从锡电解阳极泥中综合回收Pb、Bi的研究

* 前言
锡 电 解 阳 极 泥 集 中 了 粗 锡 中 几 乎 所 有 的 杂 质’ 通常含 @ 4 BC ) + B# + BC 9 4 B# BC A9 ! "9 $ %( * * B#D BC 4 B#FG 9 BC ) 8 4 B#@ BC E* "* 极具回收价值 锡阳极泥 ( 8 4 B# 8 4 BC9 8 4 B’ 0 6 H* 综 合 利用的常规 流 程 由 两 部 分 组 成 ’ 即阳极泥的反 射炉熔炼和粗焊锡的电解精炼 0 铋富集于二次阳极 泥中 ’ 需经专门处理回收 0 该流程工艺复杂 ’ 金属回 收率低 ’ 且辅助材料消耗大 ’ 作业成本高 0 近年来 ’ 国 内 一 些中小炼锡 厂 采 用 湿 法 处 理 工 艺 ’ 虽然金属回 收率有所提高 ’ 但工艺流程长 ’ 含碱处理工序和盐酸 浸出工序作业制度不合理 ’ 试剂消耗量大 ’ 生产成本 而且环境污染问题仍然存在 0 得不到有效降低 ’ 本试验采用氧化焙 烧 / 水热脱 铅 / 盐酸 溶 铋 工艺 从锡阳极泥中回收 ! 工 艺 流 程 短 易 操 作’ 金 # ’ ’ " $ % 属回收率高 ’ 而且大部分试剂可循环使用 ’ 仅有少量 废水排出 ’ 试剂耗量少 ’ 生产成本低 ’ 污染小 ’ 能同时 获 得 优质的氯氧化铋 # 氧 化 铅 结 晶 和 锡 精 矿’ $ % ID J 和! " D J 9 结晶可根据市场需求进一步加工成附加值 次碳酸铋和黄丹 ’ 具有明显的社会效 高的次硝酸铋 # 益和可观的经济效益 0
表 K 不同体积质量 PB 溶液中 0 1 N ( 1 N ) W? 的溶解度 U TV
温度 A 8 ; 7 ? 7 7 7 ? ? X PB 1 N ) 7 6 7 C 7 G 7 ? 7 7? 6 7? G 7) ) 7) C 7+ 7 7 G 6 + 6 ; 9 ? 7 ? ) ) ? + ;
从锡电解阳极泥中综合回收 ! 的研究 NN 许秀莲 徐志峰 9 + + *年 * # 9月第 ;期 " $ % >* 4 > O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O
为避免铋溶解损失 % 酸度不宜过高 * 溶 B C > 的溶解 * 液I 铜含量的影响见表 4 * < 值对浸出液中铋 % 表V I 铜的影响 < 值对浸出液含铋 2
试验流 * + 8 4 + ’ 8 9 + ’FG + 8 3 4 ’ 8 7 9 ’ 8 : * 0 D E* @ "+ 6 H+ 程如图 *所示 0
9 工艺流程
本试验以用南方某炼锡厂提供的阳极泥为原 料’ 其组成质量分数为& B, K 3 8 + ’ 9 8 + 9 ’ @ A( ! "* $ %
? @ 表 < 不同温度下氧化亚锡的蒸气压 >
必须对铅予以脱除并富集回收 ! 水热 响其冶炼性能 5 法脱铅是基于 0 ( 1 N ) 在水溶液中的溶解度受温度影 响 显 著 这 一 特 性! 阳 极 泥 中 的 铅 多 以 金 属 0 (和 在 焙 烧 过 程 中5 金属 0 0 ( ’ *6 形 态 存 在 5 (氧 化 成 而0 的饱 0 ( *5 ( ’ *6 仅部分分解 ! 用加入少量 O1 N 和 PB 水溶液加热浸出物料 5 使0 1 N ( *和 0 ( ’ *6 转 化为 0 反应为 " 5 ( 1 N ) RS0 QPB 0 ( ’ *6Q) PB 1 N ( 1 N ’ *6 ) )
作者简介 . 许秀莲 & 女’ 福建莆田人 ’ 副教授 ’ 已在各类刊 * : ) 7 <, ’ 物 上发表论文 ( 参加过国家= 八>五? 九>五? 攻关子课题 +余 篇 ’ # = 的研究 ’ 曾获中国有色金属工业总公司科技进步奖 0 收稿日期 . 9 + + * / + 3 / + )
( 工艺过程分析
从锡电解阳极泥中综合回收 B 的研究 \\ 许秀莲 徐志峰 2 3 : : .年 . 3月第 5期 C & ’ X. 8 X b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b
H ? I
QO) H ) I RS0 * 0 ( *Q) O1 N ( 1 N ) 反应产生的 0 溶液中 5 ( 1 N 1 N ) 溶解于过剩的 PB
Q) RSPB H + I PB 1 N 0 ( 1 N 0 ( 1 N ) ) 6 为 避免 PB 反应 H 逆向 进 ? I ’ *6 在 溶液中 积累 & )
+ 值可达 ? 所以 ’ 7 5 0 B (的挥发脱除实际上是在焙烧 后期进行的 ! ? @ 表 J 不同温度下三氧化锑的蒸气压 >
= = == = == = == = = = = == = == = == = == = =
? @ 浓度 5 如表 +所示 > ! 当强制降温并稀释溶 液 PB 1 N 后5 反应 H 逆向进行 5 分离 0 + I 5 0 ( 1 N ( 1 N ) 结晶析出 ! ) 达到脱 0 并富集回收的目的 ! (
) ? E + F? 7 + ? E + F? 7 + ) E 9 F? 7 + ; E + F? 7
温度 A 8 D ; 9 ?) 6 ) ?6 ) ;
蒸气压 A 0 B
6 ? E + F? 7 6 ; E + F? 7 ; ? E 7 F? 7
K E J 水热法脱 L M 万方数据 阳 极 泥 含 铅 高5 为避免铅富集在锡精矿中而影
砷& 锑的脱除是根据其低价氧化物易挥发 5 高价 氧化物难挥发的特性 5 控制适当的温度和气氛 5 使物 料 中的 $% 热力学 & ’ (氧化为 $% *+& ’ ( *+ 而挥发 ! ) )
; 计算结果 5 6 C 78 时 $% 7 ! *+ 的蒸气压 已 超 过 ? 0 B ) ? @ 有研究指 出 > 从 炉 料 中 挥 发 的 缔 合 5 $% *CH $% *+ 6 ) 物I 的适宜温度是 ; 高于这个温度 砷的 7 7 :C 7 78! 5
的 形态!阳 极 泥 的 氧 化 焙 烧 预 期 达 到 以 下 目 的" # & $% ’ (氧 化 成 高 挥 发 性 的 $% *+ 和 ’ ( *+ 而 脱 除 , ) ) -有价金属 . & & / 0 ( 1 2氧 化 成 相 应 的 可 溶 性 氧 化 物, 为实现其与 3’ 4完 全 氧 化 为 不 溶 性 的 ’ 4 *)5 等的分离奠定基础 为此 氧化焙烧的温 & & ! 5 . / 0 ( 1 2 气氛以及操作制度是工艺过程的关键 ! 度& 有 & & & & ’ 4 . / 0 ( 1 2以及 $% ’ (都是易氧化金属 5 充足氧存在时 5 在一定温度下 5 上述金属的氧化即能 发生 !当温度高于 6 进一步氧 7 78 时 5 ’ 4 * 不稳定 5 化为 ’ 有利于 ’ 4 *)!提高温度 5 4 * 的氧化 !但随着 氧化亚锡的挥发损失也将加大 5 这由表 温度的升高 5 因此焙烧作业宜在 9 )的数据可以看出 ! 7 7 :9 ; 78 下进行 5 在该温度下 5 & & . / 0 ( 1 2均能完全氧化 !
温度 A 8 C 9 7 G ) 7 D ; ;
蒸气压 A 0 B D E +
) ? E 7 9 F? 7 + ? E ? + F? 7
温度 A 8 ?? + ) ?6 ) ;
蒸气压 A 0 B
6 ? E 7 6 F? 7 ; ? E 7 ? F? 7
行5 可 在 PB 溶液中添加少量 1 ! 一 方 面5 1 N B 1 N ) 而加 大反 1 B 1 N ’ *6 作用生成 不溶 的 1 B ’ *65 ) 与 PB ) 应H 右 行的动力 , 另 一方面 5 提高了 ? I 1 B 1 N ) 的加 入 5 溶液含 0 (浓度 ! 溶液中的溶解度取决于温度和 0 ( 1 N 1 N ) 在 PB
# ( ) 着溶液中 ! " & ’ 以高配位数的氯络 $ 浓 度 的 升 高% ( , # 离子存在的比例增大 *热力学分析 + 表明 % 当! " $( ) # 3 # 时% ./0 & ’ 的主要存在形态是 & ’ ! " & ’ ! " " 12 4 2 ( # # ( ) 为例 % 不同形 态 & & ’ ! " " " ’ 离子 的 5 *以 ! $ 6 3/0 ( # 3 # # 分配比率为 7 三 4 9% : 9% 9% & ’ ! " & ’ ! " & ’ ! " 5 8 4 3 1 4 氯化铋的中和水解反应应表示为 7 ( #; # ) = =& )? #. @ & ’ ! " >= ’ >! " ; ! ")3 < ; )< 3
+ Q 根据 . 采用中和水解法从含 / 易 水 解 的 性 质5 铋溶液中提取铋 ! + Q W W 在含 1 . /与1 N具有极强的络合能力 5 N的溶 + Q 液中 5 随 . / 常以不同配位数的氯络离子形 态存在 5