CN115125395B - 一种微波焙烧与湿法分离提取铜阳极泥分银渣中锡的方法 - Google Patents
一种微波焙烧与湿法分离提取铜阳极泥分银渣中锡的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于有色金属冶炼技术领域,具体涉及到一种微波焙烧与湿法分离提取铜阳极泥分银渣中锡的方法。该方法先将铜阳极泥分银渣、炭质物料和添加剂混合均匀,混合后物料压制成块状,采用微波进行焙烧1.0~4.0h,焙烧温度为400~1000℃;所得焙烧渣破碎、研磨后与碱金属盐溶液混合,进行锡浸出,得到的浸锡渣送其它有价元素回收,往浸锡液中加入氧化剂和含钙试剂,将浸锡液中锡选择性沉淀,得到的沉锡后液送锑回收,沉锡渣经洗涤后为锡精矿。本发明的有益效果为:本发明的方法不仅处理成本低,对锡的回收效果稳定,更加适用于实际工业生产,该方法中铜阳极泥分银渣到锡精矿中的锡的回收率不低于90.0%。
Description
技术领域
本发明属于有色金属冶炼技术领域,具体涉及到一种微波焙烧与湿法分离提取铜阳极泥分银渣中锡的方法。
背景技术
铜阳极泥是铜电解精炼过程中阳极脱落的不溶物,含有金、银等贵金属和碲、硒等稀散金属,是一种重要的金属资源。铜阳极泥处理常包含预处理、脱铜、浸金、分银、电解精炼等依次进行的主干工序,其中,分银后残渣被称为分银渣,含有微量的金、银,还含有锡、铅、锑等有价金属,是仍具提取价值的二次资源,其中所含的锡因价值大、品位高而最具提取价值。
为提取铜阳极泥分银渣中的锡,现有技术中提出多种方案路线,如将分银渣、硫化剂、铅挥发剂、助熔剂、造渣剂球磨0.5~2小时后置入1200~1500℃反应炉中进行熔炼1~2小时并鼓入空气,得到富含铅锡烟尘,此方案能实现锡的挥发,但在锡挥发的同时,锑也将挥发,得到的铅锡烟尘实为铅锡锑混合物,不仅锡品位低,而且锡锑难以分离,后续处理困难,另外还存在金银分散的问题;或将分银渣在酸性氯盐体系下脱铅、银,再用热的浓硫酸脱钡,再经过碱熔、水浸得到锡酸钠溶液,锡酸钠溶液经净化后,蒸发结晶得锡酸钠产品,此方案流程长,废水多,存在氯盐结晶、热浓硫酸操作困难、碱熔物料板结等问题,工业上难以应用;又或采用盐酸与氯盐混合液浸出分银渣,分离金、银、铅,再用碳酸盐转化-盐酸浸出的方式分离钡,得到锡富集物,该方案流程长,会产生大量高氯高钠废水,也存在氯盐结晶的问题,得到的锡富集物锑含量高,后续提锡仍然是个问题。
发明内容:
针对上述问题,本发明提供一种微波焙烧与湿法分离提取铜阳极泥分银渣中锡的方法,以解决现有技术的上述以及其他潜在问题中任一问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是:一种微波焙烧与湿法分离提取铜阳极泥分银渣中锡的方法,包括以下依次进行的步骤:
S1)将铜阳极泥分银渣、炭质物料及添加剂混合均匀,混合后物料压制成块状。将块料于微波下焙烧1.0~4.0h,焙烧温度为400~1000℃,得到焙烧渣。
S2)将焙烧渣破碎、研磨,与碱金属盐溶液混合,进行锡浸出,得到浸锡液和浸锡渣,浸锡渣送其它有价元素回收;
S3)浸锡液中加入氧化剂和含钙试剂,得到沉锡后液和沉锡渣,沉锡后液送锑回收,沉锡渣经洗涤后为锡精矿。
进一步,所述S1)中炭质物料为无烟煤粉、炭粉、焦粉及石墨粉中的一种或几种,添加剂为硫化钠水溶液,硫化钠质量分数为25~35%,分银渣、炭质材料及添加剂按质量比1:0.5~1.0:0.3~0.8进行混合。在的微波特殊作用下,只需温度提升至300℃以上,炭就开始与分银渣中硫酸钡、硫酸铅等硫酸盐及二氧化锡等物种发生还原反应,硫酸盐被还原成硫化物,二氧化锡被还原成亚锡物种,而硫化物又会与亚锡物种后发生复杂的硫代反应,使得分银渣中的二氧化锡最终转化为硫化亚锡并留在固相中,当分银渣中硫酸钡、硫酸铅等硫酸盐含量有所降低或者焙烧温度偏低时,硫代反应不充分,二氧化锡转型不彻底,后续锡的浸出效果就变差,基于此认识,本发明将硫化钠水溶液作为添加剂加入并压制成块,使得分离回收锡的效果变得稳定。
进一步,所述S2)中碱金属盐为硫酸钠、硫酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钠中一种或几种,盐浓度为0.05~1.5mol/L,碱金属盐溶液可利用废碱液和废酸液中和得到,也可用副产粗盐溶于废水中配制而成,浸出液固比为0.5~8.0,温度为40~90℃,时间为0.5~4h。
进一步,所述S3)中氧化剂为双氧水、高锰酸钾、氯酸钠中的一种或几种的组合,加入量为0.1~1.0mol/L,钙试剂为氧化钙、氢氧化钙、氯化钙、硫酸钙中的一种或几种的组合,钙试剂的量按钙与锡摩尔比为1.0~3.0进行添加,氧化剂和钙试剂加入顺序无特殊要求,锡沉淀温度为20~90℃,锡沉淀时间为0.5~4h。
与现有技术相比,本发明工艺的有益效果和突出优点在于:
1)通过加入硫化钠水溶液作为焙烧添加剂并将物料压制成块,使得微波焙烧效果变得稳定,当分银渣成分或者微波焙烧温度有波动时,浸出液中锡的浓度基本不变。
2)取消氧化酸浸,缩短了流程,降低了处理成本。
3)碱浸改为用盐溶液浸出,而盐溶液可利用废碱液和废酸液中和得到,也可用副产粗盐溶于废水中配制而成,不仅可以降低处理成本,还可以减少废液排放。
附图说明
图1为本发明一种微波焙烧与湿法分离提取铜阳极泥分银渣中锡的方法的流程框图。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明作进一步的详细描述,但本发明的范围不限于这些实施例。
如图1所示,本发明一种微波焙烧与湿法分离提取铜阳极泥分银渣中锡的方法,所述方法具体包括以下依次进行的步骤:
S1)将铜阳极泥分银渣、炭质物料和添加剂混合均匀,压制成块状,采用微波焙烧,得到焙烧渣;
S2)将S1)得到焙烧渣破碎、研磨,再与碱金属盐溶液混合,进行锡浸出,得到浸锡液和浸锡渣;
S3)将S2)得到的浸锡液中加入氧化剂和含钙试剂,得到沉锡后液和沉锡渣,沉锡后液送锑回收,沉锡渣经洗涤后为锡精矿。
所述S1)的具体步骤为:
S1.1)将铜阳极泥分银渣、炭质物料和添加剂按质量比1:0.5~1.0:0.3~0.8进行混合,制成块状;
S1.2)将S1.1)得到的块状料采用微波进行焙烧,焙烧温度为400~1000℃,焙烧时间为1.0~4.0h。
所述S1.1)中炭质物料为煤粉、木炭粉、焦粉、石墨粉中的一种或几种;
所述添加剂为硫化钠水溶液,所述硫化钠水溶液中硫化钠质量分数为25~35%。
所述S2)的具体工艺为:
S2.1)先将焙烧渣破碎、研磨后,得到焙烧渣粉末;
S2.2)将碱金属盐溶液与焙烧渣粉末按照液固比为0.5~8.0L/kg
混合,在温度为40~90℃,时间为0.5~4h,得到浸锡液和浸锡渣。
所述S2.2)中的碱金属盐为硫酸钠、硫酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钠中一种或几种,盐浓度为0.05~1.5mol/L。
所述碱金属盐溶液利用废碱液和废酸液中和得到或用副产粗盐溶于废水中配制而成。
所述S3)中具体工工艺参数为:氧化剂加入量为0.1~1.0mol/L,钙试剂的量按钙与锡摩尔比为1.0~3.0进行添加,锡沉淀温度为20~90℃,锡沉淀时间为0.5~4h。
所述氧化剂为双氧水、高锰酸钾、氯酸钠中的一种或几种的组合。
所述钙试剂为氧化钙、氢氧化钙、氯化钙、硫酸钙中的一种或几种的组合。
所述方法中铜阳极泥分银渣处理后得到锡精矿的锡的回收率不低于90.0%。
实施例1
取100g分银渣、90g木炭粉和34g 32%的硫化钠水溶液,混合均匀后压制成块状,然后在550℃下微波焙烧1.5h,得到焙烧渣。取沉锑废液与硫化后液按体积比1:1混合,再按0.05mol/L加入碳酸钠,得到含硫酸钠、碳酸钠等钠盐的溶液。将焙烧渣破碎、研磨后,与配制好的盐溶液按液固比3:1混合,升温至80℃,搅拌2h后过滤,得浸锡渣和浸锡液,浸锡渣送其它有价元素回收,往浸锡液中按0.5mol/L加入双氧水溶液,按钙与锡摩尔比为1.3加入氧化钙,再升温至80℃,搅拌1h后过滤,滤液送锑回收,滤渣经洗涤后得到锡精矿,从分银渣到锡精矿的锡的收率为90.1%。
实施例2
取500g分银渣、400g木炭粉和240g 34%的硫化钠水溶液,混合均匀后压制成块状,然后在600℃下微波焙烧1.0h,得到焙烧渣。取离子液体脱硫产出的芒硝和石膏滤液,按硫酸钠浓度为0.5mol/L配制得盐溶液。将焙烧渣破碎、研磨后,与配制好的盐溶液按液固比6:1混合,升温至70℃,搅拌3h后过滤,得浸锡渣和浸锡液,浸锡渣送其它有价元素回收,往浸锡液中按0.7mol/L加入高锰酸钾,按钙与锡摩尔比为1.5加入氯化钙,再升温至70℃,搅拌2h后过滤,滤液送锑回收,滤渣经洗涤后得到锡精矿,从分银渣到锡精矿的锡的收率为91.7%。
实施例3
取300g分银渣、180g木炭粉和210g 30%的硫化钠水溶液,混合均匀后压制成块状,然后在700℃下微波焙烧0.5h,得到焙烧渣。取沉镍后液和废酸原液按体积比1:0.2混合,得到含硫酸钠、碳酸钠等钠盐的溶液。将焙烧渣破碎、研磨后,与配制好的盐溶液按液固比7:1混合,升温至80℃,搅拌2.5h后过滤,得浸锡渣和浸锡液,浸锡渣送其它有价元素回收,往浸锡液中按0.3mol/L加入氯酸钠,按钙与锡摩尔比为2.0加入氢氧化钙,再升温至60℃,搅拌4h后过滤,滤液送锑回收,滤渣经洗涤后得到锡精矿,从分银渣到锡精矿的锡的收率为92.3%。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单的推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种微波焙烧与湿法分离提取铜阳极泥分银渣中锡的方法,其特征在于,所述方法采用微波焙烧与湿法分离提取铜阳极泥分银渣中锡,具体包括以下依次进行的步骤:
S1)将铜阳极泥分银渣、炭质物料和添加剂混合均匀,压制成块状,采用微波焙烧,得到焙烧渣;
具体步骤为:
S1.1)将铜阳极泥分银渣、炭质物料和添加剂按质量比
1:0.5~1.0:0.3~0.8进行混合,制成块状;
S1.2)将S1.1)得到的块状料采用微波进行焙烧,焙烧温度为400~1000℃,焙烧时间为1.0~4.0h;
所述添加剂为硫化钠水溶液,所述硫化钠水溶液中硫化钠质量分数为25~35%
S2)将S1)得到焙烧渣破碎、研磨,再与碱金属盐溶液混合,进行锡浸出,得到浸锡液和浸锡渣;
具体工艺为:
S2.1)先将焙烧渣破碎、研磨后,得到焙烧渣粉末;
S2.2)将碱金属盐溶液与焙烧渣粉末按照液固比为0.5~8.0L/kg混合,在温度为40~90℃,浸泡时间为0.5~4h,得到浸锡液和浸锡渣;
S3)将S2)得到的浸锡液中加入氧化剂和含钙试剂,得到沉锡后液和沉锡渣,沉锡后液送锑回收,沉锡渣经洗涤后为锡精矿;
具体工艺参数为:氧化剂加入量为0.1~1.0mol/L,钙试剂的量按钙与锡摩尔比为1.0~3.0进行添加,锡沉淀温度为20~90℃,锡沉淀时间为0.5~4h;
所述方法中铜阳极泥分银渣处理后得到锡精矿中的锡的回收率不低于90.0%。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S1.1)中炭质物料为煤粉、木炭粉、焦粉、石墨粉中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S2.2)中的碱金属盐为硫酸钠、硫酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钠中一种或几种,盐浓度为0.05~1.5mol/L。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述碱金属盐溶液利用废碱液和废酸液中和得到。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述氧化剂为双氧水、高锰酸钾、氯酸钠中的一种或几种的组合;
所述钙试剂为氧化钙、氢氧化钙、氯化钙、硫酸钙中的一种或几种的组合。
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