99％，铋入渣率95％。铁置换：用铁屑作置换剂，温度90℃，时间1小时。指标：铜置换率99.5％，砷置换率95.3％，渣含砷43.3％。
实施例二：铅阳极泥成分：
元素   Pb    As    Sb   Cu   Bi  Au    Ag
％     15.36   4.80   39.25   6.90   10.5  0.046   10.26工艺条件：
常压，浸出温度95℃，浸出时间2.5小时，液固比5。浸出液组成：硫酸浓度196克/升，盐酸浓度5克/升，三价铁离子浓度140克/升，硝酸根浓度20克/升。指标：砷浸出率94.5％，铜浸出率99.8％，锑入渣率94.6％，银入渣率99.91％，金入渣率99.9％，铅入渣率98.7％，铋入渣率98.5％。铁置换：用铁屑作置换剂，温度90℃，时间1小时。指标：铜置换率99.6％，砷置换率94.5％，渣含砷40.6％。

Claims (2)

1.一种阳极泥处理新工艺，其特征在于：
1)工艺流程
a)氧化浸出：阳极泥入事先配制好的硫酸酸性水溶液，在加压氧气和催化剂的作用下，砷、铜进入浸出后液，锑、铋、铅、银进入浸出渣，其中锑、铋转化为氧化物，铅转化为硫酸铅，银转化为氧化银，催化剂由硫酸亚铁、硝酸、盐酸、亚硝酸盐或硝酸盐组成，
b)铁置换：浸出后液用铁置换，得到砷铜渣和置换后液，置换后液经冷却结晶，产出硫酸亚铁，母液返回氧化浸出；
2)工艺条件：
a)氧化浸出：氧气压力500毫米水柱至常压，浸出温度95-100℃，硫酸浓度196克/升，盐酸浓度5克/升，铁离子浓度50-140克/升，硝酸根浓度20克/升，浸出时间1-5小时，浸出液固比5，
b)铁置换：置换温度90℃，时间1-3小时。
2.根据权利要求1所属的阳极泥处理新工艺，其特征在于：用于置换的金属铁是铁屑。
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