处理铅阳极泥的工艺改进
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处理铅阳极泥的工艺改进
处理铅阳极泥的方法分为火法和湿法,这两种方法各有其优缺点。火法处理量大,生产稳定,原料适应性强,适合于大型企业,但投资大物料滞留时间长,资金占用多,直收率低,返渣多,有价金属回收过程复杂等〔1〕。湿法投资小,工艺设备简单,规模不受限制,生产周期短,但工艺适应性不强,试剂耗量大〔2〕。目前这两种方法都在工业生产上应用。作者认为,火法适于大规模处理铅阳极泥,湿法适于中小型规模处理铅阳级泥。我国沿海某冶炼厂是中小型企业,采用湿—火联合法处理铅阳极泥(图①),自生产以来,为企业金银及有价金属的综合回收作出了贡献,提高了综合经济效益。经过多年的生产实践,也发现了现行工艺存在的问题:①银直收率低(94%左右),②试剂消耗大,生产成本过高。为此有必要改进现行工艺。
原料组成及方案
从表①铅阳极泥成分分析可见属于高砷、低金阳极泥。采用现工艺处理铅阳极泥,在预处理工序中使用盐酸浸出Sb、Bi、Cu、As等有价金属,工艺条件为:盐酸浓度5mol/L,固:液=1∶4~6,反应温度70~80℃,反应时间3~4h。因该地区盐酸供应紧张且售价较高,至使生产成本过高。同时,为使Sb、Bi、Cu、As等浸出完全,采用了较高浓度的盐酸,由于浸出液中氯离子浓度高,导致浸出渣中一部分氯化银溶解损失,直收率降低。反应方程式为:AgCl+Cl-=AgCl2-。
铅阳极泥成分
成分Aug/t Ag% As% Pb% Cu% Bi% Sb% S%
含量34 8.28 9.39 35.35 6.81 7.85 26.53 0.84
为此需对现工艺进行改进,经研究可采用硫酸加氯化钠浸出以解决上述问题,冶炼厂本厂就生产硫酸,氯化钠在沿海地区价格便宜,用硫酸可使浸出液中的氯离子浓度大大降低,减少银的浸出损失。
结果与讨论
浸出工序是整个流程的首要环节,该工序的主要任务是将阳极泥中的Sb、Bi、Cu、As等有价金属浸出完全而Ag、Au、Pb等留在渣中,以便以下工序进一步分离提取,浸出分离的好坏将直接影响到其他工序的进行和各金属的回收率。针对浸出工序的影响因素,分别进行条件实验,考察各因素对As、Sb、Bi、Cu浸出指标的影响,以及新工艺对银回收的影响,同时确定最佳工艺条件。实验结果除特殊说明外均在该实验条件下进行,阳极泥100g,硫酸浓度3mol/L,氯化钠2mol/L,反应温度80℃,反应时间4h,氯酸钠用量15%,固∶液=1∶
6。
3.1硫酸用量与浸出率:酸度的高低直接影响As、Sb、Bi、Cu浸出,进行了硫酸浓度为
1.5、3、4、4.5mol/L的实验,结果如图②表明,升高酸度对浸出有利,Bi、Cu的浸出率随酸度增加变化不大,但As、Sb的浸出率随酸度增加而增加,当硫酸酸度为4.5mol/L时,Bi、Cu、As、Sb的浸出率>99%。
氯酸钠用量:铅阳极泥中元素赋存状态大多为金属态或金属间化合物,由于阳极泥中金属颗粒极细,在空气中堆放将自行氧化,但氧化并不彻底,故浸出时需加氧化剂将剩余的金属转化为离子态以便浸出,改变氧化剂氯酸钠用量实验结果如图③表明,As、Sb、Bi、Cu的浸出率随氯酸钠用量增加而增加,但用量超过15%后,浸出率反而降低,As、Sb、Bi、Cu的浸出率在氯酸钠用量15%处均产生一峰值,所以最佳用量应为15%。