CN1786226A - 一种锡铜渣的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种锡铜渣的火湿法结合的处理方法,并能用简单的工艺生产优级硫酸亚锡产品。锡铜渣是锡冶炼过程产生的一种高锡低铜的中间物料,由于锡、铜相互包裹,以往的处理方法存在各种不同程度的问题。本发明将锡铜渣的处理和硫酸亚锡制备有机地结合起来,采用硫酸铜溶液和硫酸溶液分别进行二段常压浸出的方法,既能有效分离锡铜渣中的铜,使铜从锡冶炼系统中开路,得到高质量锡精矿产品和硫酸铜产品,又能高效、低成本地制备出优质硫酸亚锡产品。
Description
技术领域
本发明属于锡精炼除铜渣的处理方法,具体涉及锡铜渣的火湿法结合处理方法。
背景技术
在锡冶炼过程中,锡精矿经还原熔炼为粗锡后,由于炼锡原料中铜的存在,致使粗锡中含铜偏高,为此需进行加硫除铜作业,从而形成一含铜在10~30%、含锡在30~80%的锡铜渣(也称硫渣)。这种渣中的锡大部分是以金属、氧化物或合金形式存在,铜大部分是以铜的硫化物(Cu2S)形式存在。国内外对此类锡铜渣的处理主要有以下几种方法:
(1)火法熔炼:配入一定比例的熔剂于短窑进行熔炼,生成锡铜合金半产品,由于渣中的杂质大量进入该合金中,致使该合金产品进一步处理存在困难。
(2)焙烧—浸出法:锡铜渣焙烧后用硫酸进行焙砂的浸出处理,使铜以硫酸铜产品形式从锡冶炼系统开路,该法由于大量金属锡的存在致使锡铜渣软化点低,须进行多段焙烧才能达到既不结窑又能脱除硫的焙烧目的,从而使焙烧时间很长,处理成本较高。
(3)隔膜电解法:这是目前在生产上采用较多的锡铜渣处理方法,该法首先是将锡铜渣进行隔膜电解,将一定量的金属锡以Sn-Pb合金形式开路后,再将电解阳极泥(隔膜渣)进行焙烧、硫酸浸出,使铜以硫酸铜产品产出,从而达到铜的开路的目的。该法由于粉状铜硫化物的存在,使电解时锡直接回收率较低、电流效率较低,致使经济效益较差。
(4)全湿法工艺:有研究者进行过锡铜渣的全湿法处理工艺的研究,是将锡铜渣用盐酸分解,使渣中所有成分全部进入溶液,再在溶液中进行各元素的分离,使该法存在工艺流程冗长,过程繁杂的不足。为解决上述这些问题,本发明采用锡铜渣两段浸出加一次焙烧(浸出—焙烧—浸出)的火湿法相结合的处理方法,既能有效分离锡铜渣中的铜,使铜以硫酸铜产品形式产出从锡冶炼系统中开路,又能高效、低成本地附产高质量硫酸亚锡产品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锡铜渣火湿法结合的处理方法。该方法既能使锡铜渣中的铜有效分离,使铜从锡冶炼系统中开路,同时又能产出高质量硫酸亚锡产品,从而降低锡铜渣的处理成本。
本发明的目的是通过以下途径达到的:
1、将锡铜渣用硫酸铜溶液进行第一段浸出,将影响焙烧效果的金属状锡预先浸出到溶液中并以硫酸亚锡产品形式回收,从而为铜从锡铜渣中分离提供前提条件。
反应方程式为:
第一段浸出为常压浸出,液固比:2~8∶1,硫酸铜溶液含Cu2+为10~60g/l,温度50~90℃、时间1~5小时。
2、将一段浸出液(硫酸亚锡溶液)用锡铜渣进行净化,进一步除去一浸液中的Cu2+,并提高溶液中Sn2+浓度。净化液经蒸发浓缩、冷却结晶即得到优级硫酸亚锡产品。
3、第一段浸出后的浸出渣(一浸渣)经干燥后于600~800℃温度下氧化焙烧1~5小时;然后用50~150g/lH2SO4溶液采用液固比2~6∶1、温度40~90条件进行第二段常压浸出,分别产出二浸液(硫酸铜溶液)和二浸渣(优质锡精矿)。
4、将第二段浸出液(硫酸铜溶液)一部分返回第一段浸出,进行下一个工艺循环,其余的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶得到优质硫酸铜产品,或经电积得到电积铜产品。第二段浸出渣经干燥后即为脱除了铜的优级锡精矿,返回锡熔炼系统。
通过本发明的实施,可达到如下效果:
1、将锡铜渣的处理和硫酸亚锡制备有机地结合起来。锡铜渣经两段浸出和焙烧处理后,可产优级硫酸亚锡产品,工艺简单可行,产品质量可达分析纯品质,比起用金属锡为原料进行硫酸亚锡的生产来生产成本大为降低。
2、锡铜渣整个处理过程在常压下即可进行,无需高压设施,从而生产上易于实施,投资较低。
3、锡铜渣经两段浸出后,铜浸出率可达95%以上,最终浸出渣(优级锡精矿)中含铜在2%以内,实现了锡冶炼系统中铜的开路。
4、锡铜渣处理工艺中实现溶液闭路循环,仅消耗部分硫酸,因此具有试剂消耗低、环境效果良好的特点。
附图说明
附图为本发明的工艺流程。
具体实施方式
本发明适于处理铜以硫化物形式存在而锡以金属或合金形式存在的冶炼渣,特别适于处理锡冶炼过程中产出的含铜在10~30%、含锡在30~80%的锡铜渣。
本发明通过以下实施例进一步说明。
实施例
将下列成分的锡铜渣6kg,以30L含Cu2+40g/l CuSO4溶液在85~90℃的温度、液固比为5∶1条件下进行3小时常压浸出,得到28L含Sn 58.04g/l、Cu<0.001g/l硫酸亚锡溶液和6.1kg浸出渣。
锡铜渣成分(%)
Cu | Sn | S | Pb | Fe |
15.17 | 64.46 | 9.05 | 4.86 | 1.06 |
上述硫酸亚锡溶液经蒸发浓缩、冷却结晶后得到硫酸亚锡产品2.5kg,产品质量如下。
硫酸亚锡产品质量(%)
SnSO4 | Fe | 重金属 | 碱及碱土金属 | 盐酸不溶物 | |
分析纯标准 | 99.0 | 0.005 | 0.02 | 0.1 | 0.005 |
本发明产品 | 99.30 | 0.0018 | 0.020 | 0.048 | 0.005 |
上述浸出渣在700℃下氧化焙烧2小时后所得焙砂以120g/lH2SO4溶液30L于85℃温度下浸出1小时,得到29L含Cu71.18g/l的硫酸铜溶液和3.6kg含Cu1.24%、Sn62%的浸出渣(锡精矿)。
Claims (7)
1.一种锡铜渣处理的方法,其特征在于其过程依次为:
(1)将锡铜渣用硫酸铜溶液进行第一段浸出,浸出液(硫酸亚锡溶液)用锡铜渣进行净化,净化液经蒸发浓缩、冷却结晶即得到优级硫酸亚锡产品;
(2)将第一段浸出后的浸出渣(一浸渣)经干燥后进行氧化焙烧,然后用硫酸溶液进行第二段常压浸出,分别产出二浸液(硫酸铜溶液)和二浸渣(优质锡精矿);
(3)将第二段浸出液(硫酸铜溶液)一部分返回第一段浸出,进行下一个工艺循环,不需要另外添加硫酸铜试剂;其余的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶得到优质硫酸铜产品,或经电积得到电积铜产品。第二段浸出渣经干燥后即为脱除了铜的优级锡精矿,返回锡熔炼系统。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于第一段浸出为常压浸出,液固比:2~8∶1,硫酸铜溶液含Cu2+为10~60g/l,H2SO40~30g/l,温度50~90℃、时间1~5小时。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于第一段浸出液是采用锡铜渣进行净化处理,这样既不会引入其它杂质元素,又能将溶液中的Cu2+进一步除到不会影响优质硫酸亚锡产品的质量,还能增大一浸液中Sn2+浓度,以利于溶液的浓缩。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于第一段浸出后的浸出渣(一浸渣)氧化焙烧温度为600~800℃,焙烧时间:1~5小时。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于第二段常压浸出用50~150g/l的H2SO4溶液,液固比2~6∶1,浸出温度:40~90℃。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于锡铜渣是指铜以硫化物形式存在而锡以金属、氧化物或合金形式存在的冶炼渣,特别是锡冶炼过程中产出的含铜在10~30%、含锡在30~80%的锡铜渣。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于最终浸出渣(锡精矿)含铜在2%以内,实现了锡冶炼系统中铜的开路。
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