專利名稱：一種從廢電解陽極泥中回收鋅鉛的方法
一種從廢電解陽極泥中回收鋅鉛的方法
(一對支術(shù)4員i或本發(fā)明涉及有色金屬的回收方法，具體是從廢電解陽極泥 中回收鋅鉛的方法。
t)背景4支術(shù)近20年來，由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，有色金屬消耗量迅速上升，產(chǎn) 生了大量可回收的有色金屬廢料，同時再生有色金屬的生產(chǎn)也取得了較快的發(fā) 展。再生有色金屬的生產(chǎn)以其低投資、低能耗、低成本、低污染和工藝較簡單 的特點(diǎn)，日益受到重視。
據(jù)不完全統(tǒng)計，濕法冶煉產(chǎn)生的浸出含鋅廢渣加上工業(yè)生產(chǎn)中沒有得到利 用的含鋅廢渣泥累計達(dá)到1000萬噸，每年約產(chǎn)生32萬噸的工業(yè)廢渣泥，如電鍍 鋅渣泥，銅鉛鋅渣泥等。這些含銅鉛鋅渣泥如果不加以回收利用，既會對環(huán)境 產(chǎn)生污染，又會造成大量的資源浪費(fèi)。因此，從含銅鉛鋅渣泥中回收鋅鉛，制 備鋅鉛制品，使固體廢棄物資源化，減少環(huán)境污染，顯得尤為迫切。
含鋅廢渣由于來源不同，其成分和性質(zhì)都不同，其處理方法很多，主要分 為火法和濕法兩種?；鸱掍\由于能耗高、污染大，勞動條件差、金屬回收率 低、金屬品位低已逐漸被淘汰。 一般的濕法煉鋅由精礦焙燒、煙氣制酸、浸 出、凈液、電積、熔鑄等工序組成。濕法煉鋅的主要優(yōu)點(diǎn)是環(huán)境衛(wèi)生、勞動條 件好，金屬回收率高、金屬品位高，易于規(guī)?；a(chǎn)。
中國專利CN1243167A提出了一種從含鋅廢渣中提煉鋅方法，該方法包括鋅 原料球的制備、燒結(jié)、蒸餾、排渣和加料，燒結(jié)和蒸餾在燒結(jié)蒸餾瓶內(nèi)均勻配 置的抖罐中同步進(jìn)行，豎直料罐中裝滿含鋅原料球，用燃煤對燒結(jié)蒸餾瓶逐漸 加熱至1300'C，在豎直料罐中依次進(jìn)行氧化還原反應(yīng)、固體鋅汽化、鋅氣液 化、燒結(jié)和預(yù)熱。這種方法可將廢料變?yōu)橛泄I(yè)價值利用的鋅，但是存在許多 缺點(diǎn)(])該方法仍然采用傳統(tǒng)的火法工藝，加熱溫度高，達(dá)到130(TC，能耗 大，生產(chǎn)成本過高；(2)反應(yīng)裝置較復(fù)雜，不利于操作；(3)該方法回收的金屬品 種單一，只有金屬鋅。
再生鉛的生產(chǎn)工藝流程主要是熔析粗煉一電解精煉一堿性精煉以及傳統(tǒng)的反射爐熔煉和鼓風(fēng)爐熔煉，此外還有鉛礦冶煉搭配處理廢雜鉛生產(chǎn)再生鉛流 程、鉛基合金廢料生產(chǎn)再生鉛合金流程等。但以上多數(shù)工藝存在步驟復(fù)雜、生 產(chǎn)成本高、金屬回收率低、金屬品位低等缺點(diǎn)。
(H)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種從廢電解陽極泥中回收鋅鉛的 方法。本方法以廢電解陽極泥為原料，采用浸出-電積-高溫堿處理工藝回收金 屬鋅和鉛，工藝流程短，生產(chǎn)成本低，特別適宜于再生有色金屬的生產(chǎn)。
本發(fā)明的方法包括下述步驟
a. 廢電解陽極泥的浸出
將廢電解陽極泥磨到150-300目，加入到3-10倍廢泥重量的混酸溶液中，混 酸的摩爾濃度為l-2摩爾/升，再加入廢泥重量0.01-1倍的氧化劑，在20-6(TC下 攪袢0.2-4小時，過濾，濾渣備用；濾液用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)到pH8.0，加入與 混酸等重量的氨水一碳酸氨溶液，氨水與碳酸氨的重量比為l: 1，氨水一碳酸 氨溶液的濃度為20%，攪拌，過濾，得硫酸鋅溶液；
b. 電積
將上述硫酸鋅溶液濃縮到l摩爾/升，后進(jìn)行電積，即得金屬鋅；
c. 高溫堿處理制鉛
在上述濾渣中加入30%氫氧化鈉溶液，濾渣與氫氧化鈉溶液的重量比為O.l -0.5，攪拌到濾液澄清，過濾，再向?yàn)V液中加入硫化鈉固體，硫化鈉與濾渣的重 量比為l: 1-2，得硫化鉛黑色沉淀，將硫化鉛沉淀和固體氫氧化鈉按2: 3的重 量比混勻，置于300—40(TC加熱反應(yīng)40 — 50分鐘，降至室溫，水浸，過濾即得 金屬鉛。
所述的混酸為硫酸、硝酸、磷酸、苯磺酸、鹽酸、對甲苯磺酸中任意兩種 酸的混合物，其中兩種酸的重量比為l: 1。
所述的氧化劑為髙錳酸鉀、濃硫酸、高氯酸、氯氣、工業(yè)漂白粉、雙氧水、
溴水、過硫酸鹽中的一種或兩種，其中兩種氧化劑的重量比為l: 1。
所述廢電解陽極泥為電解鋅精礦得到的陽極廢泥。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下述優(yōu)點(diǎn)
(I) 采用濕法工藝，能耗低、成本低、環(huán)境衛(wèi)生、勞動條件好； (2)采用溶液中氧化還原和沉淀的方法將雜質(zhì)一步除去，避免了復(fù)雜的凈化提純工序，降低了生產(chǎn)成本；
(3)對廢泥中的鋅和鉛同時回收，并且回收率可達(dá)80%以上> 鋅和鉛的品 位高，鋅的品位83%，鉛的品位76%，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

圖l是本發(fā)明工藝流程示意圖。 GED
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l:
取10克廢泥磨細(xì)到150目，加入到30克l摩爾/升濃度的硫酸和鹽酸混合溶液 中，其中硫酸和鹽酸的配比為1: 1，再加入O. l克工業(yè)漂白粉，在20-6(TC攪拌 0.2小時，過濾，收集濾液，濾渣備用。濾液用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)到pH8.0，再 加入30克由等量氨水和碳酸氨配制的20%的氨水一碳酸氨溶液，于6(TC攪拌直
到不產(chǎn)生沉淀為止，過濾，收集濾液并將其濃縮到l摩爾/升，電積，即得到O. 34克鋅，回收率為83%;
在上述濾渣中加入30%氫氧化鈉溶液，濾渣與氫氧化鈉溶液的重量比為O.l -0.5，攪拌，過濾，再向?yàn)V液中加入20克硫化鈉固體，過濾得黑色硫化鉛沉 淀。將硫化鉛沉淀和固體氫氧化鈉以2: 3的比例混合均勻，放入坩鍋中，然后 置于電阻爐中加熱，在300 — 400。C的溫度下反應(yīng)40 — 50分鐘，降至室溫，力tU 升水浸20—30分鐘，過濾，即得0.68克鉛，回收率為81%。
實(shí)施例2
取10克廢泥磨細(xì)到200目，加入到100克1.5摩爾/升濃度的硝酸和鹽酸混合 溶液中，其中硝酸和鹽酸的配比為l: 1，再加入0.5克高錳酸鉀，在20-6(TC攪 拌2小時，過濾，收集濾液，濾渣備用。濾液用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)到pH8.0，加 入100克由等量氨水和碳酸氨配制的20%氨水一碳酸氨溶液，于6(TC攪拌直到不
產(chǎn)生沉淀為止，過濾，收集濾液并將其濃縮到l摩爾/升，電積，即得到0.5克 鋅，回收率為85%;
在上述濾渣中加入30%氫氧化鈉溶液，濾渣與氫氧化鈉的重量比為O.l-O. 5，攪拌，過濾，再向?yàn)V液中加入20克硫化鈉固體，過濾得黑色硫化鉛沉淀。將 硫化鉛沉淀和固體氫氧化鈉以2: 3的比例混合均勻，放入坩鍋中，然后置于電 阻爐中加熱，在300—400'C的溫度下反應(yīng)40 —50分鐘，降至室溫，力[U升水浸20—30分鐘，過濾，即得0.74克鉛，回收率為88%。 實(shí)施例3
取10克廢泥磨細(xì)到180目，加入到50克2摩爾/升濃度的硫酸和磷酸混合溶液
中，其中硫酸和磷酸的配比為l: 1，再加入l克高氯酸，在20-60'C攪拌3小時，
過濾，收集濾液，濾渣備用。濾液用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)到pH8.0，加入50克由等
量氨水和碳酸氨配制的20%氨水一碳酸氨溶液，于60'C攪拌直到不產(chǎn)生沉淀為
止，過濾，收集濾液并將其濃縮到l摩爾/升，電積，即得到0.377克鋅，回收率 為92%;
在上述濾渣中加入30%氫氧化鈉溶液，濾渣與氫氧化鈉的重量比為O.l-O. 5，攪拌，過濾，再向?yàn)V液中加入20克硫化鈉固體，過濾得黑色硫化鉛沉淀。將 硫化鉛沉淀和固體氫氧化鈉以2: 3的比例混合均勻，放入坩鍋中，然后置于電 阻爐中加熱，在300 —40CTC的溫度下反應(yīng)40 —50分鐘，降至室溫，力Ql升水浸 20 — 30分鐘，過濾，即得O. 739克鉛，回收率為85%。
實(shí)施例4
取10克廢泥磨細(xì)到300目，加入到80克l摩爾/升濃度的對甲苯磺酸和硫酸的 混合溶液中，其中硫酸和甲苯磺酸的配比為l: 1,再加入5克氯氣，在20-6(TC 攪拌3小時，過濾，收集濾液，濾渣備用。濾液用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)到pH8.0， 加入80克由等量氨水和碳酸氨配制的20%氨水一碳酸氨溶液，于6(TC攪拌直到 不產(chǎn)生沉淀為止，過濾，收集濾液并將其濃縮到l摩爾/升，電積，即得到0.39 克鋅，回收率為95%;
在上述濾渣中加入30%氫氧化鈉溶液，濾渣與氫氧化鈉的重量比為O.l-O. 5，攪拌，過濾，再向?yàn)V液中加入20克硫化鈉固體，過濾得黑色硫化鉛沉淀。將 硫化鉛沉淀和固體氫氧化鈉以2: 3的比例混合均勻，放入坩鍋中，然后置于電 阻爐中加熱，在300 — 40CTC的溫度下反應(yīng)40 — 50分鐘，降至室溫，力IU升水浸 20 — 30分鐘，過濾，即得0.748克鉛，回收率為89。/0。
實(shí)施例5
取10克廢泥磨細(xì)到200目，加入到60克2摩爾/升濃度的硝酸和磷酸的混合溶 液中，其中硝酸和磷酸的配比為1: 1，再加入8克濃硫酸，在20-6(TC攪拌2.5 小時，過濾，收集濾液，濾渣備用。濾液用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)到pH8.0，加入60克由等量氨水和碳酸氨配制的20%氨水一碳酸氨溶液，于6(TC攪拌直到不產(chǎn)生
沉淀為止，過濾，收集濾液并將其濃縮到l摩爾/升，電積，即得到0.381克鋅， 回收率為95%;
在上述濾渣中加入30%氫氧化鈉溶液，濾渣與氫氧:化鈉的重量比為O.l-O.
5，攪拌，過濾，再向?yàn)V液中加入20克硫化鈉固體，過濾得黑色硫化鉛沉淀。將 硫化鉛沉淀和固體氫氧化鈉以2: 3的比例混合均勻，放入坩鍋中，然后置于電 阻爐中加熱，在300 — 40(TC的溫度下反應(yīng)40 — 50分鐘，降至室溫，力口l升水浸 20 — 30分鐘，過濾，即得0.697克鉛，回收率為89%。 實(shí)施例6
取10克廢泥磨細(xì)到250目，加入到80克1.2摩爾/升濃度的苯磺酸和鹽酸的混 合溶液中，其中苯磺酸和鹽酸的配比為l: 1，再加入0.8克溴水，在20-6(TC攪 拌0.5小時，過濾，收集濾液，濾渣備用。濾液用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)到pH8.0， 加入80克由等量氨水和碳酸氨配制的20%氨水一碳酸氨溶液，于6(TC攪拌直到
不產(chǎn)生沉淀為止，過濾，收集濾液并將其濃縮到l摩爾/升，電積，即得到0.369 克鋅，回收率為93%;
在上述濾渣中加入30%氫氧化鈉溶液，濾渣與氫氧化鈉的重量比為O.l-O. 5，攪拌，過濾，再向?yàn)V液中加入20克硫化鈉固體，過濾得黑色硫化鉛沉淀。將 硫化鉛沉淀和固體氫氧化鈉以2: 3的比例混合均勻，放入坩鍋中，然后置于電 阻爐中加熱，在300 — 400'C的溫度下反應(yīng)40 — 50分鐘，降至室溫，力Q1升水浸 20—30分鐘，過濾，即得0.722克鉛，回收率為86%。
實(shí)施例7
取10克廢泥磨細(xì)到250目，加入到70克1.5摩爾/升濃度的硝酸和對甲苯磺酸 的混合溶液中，其中硝酸和對甲苯磺酸的配比為l: 1，再加入10克過硫酸鹽， 在20-60"C攪拌4小時，過濾，收集濾液，濾渣備用。濾液用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié) 至廿pH8.0，加入70克由等量氨水和碳酸氨配制的20%氨水一碳酸氨溶液，于6(TC
攪拌直到不產(chǎn)生沉淀為止，過濾，收集濾液并將其濃縮到l摩爾/升，電積，即 得到0.357克鋅，回收率為87%;
在上述濾渣中加入30%氫氧化鈉溶液，濾渣與氫氧化鈉的重量比為O.l-O.
5，攪拌，過濾，再向?yàn)V液中加入20克硫化鈉固體，過濾得黑色硫化鉛沉淀。將硫化鉛沉淀和固體氫氧化鈉以2: 3的比例混合均勻，放入坩鍋中，然后置于電
阻爐中加熱，在300 — 40(TC的溫度下反應(yīng)40 — 50分鐘，降至室溫，力[U升水浸 20 —30分鐘，過濾，即得O. 706克鉛，回收率為84°/。。 實(shí)施例8
取10克廢泥磨細(xì)到250目，加入到40克l摩爾/升濃度的磷酸和鹽酸的混合溶 液中，其中磷酸和鹽酸的配比為l: 1，再加入l克雙氧水，在20-6(TC攪拌1.5小 時，過濾，收集濾液，濾渣備用。濾液用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)到pH8.0，加入40克 由等量氨水和碳酸氨配制的20%氨水一碳酸氨溶液，于6(TC攪拌直到不產(chǎn)生沉
淀為止，過濾，收集濾液并將其濃縮到l摩爾/升，電積，即得到0.361克鋅， 回收率為88%;
在上述濾渣中加入30%氫氧化鈉溶液，濾渣與氫氧化鈉的重量比為0.1-0.5， 攪拌，過濾，再向?yàn)V液中加入20克硫化鈉固體，過濾得黑色硫化鉛沉淀。將硫化 鉛沉淀和固體氫氧化鈉以2: 3的比例混合均勻，放入坩鍋中，然后置于電阻爐中 加熱，在300 — 400。C的溫度下反應(yīng)40 — 50分鐘，降至室溫，力Bl升水浸20 — 30分 鐘，過濾，即得0.756克鉛，回收率為90%。
實(shí)施例9
取10克廢泥磨細(xì)到300目，加入到80克2摩爾/升濃度的磷酸和鹽酸的混合溶 液中，其中磷酸和鹽酸的配比為l: 1,再加入0.5克雙氧水和0.5克過硫酸鹽， 在20-6(TC攪拌l小時，過濾，收集濾液，濾渣備用。濾液用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié) 到pH8.0，加入80克由等量氨水和碳酸氨配制的20%氨水一碳酸氨溶液，于6(TC
攪拌直到不產(chǎn)生沉淀為止，過濾，收集濾液并將其濃縮到l摩爾/升，電積，即 得到0.353克鋅，回收率為86%;
在上述濾渣中加入30%氫氧化鈉溶液，濾渣與氫氧化鈉的重量比為O.l-O. 5，攪拌，過濾，再向?yàn)V液中加入20克硫化鈉固體，過濾得黑色硫化鉛沉淀。將 硫化鉛沉淀和固體氫氧化鈉以2: 3的比例混合均勻，放入柑鍋中，然后置于電 阻爐中加熱，在300 — 40(TC的溫度下反應(yīng)40 —50分鐘，降至室溫，力Q1升水浸 20 — 30分鐘，過濾，即得0.773克鉛，回收率為92%。
權(quán)利要求
1、一種從廢電解陽極泥中回收鋅鉛的方法，其特征在于包括下述步驟a. 廢電解陽極泥的浸出將廢電解陽極泥磨到150-300目，加入到3-10倍廢泥重量的混酸溶液中，混酸的摩爾濃度為1-2摩爾/升，再加入廢泥重量0.01-1倍的氧化劑，在20-60℃下攪拌0.2-4小時，過濾，濾渣備用；濾液用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)到pH8.0，加入與混酸等重量的氨水—碳酸氨溶液，氨水與碳酸氨的重量比為1∶1，氨水—碳酸氨溶液的濃度為20％，攪拌，過濾，得硫酸鋅溶液；b. 電積將上述硫酸鋅溶液濃縮到1摩爾/升，后進(jìn)行電積，即得金屬鋅；c. 高溫堿處理制鉛在上述濾渣中加入30％氫氧化鈉溶液，濾渣與氫氧化鈉溶液的重量比為0.1-0.5，攪拌到濾液澄清，過濾，再向?yàn)V液中加入硫化鈉固體，硫化鈉與濾渣的重量比為11-2，得硫化鉛黑色沉淀，將硫化鉛沉淀和固體氫氧化鈉按23的重量比混勻，置于300—400℃加熱反應(yīng)40—50分鐘，降至室溫，水浸，過濾即得金屬鉛。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的從廢電解陽極泥中回收鋅鉛的方法，其特征在 于所述的混酸為硫酸、硝酸、磷酸、苯磺酸、鹽酸、對甲苯磺酸中任意兩種酸的混合物，其中兩種酸的重量比為l: 1。
3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種從廢電解陽極泥中回收鋅鉛的方法，其特 征在于所述的氧化劑為高錳酸鉀、濃硫酸、高氯酸、氯氣、工業(yè)漂白粉、雙 氧水、溴水、過硫酸鹽中的一種或兩種，其中兩種氧化劑的重量比為l: 1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從廢電解陽極泥中回收鋅鉛的方法，該方法先將廢電解陽極泥磨細(xì)，后加入到混酸溶液中，在20-60℃下攪拌0.2-4小時，過濾，濾渣備用；濾液加入氨水-碳酸氨溶液，攪拌，過濾，得硫酸鋅溶液，電積，即得金屬鋅；在濾渣中加入氫氧化鈉溶液，攪拌，過濾，再向?yàn)V液中加入硫化鈉固體，得硫化鉛黑色沉淀，將硫化鉛沉淀和固體氫氧化鈉混勻，加熱反應(yīng)40-50分鐘，降溫，水浸，過濾即得金屬鉛；本發(fā)明具有下述優(yōu)點(diǎn)(1)采用濕法工藝，能耗低、成本低、勞動條件好；(2)采用溶液中氧化還原和沉淀的方法去雜質(zhì)，避免了復(fù)雜的凈化工序；3)對廢泥中的鋅和鉛同時回收，并且回收率高、金屬品位高。
文檔編號C22B19/00GK101451198SQ20071016856
公開日2009年6月10日 申請日期2007年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月29日
發(fā)明者冷金松, 劉先利, 李勝方, 萍 焦, 蒙法艷, 敏 阮 申請人:黃石理工學(xué)院