CN116875819A - 一种基于含锡碱液的高效提锡工艺 - Google Patents
一种基于含锡碱液的高效提锡工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116875819A CN116875819A CN202311141469.2A CN202311141469A CN116875819A CN 116875819 A CN116875819 A CN 116875819A CN 202311141469 A CN202311141469 A CN 202311141469A CN 116875819 A CN116875819 A CN 116875819A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tin
- reactor
- solution
- stirrer
- lead
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 166
- 239000003513 alkali Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 50
- RVPVRDXYQKGNMQ-UHFFFAOYSA-N lead(2+) Chemical compound [Pb+2] RVPVRDXYQKGNMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims abstract description 33
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 20
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 15
- UOFGSWVZMUXXIY-UHFFFAOYSA-N 1,5-Diphenyl-3-thiocarbazone Chemical compound C=1C=CC=CC=1N=NC(=S)NNC1=CC=CC=C1 UOFGSWVZMUXXIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 91
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 46
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 40
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 35
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 35
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 27
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 27
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 25
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 25
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 20
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 20
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 19
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 18
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 17
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 claims description 17
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 16
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 14
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 12
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 10
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 8
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims description 8
- 229960001701 chloroform Drugs 0.000 claims description 7
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 5
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000010097 foam moulding Methods 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims 13
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims 4
- 238000011085 pressure filtration Methods 0.000 claims 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 abstract 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 11
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- 238000001479 atomic absorption spectroscopy Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 229910001432 tin ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B25/00—Obtaining tin
- C22B25/06—Obtaining tin from scrap, especially tin scrap
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B25/00—Obtaining tin
- C22B25/04—Obtaining tin by wet processes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Abstract
本发明提供一种基于含锡碱液的高效提锡工艺。一种基于含锡碱液的高效提锡工艺包括以下步骤：向聚丙烯酰胺溶液中加入甲醛溶液进行反应；加入聚氨酯颗粒泡塑并进行反应制备铅离子捕捉剂；向含锡碱液中加入铅离子捕捉剂并进行沉淀反应；检测锡含量并加入锌粉进行置换反应。本发明通过先将聚丙烯酰胺与甲醛混合反应，再加入二乙烯三胺、聚氨酯和双硫腙溶液进行反应制备铅离子捕捉剂，然后再用该铅离子捕捉剂除去含锡碱液中的杂质铅，避免含锡碱液中的铅对提锡造成影响，从而提高后续加入锌粉置换得到的金属锡的纯度和品质。
Description
技术领域
本发明涉及锡的提炼技术领域，具体涉及一种基于含锡碱液的高效提锡工艺。
背景技术
含锡碱液是一种含有锡元素的废液，它通常是由电镀、化工等工业生产过程中产生的废液，这种废液中主要含有大量的锡离子和铅离子等重金属，如果不加以处理，不仅会对环境造成严重的污染，而且也会造成锡资源的浪费。
目前，已有向含锡碱液中加入锌粉，通过置换反应来回收金属锡的方法，但是，由于含锡碱液中也含有大量的铅离子，锌粉的加入同时也会将含锡碱液中的铅置换出来，导致所回收金属锡中含有较多的金属铅杂质，从而降低所回收金属锡的纯度和品质。
因此，我们提出了一种能够提高金属锡纯度的基于含锡碱液的高效提锡工艺，以使所回收金属锡品质更高。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于含锡碱液的高效提锡工艺。
一种基于含锡碱液的高效提锡工艺，包括如下步骤：
S1：向聚丙烯酰胺溶液中加入甲醛溶液进行反应
向聚丙烯酰胺溶液中加入氢氧化钠溶液调节PH，再加入甲醛溶液，加热搅拌，进行反应，得到中间体A；
S2：加入聚氨酯颗粒泡塑并进行反应制备铅离子捕捉剂
向上述中间体A中加入二乙烯三胺，边搅拌边反应，再加入聚氨酯颗粒泡塑，搅拌混合后，匀速泵入双硫腙溶液，进行反应，得到铅离子捕捉剂；
S3：向含锡碱液中加入铅离子捕捉剂并进行沉淀反应
将含锡碱液与双氧水混合反应，再加入PH调节剂调节PH，然后加入上述铅离子捕捉剂，搅拌并进行沉淀反应，得到悬浊液；
S4：检测锡含量并加入锌粉进行置换反应
对上述悬浊液进行压滤，并检测滤液中的锡含量，再向滤液中加入锌粉，加热并搅拌，进行置换反应，然后经过压滤、洗涤和真空干燥，得到高纯锡产品。
进一步地，步骤S1的向聚丙烯酰胺溶液中加入甲醛溶液进行反应，具体包括如下步骤：
S1.1：将0.6-1%的聚丙烯酰胺溶液加入反应器中，再通过第一液压泵以20-30ml/min将8-12%的氢氧化钠溶液压入反应器中，同时启动反应器内的第一搅拌器，以300-400r/min的速率进行搅拌；
S1.2：直至反应器内的第一PH检测器检测到聚丙烯酰胺溶液的PH=10-12时，第一PH检测器向控制器发送信号；
S1.3：控制器接收到第一PH检测器发送的信号后，控制第一液压泵关闭，同时控制进料组件将8-10%的甲醛溶液加入反应器中；
S1.4：直至反应器内的重力传感器检测到反应器内的重力不再增加时，重力传感器向控制器发送信号；
S1.5：控制器接收到重力传感器发送的信号后，控制水泵启动，通过水泵将热水抽入反应器的水浴加热隔层中，对反应器内进行水浴加热，反应1-3h后，得到中间体A。
进一步地，步骤S2的加入聚氨酯颗粒泡塑并进行反应制备铅离子捕捉剂，具体包括如下步骤：
S2.1：控制器控制第二液压泵将二乙烯三胺以8-10ml/min的速率匀速泵入反应器中，与步骤S1.5制得的中间体A搅拌混合；
S2.2：直至重力传感器再次检测到反应器内的重力不再增加时，重力传感器再次向控制器发送信号；
S2.3：控制器再次接收到重力传感器发送的信号后，控制第一搅拌器搅拌速率调节为200-300r/min，继续反应3-4h，得到中间体B；
S2.4：按料液比1g:100-150ml将聚氨酯颗粒泡塑加入上述中间体B中，同时控制器控制第一搅拌器的搅拌速率调节为800-1000r/min，搅拌30-40min；
S2.5：控制器控制第一搅拌器的搅拌速率调节为200-300r/min，并控制第三液压泵以3-5ml/min的速率向反应器中匀速泵入双硫腙和三氯甲烷按固液比1g:20-30L混合配制的双硫腙溶液，反应3-4h，得到铅离子捕捉剂。
进一步地，步骤S3的向含锡碱液中加入铅离子捕捉剂并进行沉淀反应，具体包括如下步骤：
S3.1：按体积比35-45:1将含锡碱液和双氧水一起加入过滤器中，进行反应，再通过第四液压泵将PH调节剂匀速泵入过滤器中，同时用第二搅拌器以200-300r/min的速率进行搅拌；
S3.2：直至过滤器内的第二PH检测器检测到过滤器内的PH=9-10时，第二PH检测器向控制器发送信号；
S3.3：控制器接收到第二PH检测器发送的信号后，控制第四液压泵关闭，并控制抽液机将步骤S2.5制得的铅离子捕捉剂通入过滤器中，进行沉淀反应；
S3.4：铅离子捕捉剂加完后，将超声波探头探入过滤器中，超声处理10-20min，反应4-5h后，得到悬浊液。
进一步地，步骤S4的检测锡含量并加入锌粉进行置换反应，具体包括如下步骤：
S4.1：启动过滤器，对步骤S3.4制得的悬浊液进行压滤，得到含铅沉淀物和除铅滤液；
S4.2：除铅滤液沿滑管进入到搅拌机中，直至搅拌机内的液位传感器检测到搅拌机内的除铅滤液的液位不再上升时，液位传感器向控制器发送信号；
S4.3：控制器接收到液位传感器发送的信号后，控制原子吸收分光光度计启动，通过原子吸收分光光度计对除铅滤液中锡含量进行检测；
S4.4：启动搅拌机内的加热器，将除铅滤液加热至70-80℃，再将锌粉加入搅拌机中，直至液位传感器再次检测到液位不再上升时，液位传感器再次向控制器发送信号；
S4.5：控制器再次接收到液位传感器发送的信号后，控制搅拌机以300-500r/min的速率搅拌，进行置换反应，反应6-8h后，得到锡沉淀和废液的混合物；
S4.6：控制器控制搅拌机和加热器关闭，并控制搅拌机内的压滤装置启动，对锡沉淀和废液的混合物进行压滤，得到金属锡沉淀；
S4.7：用去离子水将上述金属锡沉淀洗涤3-5次，再进行真空干燥，得到高纯锡产品。
进一步地，步骤S4.6中压滤装置对反应后得到的混合物进行压滤后，将热废液趁热压入保温储液箱中，进行保温储存，然后在下一批次提锡时，在步骤S1.5中通过水泵将保温储液箱中保温储存的热废液抽入反应器的水浴加热隔层中，对反应器内部进行水浴加热。
进一步地，甲醛溶液与聚丙烯酰胺溶液的体积比为1:13-15。
进一步地，二乙烯三胺与聚丙烯酰胺溶液的体积比为1:30-50。
进一步地，聚氨酯与双硫腙溶液的料液比为1g:40-50ml。
进一步地，锌粉与除铅滤液中锡的摩尔比为2.5-3.5:1。
与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：
1、本发明通过先将聚丙烯酰胺与甲醛混合反应，再加入二乙烯三胺、聚氨酯和双硫腙溶液进行反应制备铅离子捕捉剂，然后再用该铅离子捕捉剂除去含锡碱液中的杂质铅，避免含锡碱液中的铅对提锡造成影响，从而提高后续加入锌粉置换得到的金属锡的纯度和品质。
2、本发明在除去含锡碱液的中杂质铅离子后，再向除去铅离子的含锡碱液中加入锌粉进行提锡，此工艺不仅操作简单、成本低，而且具有较高的金属锡回收率。
3、本发明通过在加入铅离子捕捉剂后，用超声波探头进行超声处理，不仅能够加快铅离子捕捉剂的捕捉速率，还能使锡离子均匀分散，以加快后续置换反应速率。
4、本发明通过用保温储液箱对压滤装置滤出的热废液进行保温储存，然后在下一批次提锡工艺中，将该保温储存的热废液替代热水对反应器进行水浴加热，达到充分有效利用资源的效果。
附图说明
图1为本发明实施例所采用的基于含锡碱液的高效提锡工艺的流程图。
图2为本发明实施例1、实施例2和实施例3的试验测试结果汇总表。
图3为本发明实施例1与对比例1的试验测试结果汇总表。
图4为本发明实施例1与对比例2的试验测试结果汇总表。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明。
实施例1
一种基于含锡碱液的高效提锡工艺，如图1和图2所示，包括如下步骤：
S1：向聚丙烯酰胺溶液中加入甲醛溶液进行反应
将0.6%的聚丙烯酰胺溶液加入反应器中，再通过第一液压泵以20ml/min将8%的氢氧化钠溶液压入反应器中，同时启动反应器内的第一搅拌器，以300r/min的速率进行搅拌，直至反应器内的第一PH检测器检测到聚丙烯酰胺溶液的PH=10时，第一PH检测器向控制器发送信号，控制器接收到第一PH检测器发送的信号后，控制第一液压泵关闭，同时控制进料组件按甲醛溶液与聚丙烯酰胺溶液的体积比为1:13将8%的甲醛溶液加入反应器中，直至反应器内的重力传感器检测到反应器内的重力不再增加时，重力传感器向控制器发送信号，控制器接收到重力传感器发送的信号后，控制水泵启动，通过水泵将热水抽入反应器的水浴加热隔层中，对反应器内进行水浴加热，反应1h后，得到中间体A；
S2：加入聚氨酯颗粒泡塑并进行反应制备铅离子捕捉剂
控制器控制第二液压泵按二乙烯三胺与聚丙烯酰胺溶液的体积比为1:30将二乙烯三胺以8ml/min的速率匀速泵入反应器中，与上述中间体A搅拌混合，直至重力传感器再次检测到反应器内的重力不再增加时，重力传感器再次向控制器发送信号，控制器再次接收到重力传感器发送的信号后，控制第一搅拌器搅拌速率调节为200r/min，继续反应3h，得到中间体B，然后按料液比1g:100ml将聚氨酯颗粒泡塑加入中间体B中，同时控制器控制第一搅拌器的搅拌速率调节为800r/min，搅拌30min，随后，控制器控制第一搅拌器的搅拌速率调节为200r/min，并控制第三液压泵按聚氨酯与双硫腙溶液的料液比为1g:40ml并以3ml/min的速率向反应器中匀速泵入双硫腙和三氯甲烷按固液比1g:20L混合配制的双硫腙溶液，反应3h，得到铅离子捕捉剂；
S3：向含锡碱液中加入铅离子捕捉剂并进行沉淀反应
按体积比35:1将含锡碱液和双氧水一起加入过滤器中，进行反应，再通过第四液压泵将PH调节剂匀速泵入过滤器中，同时用第二搅拌器以200r/min的速率进行搅拌，直至过滤器内的第二PH检测器检测到过滤器内的PH=9时，第二PH检测器向控制器发送信号，控制器接收到第二PH检测器发送的信号后，控制第四液压泵关闭，并控制抽液机将上述铅离子捕捉剂通入过滤器中，进行沉淀反应，铅离子捕捉剂加完后，将超声波探头探入过滤器中，超声处理10min，反应4h后，得到悬浊液；
S4：检测锡含量并加入锌粉进行置换反应
启动过滤器，对上述悬浊液进行压滤，得到含铅沉淀物和除铅滤液，除铅滤液沿滑管进入到搅拌机中，直至搅拌机内的液位传感器检测到搅拌机内的除铅滤液的液位不再上升时，液位传感器向控制器发送信号，控制器接收到液位传感器发送的信号后，控制原子吸收分光光度计启动，通过原子吸收分光光度计对除铅滤液中锡含量进行检测，记为X1，然后启动搅拌机内的加热器，将除铅滤液加热至70℃，再按锌粉与除铅滤液中锡的摩尔比为2.5:1将锌粉加入搅拌机中，直至液位传感器再次检测到液位不再上升时，液位传感器再次向控制器发送信号，控制器再次接收到液位传感器发送的信号后，控制搅拌机以300r/min的速率搅拌，进行置换反应，反应6h后，得到锡沉淀和废液的混合物，控制器控制搅拌机和加热器关闭，并控制搅拌机内的压滤装置启动，对锡沉淀和废液的混合物进行压滤，得到金属锡沉淀，而得到的热废液则被趁热压入保温储液箱中，进行保温储存，同时，再次用原子吸收分光光度计检测该热废液中的锡含量，记为X2，并且，在下一批次提锡时，通过水泵将保温储液箱中保温储存的热废液抽入步骤S1中反应器的水浴加热隔层中，对反应器内部进行水浴加热，达到充分有效利用资源的效果，然后用去离子水将金属锡沉淀洗涤3次，再进行真空干燥，得到高纯锡产品。
然后，进行各项试验测试：
首先，取1g所制得高纯锡产品置于原子吸收仪中，通过原子吸收光谱法测得所制得高纯锡产品的纯度约为98.9%；
然后，利用所测得锡含量X1和X2，通过公式，回收率=（X1-X2）/X1，计算得到回收率约为92.4%。
实施例2
一种基于含锡碱液的高效提锡工艺，如图1和图2所示，包括如下步骤：
S1：向聚丙烯酰胺溶液中加入甲醛溶液进行反应
将0.8%的聚丙烯酰胺溶液加入反应器中，再通过第一液压泵以25l/min将10%的氢氧化钠溶液压入反应器中，同时启动反应器内的第一搅拌器，以350r/min的速率进行搅拌，直至反应器内的第一PH检测器检测到聚丙烯酰胺溶液的PH=11时，第一PH检测器向控制器发送信号，控制器接收到第一PH检测器发送的信号后，控制第一液压泵关闭，同时控制进料组件按甲醛溶液与聚丙烯酰胺溶液的体积比为1:14将9%的甲醛溶液加入反应器中，直至反应器内的重力传感器检测到反应器内的重力不再增加时，重力传感器向控制器发送信号，控制器接收到重力传感器发送的信号后，控制水泵启动，通过水泵将热水抽入反应器的水浴加热隔层中，对反应器内进行水浴加热，反应2h后，得到中间体A；
S2：加入聚氨酯颗粒泡塑并进行反应制备铅离子捕捉剂
控制器控制第二液压泵按二乙烯三胺与聚丙烯酰胺溶液的体积比为1:40将二乙烯三胺以9ml/min的速率匀速泵入反应器中，与上述中间体A搅拌混合，直至重力传感器再次检测到反应器内的重力不再增加时，重力传感器再次向控制器发送信号，控制器再次接收到重力传感器发送的信号后，控制第一搅拌器搅拌速率调节为250r/min，继续反应3.5h，得到中间体B，然后按料液比1g:125ml将聚氨酯颗粒泡塑加入中间体B中，同时控制器控制第一搅拌器的搅拌速率调节为900r/min，搅拌35min，随后，控制器控制第一搅拌器的搅拌速率调节为250r/min，并控制第三液压泵按聚氨酯与双硫腙溶液的料液比为1g:45ml并以4ml/min的速率向反应器中匀速泵入双硫腙和三氯甲烷按固液比1g:25L混合配制的双硫腙溶液，反应3.5h，得到铅离子捕捉剂；
S3：向含锡碱液中加入铅离子捕捉剂并进行沉淀反应
按体积比40:1将含锡碱液和双氧水一起加入过滤器中，进行反应，再通过第四液压泵将PH调节剂匀速泵入过滤器中，同时用第二搅拌器以250r/min的速率进行搅拌，直至过滤器内的第二PH检测器检测到过滤器内的PH=9.5时，第二PH检测器向控制器发送信号，控制器接收到第二PH检测器发送的信号后，控制第四液压泵关闭，并控制抽液机将上述铅离子捕捉剂通入过滤器中，进行沉淀反应，铅离子捕捉剂加完后，将超声波探头探入过滤器中，超声处理15min，反应4.5h后，得到悬浊液；
S4：检测锡含量并加入锌粉进行置换反应
启动过滤器，对上述悬浊液进行压滤，得到含铅沉淀物和除铅滤液，除铅滤液沿滑管进入到搅拌机中，直至搅拌机内的液位传感器检测到搅拌机内的除铅滤液的液位不再上升时，液位传感器向控制器发送信号，控制器接收到液位传感器发送的信号后，控制原子吸收分光光度计启动，通过原子吸收分光光度计对除铅滤液中锡含量进行检测，记为X1，然后启动搅拌机内的加热器，将除铅滤液加热至75℃，再按锌粉与除铅滤液中锡的摩尔比为3:1将锌粉加入搅拌机中，直至液位传感器再次检测到液位不再上升时，液位传感器再次向控制器发送信号，控制器再次接收到液位传感器发送的信号后，控制搅拌机以400r/min的速率搅拌，进行置换反应，反应7h后，得到锡沉淀和废液的混合物，控制器控制搅拌机和加热器关闭，并控制搅拌机内的压滤装置启动，对锡沉淀和废液的混合物进行压滤，得到金属锡沉淀，而得到的热废液则被趁热压入保温储液箱中，进行保温储存，同时，再次用原子吸收分光光度计检测该热废液中的锡含量，记为X2，并且，在下一批次提锡时，通过水泵将保温储液箱中保温储存的热废液抽入步骤S1中反应器的水浴加热隔层中，对反应器内部进行水浴加热，达到充分有效利用资源的效果，然后用去离子水将金属锡沉淀洗涤4次，再进行真空干燥，得到高纯锡产品。
然后，进行各项试验测试：
首先，取1g所制得高纯锡产品置于原子吸收仪中，通过原子吸收光谱法测得所制得高纯锡产品的纯度约为99.2%；
然后，利用所测得锡含量X1和X2，通过公式，回收率=（X1-X2）/X1，计算得到回收率约为93.8%。
实施例3
一种基于含锡碱液的高效提锡工艺，如图1和图2所示，包括如下步骤：
S1：向聚丙烯酰胺溶液中加入甲醛溶液进行反应
将1%的聚丙烯酰胺溶液加入反应器中，再通过第一液压泵以30ml/min将12%的氢氧化钠溶液压入反应器中，同时启动反应器内的第一搅拌器，以400r/min的速率进行搅拌，直至反应器内的第一PH检测器检测到聚丙烯酰胺溶液的PH=12时，第一PH检测器向控制器发送信号，控制器接收到第一PH检测器发送的信号后，控制第一液压泵关闭，同时控制进料组件按甲醛溶液与聚丙烯酰胺溶液的体积比为1:15将10%的甲醛溶液加入反应器中，直至反应器内的重力传感器检测到反应器内的重力不再增加时，重力传感器向控制器发送信号，控制器接收到重力传感器发送的信号后，控制水泵启动，通过水泵将热水抽入反应器的水浴加热隔层中，对反应器内进行水浴加热，反应3h后，得到中间体A；
S2：加入聚氨酯颗粒泡塑并进行反应制备铅离子捕捉剂
控制器控制第二液压泵按二乙烯三胺与聚丙烯酰胺溶液的体积比为1:50将二乙烯三胺以10ml/min的速率匀速泵入反应器中，与上述中间体A搅拌混合，直至重力传感器再次检测到反应器内的重力不再增加时，重力传感器再次向控制器发送信号，控制器再次接收到重力传感器发送的信号后，控制第一搅拌器搅拌速率调节为300r/min，继续反应4h，得到中间体B，然后按料液比1g:150ml将聚氨酯颗粒泡塑加入中间体B中，同时控制器控制第一搅拌器的搅拌速率调节为1000r/min，搅拌40min，随后，控制器控制第一搅拌器的搅拌速率调节为300r/min，并控制第三液压泵按聚氨酯与双硫腙溶液的料液比为1g:50ml并以5ml/min的速率向反应器中匀速泵入双硫腙和三氯甲烷按固液比1g:30L混合配制的双硫腙溶液，反应4h，得到铅离子捕捉剂；
S3：向含锡碱液中加入铅离子捕捉剂并进行沉淀反应
按体积比45:1将含锡碱液和双氧水一起加入过滤器中，进行反应，再通过第四液压泵将PH调节剂匀速泵入过滤器中，同时用第二搅拌器以300r/min的速率进行搅拌，直至过滤器内的第二PH检测器检测到过滤器内的PH=10时，第二PH检测器向控制器发送信号，控制器接收到第二PH检测器发送的信号后，控制第四液压泵关闭，并控制抽液机将上述铅离子捕捉剂通入过滤器中，进行沉淀反应，铅离子捕捉剂加完后，将超声波探头探入过滤器中，超声处理20min，反应5h后，得到悬浊液；
S4：检测锡含量并加入锌粉进行置换反应
启动过滤器，对上述悬浊液进行压滤，得到含铅沉淀物和除铅滤液，除铅滤液沿滑管进入到搅拌机中，直至搅拌机内的液位传感器检测到搅拌机内的除铅滤液的液位不再上升时，液位传感器向控制器发送信号，控制器接收到液位传感器发送的信号后，控制原子吸收分光光度计启动，通过原子吸收分光光度计对除铅滤液中锡含量进行检测，记为X1，然后启动搅拌机内的加热器，将除铅滤液加热至80℃，再按锌粉与除铅滤液中锡的摩尔比为3.5:1将锌粉加入搅拌机中，直至液位传感器再次检测到液位不再上升时，液位传感器再次向控制器发送信号，控制器再次接收到液位传感器发送的信号后，控制搅拌机以500r/min的速率搅拌，进行置换反应，反应8h后，得到锡沉淀和废液的混合物，控制器控制搅拌机和加热器关闭，并控制搅拌机内的压滤装置启动，对锡沉淀和废液的混合物进行压滤，得到金属锡沉淀，而得到的热废液则被趁热压入保温储液箱中，进行保温储存，同时，再次用原子吸收分光光度计检测该热废液中的锡含量，记为X2，并且，在下一批次提锡时，通过水泵将保温储液箱中保温储存的热废液抽入步骤S1中反应器的水浴加热隔层中，对反应器内部进行水浴加热，达到充分有效利用资源的效果，然后用去离子水将金属锡沉淀洗涤5次，再进行真空干燥，得到高纯锡产品。
然后再进行试验测试：
首先，取1g所制得高纯锡产品置于原子吸收仪中，通过原子吸收光谱法测得所制得高纯锡产品的纯度约为97.3%；
然后，利用所测得锡含量X1和X2，通过公式，回收率=（X1-X2）/X1，计算得到回收率约为91.5%。
对比例1
一种基于含锡碱液的提锡工艺，参照实施例1的制备步骤，其他条件不变，仅将步骤S1、S2和S3去除，并在步骤S4中的压滤去除，将除铅滤液替换为等量的含锡碱液。
然后再进行试验测试：
首先，取1g所制得锡产品置于原子吸收仪中，通过原子吸收光谱法测得所制得高纯锡产品的纯度约为65.3%；
然后，利用所测得锡含量X1和X2，通过公式，回收率=（X1-X2）/X1，计算得到回收率约为68.5%。
如图3所示，通过对比上述实施例1的测试结果可知，通过先将聚丙烯酰胺与甲醛混合反应，再加入二乙烯三胺、聚氨酯和双硫腙溶液进行反应制备铅离子捕捉剂，然后再用该铅离子捕捉剂除去含锡碱液中的杂质铅，避免含锡碱液中的铅对提锡造成影响，从而提高后续加入锌粉置换得到的金属锡的纯度和品质，而且在除去含锡碱液的中杂质铅离子后，再向除去铅离子的含锡碱液中加入锌粉进行提锡，此工艺不仅操作简单、成本低，而且具有较高的金属锡回收率。
对比例2
一种基于含锡碱液的提锡工艺，参照实施例1的制备步骤，其他条件不变，仅将步骤S3中的超声波探头超声处理去除。
然后再进行试验测试：
首先，取1g所制得锡产品置于原子吸收仪中，通过原子吸收光谱法测得所制得高纯锡产品的纯度约为90.7%；
然后，利用所测得锡含量X1和X2，通过公式，回收率=（X1-X2）/X1，计算得到回收率约为88.4%。
如图4所示，通过对比上述实施例1的测试结果可知，通过在加入铅离子捕捉剂后，用超声波探头进行超声处理，不仅能够加快铅离子捕捉剂的捕捉速率，还能使锡离子均匀分散，以加快后续置换反应速率。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种基于含锡碱液的高效提锡工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1：向聚丙烯酰胺溶液中加入甲醛溶液进行反应
向聚丙烯酰胺溶液中加入氢氧化钠溶液调节PH，再加入甲醛溶液，加热搅拌，进行反应，得到中间体A；
S2：加入聚氨酯颗粒泡塑并进行反应制备铅离子捕捉剂
向上述中间体A中加入二乙烯三胺，边搅拌边反应，再加入聚氨酯颗粒泡塑，搅拌混合后，匀速泵入双硫腙溶液，进行反应，得到铅离子捕捉剂；
S3：向含锡碱液中加入铅离子捕捉剂并进行沉淀反应
将含锡碱液与双氧水混合反应，再加入PH调节剂调节PH，然后加入上述铅离子捕捉剂，搅拌并进行沉淀反应，得到悬浊液；
S4：检测锡含量并加入锌粉进行置换反应
对上述悬浊液进行压滤，并检测滤液中的锡含量，再向滤液中加入锌粉，加热并搅拌，进行置换反应，然后经过压滤、洗涤和真空干燥，得到高纯锡产品。
2.根据权利要求1所述的一种基于含锡碱液的高效提锡工艺，其特征在于，步骤S1的向聚丙烯酰胺溶液中加入甲醛溶液进行反应，具体包括如下步骤：
S1.1：将0.6-1%的聚丙烯酰胺溶液加入反应器中，再通过第一液压泵以20-30ml/min将8-12%的氢氧化钠溶液压入反应器中，同时启动反应器内的第一搅拌器，以300-400r/min的速率进行搅拌；
S1.2：直至反应器内的第一PH检测器检测到聚丙烯酰胺溶液的PH=10-12时，第一PH检测器向控制器发送信号；
S1.3：控制器接收到第一PH检测器发送的信号后，控制第一液压泵关闭，同时控制进料组件将8-10%的甲醛溶液加入反应器中；
S1.4：直至反应器内的重力传感器检测到反应器内的重力不再增加时，重力传感器向控制器发送信号；
S1.5：控制器接收到重力传感器发送的信号后，控制水泵启动，通过水泵将热水抽入反应器的水浴加热隔层中，对反应器内进行水浴加热，反应1-3h后，得到中间体A。
3.根据权利要求2所述的一种基于含锡碱液的高效提锡工艺，其特征在于，步骤S2的加入聚氨酯颗粒泡塑并进行反应制备铅离子捕捉剂，具体包括如下步骤：
S2.1：控制器控制第二液压泵将二乙烯三胺以8-10ml/min的速率匀速泵入反应器中，与步骤S1.5制得的中间体A搅拌混合；
S2.2：直至重力传感器再次检测到反应器内的重力不再增加时，重力传感器再次向控制器发送信号；
S2.3：控制器再次接收到重力传感器发送的信号后，控制第一搅拌器搅拌速率调节为200-300r/min，继续反应3-4h，得到中间体B；
S2.4：按料液比1g:100-150ml将聚氨酯颗粒泡塑加入上述中间体B中，同时控制器控制第一搅拌器的搅拌速率调节为800-1000r/min，搅拌30-40min；
S2.5：控制器控制第一搅拌器的搅拌速率调节为200-300r/min，并控制第三液压泵以3-5ml/min的速率向反应器中匀速泵入双硫腙和三氯甲烷按固液比1g:20-30L混合配制的双硫腙溶液，反应3-4h，得到铅离子捕捉剂。
4.根据权利要求3所述的一种基于含锡碱液的高效提锡工艺，其特征在于，步骤S3的向含锡碱液中加入铅离子捕捉剂并进行沉淀反应，具体包括如下步骤：
S3.1：按体积比35-45:1将含锡碱液和双氧水一起加入过滤器中，进行反应，再通过第四液压泵将PH调节剂匀速泵入过滤器中，同时用第二搅拌器以200-300r/min的速率进行搅拌；
S3.2：直至过滤器内的第二PH检测器检测到过滤器内的PH=9-10时，第二PH检测器向控制器发送信号；
S3.3：控制器接收到第二PH检测器发送的信号后，控制第四液压泵关闭，并控制抽液机将步骤S2.5制得的铅离子捕捉剂通入过滤器中，进行沉淀反应；
S3.4：铅离子捕捉剂加完后，将超声波探头探入过滤器中，超声处理10-20min，反应4-5h后，得到悬浊液。
5.根据权利要求4所述的一种基于含锡碱液的高效提锡工艺，其特征在于，步骤S4的检测锡含量并加入锌粉进行置换反应，具体包括如下步骤：
S4.1：启动过滤器，对步骤S3.4制得的悬浊液进行压滤，得到含铅沉淀物和除铅滤液；
S4.2：除铅滤液沿滑管进入到搅拌机中，直至搅拌机内的液位传感器检测到搅拌机内的除铅滤液的液位不再上升时，液位传感器向控制器发送信号；
S4.3：控制器接收到液位传感器发送的信号后，控制原子吸收分光光度计启动，通过原子吸收分光光度计对除铅滤液中锡含量进行检测；
S4.4：启动搅拌机内的加热器，将除铅滤液加热至70-80℃，再将锌粉加入搅拌机中，直至液位传感器再次检测到液位不再上升时，液位传感器再次向控制器发送信号；
S4.5：控制器再次接收到液位传感器发送的信号后，控制搅拌机以300-500r/min的速率搅拌，进行置换反应，反应6-8h后，得到锡沉淀和废液的混合物；
S4.6：控制器控制搅拌机和加热器关闭，并控制搅拌机内的压滤装置启动，对锡沉淀和废液的混合物进行压滤，得到金属锡沉淀；
S4.7：用去离子水将上述金属锡沉淀洗涤3-5次，再进行真空干燥，得到高纯锡产品。
6.根据权利要求5所述的一种基于含锡碱液的高效提锡工艺，其特征在于，步骤S4.6中压滤装置对反应后得到的混合物进行压滤后，将热废液趁热压入保温储液箱中，进行保温储存，然后在下一批次提锡时，在步骤S1.5中通过水泵将保温储液箱中保温储存的热废液抽入反应器的水浴加热隔层中，对反应器内部进行水浴加热。
7.根据权利要求2所述的一种基于含锡碱液的高效提锡工艺，其特征在于，甲醛溶液与聚丙烯酰胺溶液的体积比为1:13-15。
8.根据权利要求3所述的一种基于含锡碱液的高效提锡工艺，其特征在于，二乙烯三胺与聚丙烯酰胺溶液的体积比为1:30-50。
9.根据权利要求3所述的一种基于含锡碱液的高效提锡工艺，其特征在于，聚氨酯与双硫腙溶液的料液比为1g:40-50ml。
10.根据权利要求5所述的一种基于含锡碱液的高效提锡工艺，其特征在于，锌粉与除铅滤液中锡的摩尔比为2.5-3.5:1。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311141469.2A CN116875819B (zh) | 2023-09-06 | 2023-09-06 | 一种基于含锡碱液的高效提锡工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311141469.2A CN116875819B (zh) | 2023-09-06 | 2023-09-06 | 一种基于含锡碱液的高效提锡工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116875819A true CN116875819A (zh) | 2023-10-13 |
| CN116875819B CN116875819B (zh) | 2023-11-17 |
Family
ID=88266653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311141469.2A Active CN116875819B (zh) | 2023-09-06 | 2023-09-06 | 一种基于含锡碱液的高效提锡工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116875819B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1424076A (en) * | 1972-06-28 | 1976-02-04 | Sumitomo Chemical Co | Metal-binding agents and their use in removing heavy metals from fluids |
| SU1574683A1 (ru) * | 1987-12-25 | 1990-06-30 | Предприятие П/Я В-2438 | Способ обработки отработанного раствора, предназначенного дл осветлени сплава олово-свинец |
| DE69625580D1 (de) * | 1996-02-14 | 2003-02-06 | Dainippon Ink & Chemicals | Feindispergierte vernetzte Polyurethan-Polyharnstoff-Teilchen und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| CN1455692A (zh) * | 2000-06-29 | 2003-11-12 | 三帝公司 | 用于中和化学和生物毒物的制剂 |
| CN102299118A (zh) * | 2011-05-20 | 2011-12-28 | 电子科技大学 | 一种光电子器件的封装方法 |
| CN104087056A (zh) * | 2014-06-26 | 2014-10-08 | 桐庐博创纳米材料有限公司 | 一种有机硅改性亲水性活性剂及其应用 |
| WO2018045866A1 (zh) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | 翁秋梅 | 具有杂化交联网络的动态聚合物及其应用 |
-
2023
- 2023-09-06 CN CN202311141469.2A patent/CN116875819B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1424076A (en) * | 1972-06-28 | 1976-02-04 | Sumitomo Chemical Co | Metal-binding agents and their use in removing heavy metals from fluids |
| SU1574683A1 (ru) * | 1987-12-25 | 1990-06-30 | Предприятие П/Я В-2438 | Способ обработки отработанного раствора, предназначенного дл осветлени сплава олово-свинец |
| DE69625580D1 (de) * | 1996-02-14 | 2003-02-06 | Dainippon Ink & Chemicals | Feindispergierte vernetzte Polyurethan-Polyharnstoff-Teilchen und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| CN1455692A (zh) * | 2000-06-29 | 2003-11-12 | 三帝公司 | 用于中和化学和生物毒物的制剂 |
| CN102299118A (zh) * | 2011-05-20 | 2011-12-28 | 电子科技大学 | 一种光电子器件的封装方法 |
| CN104087056A (zh) * | 2014-06-26 | 2014-10-08 | 桐庐博创纳米材料有限公司 | 一种有机硅改性亲水性活性剂及其应用 |
| WO2018045866A1 (zh) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | 翁秋梅 | 具有杂化交联网络的动态聚合物及其应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116875819B (zh) | 2023-11-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102634666B (zh) | 一种从新鲜高砷铅阳极泥中氧压脱砷的方法 | |
| CN112794353B (zh) | 一种铝灰渣资源化利用制备聚合氯化铝的方法及装置 | |
| CN116875819B (zh) | 一种基于含锡碱液的高效提锡工艺 | |
| CN114804669A (zh) | 一种电解锰渣的无害化处置方法 | |
| CN103131862A (zh) | 预处理分解法从荧光粉废料中提取高纯稀土氧化物 | |
| CN105883865B (zh) | 一种高纯超细无水碳酸镁环境友好的制备工艺 | |
| CN101767802A (zh) | 电解金属锰废矿渣回收硫酸铵的方法 | |
| CN102732727B (zh) | 从高钒钠铝硅渣中提取钒的方法 | |
| CN104591269A (zh) | 一种利用废铅渣、烟道灰生产黄丹、红丹的工艺 | |
| CN106904664A (zh) | 羟基四氧化三钴及其制备方法 | |
| CN107434259A (zh) | 一种由含钒溶液制备三氧化二钒的方法 | |
| CN101633627A (zh) | 一种生产3-(n，n-二烯丙基)氨基-4-甲氧基乙酰苯胺的方法 | |
| CN104775033B (zh) | 利用废杂铜循环强化提取高纯铜粉的工艺 | |
| CN110184460A (zh) | 一种氯化镨钕料液中除铝离子的方法 | |
| CN103351089A (zh) | 一种利用制革富铬污泥制备自碱化铬鞣剂的方法 | |
| CN101367554B (zh) | 一种锰酸钾溶液的生产方法 | |
| CN102502725A (zh) | 一种阻燃型氢氧化镁的生产方法 | |
| CN108913892A (zh) | 一种从含铜的酸浸液中综合回收有价金属的方法 | |
| CN104263942A (zh) | 一种废汞触媒综合利用方法 | |
| CN105734273B (zh) | 一种含砷物料的处理方法 | |
| TWI583771B (zh) | A method for separating rare earth elements from phosphor powders | |
| CN201520793U (zh) | 一种常温常压氨浸铜装置 | |
| CN107902699A (zh) | 一种连续加压自热式液相氧化铬铁矿的分解方法 | |
| CN104445724B (zh) | 电石法聚氯乙烯生产中高氯根废水回用装置及其使用方法 | |
| CN112080748A (zh) | 酸性蚀刻废液的回收利用方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |