本發(fā)明涉及濕法提取金屬化合物的方法,具體涉及一種從含銦鉛銀渣中提取Pb、In、Ag的方法。
背景技術(shù):
從含鋅、銦、鉛、銀等品位較低的物料中提取Zn、In、Pb等有價金屬,往往需要先通過回轉(zhuǎn)窯進行還原氧化焙燒處理,使有價金屬得到揮發(fā)富集并與鐵、硅、鈣等元素分離,有價金屬Zn、In、Pb絕大部分形成氧化物進入布袋收塵系統(tǒng),再通過中性浸出-浸出液凈化除雜后進行電解分離提取鋅,通過中性浸出使渣中的銦得到進一步富集,然后再進行硫酸浸出In及中性浸出殘留的Zn,酸性浸出液通過P204萃取、HCl反萃分離提取In,酸性浸出渣即為含Pb40~55%、In300~600g/t、Ag150~400g/t的鉛銀渣。由于經(jīng)過兩次H2SO4浸出,因此該鉛銀渣中的鉛大部分以PbSO4形態(tài)存在,有少量以PbS形態(tài)存在,而In的氧化物基本都能被H2SO4浸出,但InS不能被H2SO4浸出,因此鉛銀渣中的銦基本上以InS形態(tài)存在。之所以該鉛銀渣中還含有較高的銦,是因為轉(zhuǎn)窯焙燒過程中有部分銦與硫結(jié)合生成易于揮發(fā)的InS,而還原焙燒過程需要加入煤作為還原劑,煤中不可避免還有一定的硫,加上原料中也含有一定的硫,因此,物料通過回轉(zhuǎn)窯還原焙燒不可避免會有InS、PbS、ZnS等硫化物生成,從而造成銦的回收率較低,鉛銀渣中的銦含量較高。
銦屬于稀有金屬,具有很大的經(jīng)濟價值和使用價值,而且全球銦資源比較匱乏、礦物產(chǎn)量少、還非常分散。而該鉛銀渣中不僅含有Pb和Ag,還含有大量的銦,因此,對該鉛銀渣中的銦進一步充分回收是十分有必要的,也是非常有經(jīng)濟價值的。鉛銀渣的傳統(tǒng)冶煉方法為火法冶煉,用鼓風(fēng)爐還原熔煉鉛,銀也被還原為金屬狀態(tài)進入粗鉛中形成鉛銀合金,再通過電解精煉鉛分離鉛和銀,該方法能夠很好地提鉛,但銀的回收率不高,有部分銀和大部分銦進入爐渣中而難以回收,造成稀貴金屬資源的浪費,并且火法煉鉛對環(huán)境污染大,能耗高,稀貴金屬回收率低;其次,現(xiàn)大多數(shù)生產(chǎn)采用浮選法處理鉛銀渣先分離提取銀,再用火法提取鉛,該方法對金屬鉛及貴重金屬銀的提取都比較理想,但不適用于含有稀貴金屬銦的鉛銀渣,銦得不到較好的回收,會造成資源的浪費;還有就是采用加壓氧化浸出,通過加壓氧化浸出能使物料中的ZnS及InS等硫化物被氧化浸出,使其中的Zn和In得到充分浸出回收,浸出渣中銦含量自然較低,然后再通過其它冶煉鉛銀渣的方法回收鉛和銀,該方法是比較理想的回收方法,可使Zn和In一次性得到充分提取,并且得到品位較高的鉛銀渣,但加壓氧化浸出存在設(shè)備投資大,對設(shè)備、技術(shù)人員要求高,對于中小企業(yè)很難實施、應(yīng)用等缺陷。為此本發(fā)明人通過大量的實驗和研究提供了一種從含銦鉛銀渣中提取Pb、In、Ag的方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種從含銦鉛銀渣中提取Pb、In、Ag的方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的:
一種從含銦鉛銀渣中提取Pb、In、Ag的方法,該方法包括以下步驟:
a、Pb提?。簩⒑熴U銀渣用NH4F溶液進行洗滌,洗滌液返回循環(huán)使用,采用NaOH溶液對洗滌渣進行堿性浸出Pb,再對浸出液進行電解鉛處理得到海綿鉛、海綿鉛經(jīng)過壓團、熔鑄處理得到鉛錠,電解液返回二次NaOH堿性浸出Pb,二次浸出液返回一次浸出使用;
b、In提?。簩⒉襟Ea中堿性浸出渣用H2SO4溶液浸出In,浸出液采用P204萃取、HCL溶液反萃提取In,浸銦渣備用;
c、Ag提?。簩⒉襟Eb中的浸銦渣用硫脲溶液浸出Ag,浸出液用水合肼還原即得到金屬Ag。
所述步驟a中NH4F溶液洗滌含銦鉛銀渣L/S=6-10,NH4F加入量為10-20g/L,溫度控制為70-80℃,時間為1-2h。
所述步驟a中采用NaOH溶液對洗滌渣進行堿性浸出Pb,其一次堿性浸出液L/S=4-6,NaOH用量為250-300g/L,溫度為85-90℃,時間為2-3h,二次堿性浸出液L/S=6-10,NaOH為200-250g/L,溫度為80-90℃,時間為3-5h。
所述步驟a中電解鉛處理是以不銹鋼板作為電解陰陽極板,極距為80mm,槽電壓為1-1.5V,電流密度為150-200A/m2,電解溫度為20-50℃。
所述步驟a中的電解液含Pb10-20g/L。
所述步驟b中堿性浸出渣用H2SO4溶液浸出In,其L/S=5-8,H2SO4為150-100g/L,溫度為80-90℃,時間為3-5h。
所述步驟c中浸銦渣用硫脲溶液浸出Ag其L/S=5-8,PH為1-1.5,硫脲的濃度為20-30g/L尿素為3-5g/L,溫度為50-60℃,浸出時間為5-8h。
本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明采用全濕法提取含銦鉛銀渣中的Pb、In、Ag,含銦鉛銀渣先用NH4F溶液洗滌,主要是洗滌鉛銀渣中的H2SO4,以減少堿性浸出Pb時NaOH的用量,而鉛銀渣中還含3~10%的SiO2,不管在酸性浸出還是堿性浸出都會有部分SiO2被浸出形成膠體狀的硅酸,硅酸會影響浸出漿液的過濾性能,而SiO2還會包裹有價金屬使其難以被浸出,通過加入NH4F使溶液中存在H+和F+,從而可以破壞SiO2,使包裹的有價金屬得以釋放,同時也能改善浸出漿液過濾性能,提高生產(chǎn)效率,洗滌液還能返回循環(huán)使用;經(jīng)NH4F溶液洗滌后的含銦鉛銀渣用NaOH溶液進行堿性浸出Pb,浸出液進行電解海綿鉛,海綿鉛經(jīng)壓團、熔鑄得到鉛錠,電解Pb殘液返回堿性浸出使用;含銦鉛銀渣經(jīng)兩次堿性浸出,不僅分離提取了金屬鉛,同時使留在渣中的In和Ag得到進一步富集,并且渣中的InS成分在高溫下與NaOH反應(yīng)生成易溶于酸的堿式銦化合物,從而可以通過常規(guī)酸性浸出-萃取反萃方法分離提取含銦鉛銀渣中的In;In浸出渣再用硫脲溶液浸出Ag,浸出液用水合肼還原提取金屬Ag,這樣,含銦鉛銀渣中的Pb、In、Ag就可得到高效、充分地回收,而且本發(fā)明將含銦鉛銀渣先用NH4F溶液洗滌,不僅可以洗除渣中殘留的H2SO4,以減少下一步堿性浸出Pb時NaOH的消耗,還能夠破壞SiO2,提高有價金屬Pb、In、Ag的浸出率,同時還能使Si形成易于過濾的H2SiF6,從而達到改善浸出漿液的過濾性能;洗滌后的含銦鉛銀渣先進行堿性浸出分離提取Pb,浸出渣再進行酸性浸出分離提取In,由于鉛銀渣中的In基本上為InS,通過酸性浸出難以浸出In,而在進行堿性浸出Pb的同時InS成分在高溫下會與NaOH反應(yīng)生成易溶于酸的堿式銦化合物,再通過酸性浸出就可容易地分離提取銦;含銦鉛銀渣經(jīng)堿性浸出Pb時In不會被浸出從而達到In的富集,而酸性浸出In又可使Ag留在渣中得到進一步富集,In含量可得到兩倍以上的富集,Ag含量可得到三倍以上的富集,從而在提取In和Ag時可降低生產(chǎn)成本;本發(fā)明將含銦硫酸鉛渣通過回收有價金屬Pb、In、Ag,對資源進行充分回收,不僅具有很高的經(jīng)濟價值,同時也避免了鉛銀渣對環(huán)境的污染。
附圖說明
圖1是本發(fā)明工藝流程圖
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步描述,但要求保護的范圍并不局限于所述。
實施例一
將一批含鋅11.28%、Pb3.51%、Fe12.47%、Si15.83%、In652g/t、Ag273g/t的原料,經(jīng)回轉(zhuǎn)窯還原氧化焙燒揮發(fā)后得到布袋粉,經(jīng)兩次硫酸浸出分離提取Zn、In后得到的含銦鉛銀渣,其化學(xué)成分為:Pb45.04%、In356g/t、Ag279g/t、Zn 2.15%、Fe 1.14%、Si 4.36%,用該含銦鉛銀渣進行堿性浸出Pb:取200g含銦鉛銀渣,按液固比L/S=4、浸出液NaOH(=250g/L、溫度85℃、攪拌時間2h進行一次堿性浸出;一次浸出渣再按L/S=8、浸出液NaOH(=250g/L、溫度85℃、攪拌時間3h進行2次浸出。一次浸出液(1000mL)含量為:Pb58.7g/L、Zn2.65g/L、In無含量;二次浸出液(800mL)含量為:Pb14.3g/L、Zn1.04g/L;二次浸出渣(81.5g)含量為:Pb17.32%、In847g/t、Ag652g/t、Zn 1.17%;浸出率(渣計):Pb84.33%、Zn77.82%;兩次堿性浸出過濾速度都比較慢。
實施例二
采用實施例一中一次堿浸液(1000mL)進行電解Pb,電解條件為:以不銹鋼板作為陰陽極板,極距L=80cm,槽電壓為1.2V,電流密度為150A/m2,電解溫度35℃,電解時間8h;電解海綿鉛43.2g,電解殘液含Pb16.4g/L。
實施例三
采用實施例一中含銦鉛銀渣先進行NH4F溶液洗滌,渣再按實例1之條件堿性浸出Pb,NH4F溶液洗滌條件為:液固比L/S=6,NH4F加入量為10g/L,溫度70℃,攪拌時間1h,洗滌液含H2SO48.54g/L、Zn1.34g/L、In 9.6mg/L;二次堿性浸出渣(71.4g)含量為:Pb12.17%、In914g/t、Ag703g/t、Zn 1.05%;浸出率(渣計):Pb90.35%;兩次堿性浸出過濾速度較快。
實施例四
采用實施例一中含銦鉛銀渣先進行NH4F溶液洗滌,用實例3中洗滌液補加NH4F至20g/L進行洗滌:液固比L/S=8,溫度80℃,攪拌時間2h;洗滌液含H2SO412.05g/L、Zn2.18g/L、In 13.7mg/L;洗滌渣進行堿性浸出Pb:按液固比L/S=6、浸出液NaOH(=300g/L、溫度90℃、攪拌時間3h進行一次堿性浸出;一次浸出渣再按L/S=6、浸出液NaOH(=200g/L、溫度80℃、攪拌時間4h進行二次浸出。一次浸出液(1100mL)含量為:Pb62.4g/L、Zn1.92g/L,二次浸出液(600mL)含量為:Pb21.6g/L、Zn1.52g/L,二次浸出渣(63.1g)含量為:Pb10.64%、In946g/t、Ag732g/t、Zn 0.85%;浸出率(渣計):Pb 92.54%
實施例五
采用實例四中一次堿浸液按槽電壓為1.4V,電流密度為200A/m2,電解溫度45℃,其余條件按實施例二進行電解Pb;電解海綿鉛46.3g,含Pb99.21%,電解殘液含Pb14.2g/L。
實施例六
采用實施例四中二次堿性浸出渣(50g)進行硫酸浸出In,浸出條件為:液固比L/S=5,H2SO4150g/L,溫度85℃,攪拌時間3h,浸出液0.25L,含In165mg/L,In浸出率(液計)為87.3%;浸出渣35.65g,含Ag1035g/t,再用硫脲按液固比L/S=8、PH=1.0、硫脲濃度為25g/L、尿素5g/L、溫度為55℃浸出Ag,浸出時間為6h,浸出渣(31.84g),含Ag118g/t,銀浸出率89.82%。
實施例七
采用實施例一中含銦鉛銀渣用實施例四中洗滌液補加NH4F至15g/L進行洗滌:液固比L/S=10,溫度75℃,攪拌時間1.5h;洗滌渣進行堿性浸出Pb:按液固比L/S=5、浸出液NaOH(=300g/L、溫度85℃、攪拌時間3h進行一次堿性浸出;一次浸出渣再按L/S=7、浸出液NaOH(=250g/L、溫度85℃、攪拌時間5h進行二次浸出;二次浸出渣(61.7g)含量為:Pb8.95%、In941g/t、Ag728g/t、Zn 0.85%;浸出率(渣計):Pb 93.87%;浸出渣按液固比L/S=8、H2SO4 200g/L、溫度90℃酸性浸出In,攪拌時間4h,In浸出率(液計)為92.37%;浸出渣再按液固比L/S=6、PH=1.5、硫脲濃度為30g/L、尿素3g/L、溫度為60℃浸出Ag,浸出時間為8h,浸出渣含Ag97g/t,銀浸出率92.57%。
實施例八
采用實施例一中含銦鉛銀渣按實施例七中條件分別依次進行NH4F溶液洗滌、NaOH浸出Pb、H2SO4浸出In、硫脲浸出Ag,Pb、In、Ag浸出率分別達到93.25%、94.37%、90.08%。