本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域中濕法冶金過程,特別是有效無污染的循環(huán)利用氯化脫鉛液的濕法冶金方法。
背景技術(shù):
鉛的應用十分廣泛,是國民經(jīng)濟不可缺少的金屬材料。鉛的用途主要表現(xiàn)在:鉛蓄電池,運輸行業(yè)用鉛作軸承合金,建筑行業(yè)中的隔音材料,z射線室的屏蔽材料,化學和冶金工業(yè)中的防腐、防漏以及溶液儲存設(shè)備等。
全世界大部分鉛產(chǎn)量來源于鉛的回收。目前,處理含鉛物料的方法有火法和濕法兩類,火法鉛冶煉以燒結(jié)-鼓風爐傳統(tǒng)工藝為主,火法處理含鉛物料具有冶煉速度較快、對原料要求低的優(yōu)點,但在高溫冶煉時產(chǎn)生大量so2,揮發(fā)產(chǎn)生鉛粉塵和含鉛廢渣,對環(huán)境造成嚴重污染,危害人類的身體健康。濕法處理含鉛物料的方法主要有氯鹽法、堿法、碳酸鹽轉(zhuǎn)化-酸浸法。碳酸鹽轉(zhuǎn)化-酸浸法是在常溫下用碳酸鹽溶液將硫酸鉛轉(zhuǎn)化成碳酸鉛,碳酸鉛用硝酸或硅氟酸等溶解,碳酸鹽轉(zhuǎn)化-酸浸法的優(yōu)點是消除了so2的污染,浸出設(shè)備要求低,但該法能耗較高,生產(chǎn)成本較高,工藝復雜。堿法是在高濃度的naoh溶液中,碳酸鉛、硫酸鉛等能溶解形成可溶性鉛鹽,浸出過程中通常加入糖或甘油來促進鉛的溶解,堿法的優(yōu)點是浸出過程中貴金屬不被浸出,但浸出時要求浸出液naoh濃度較高,而甘油和糖又導致溶液黏度大難于過濾。氯鹽法是用氯化物溶液浸出鉛,一定條件下pbso4可與氯化鈉作用轉(zhuǎn)化成pbcl2,當溶液中有過量的氯離子存在時pbcl2能與氯離子配位形成可溶性pbcl42-、pbcl3-而進入溶液,氯鹽法工藝簡單,生產(chǎn)成本低,浸鉛效果好,但浸鉛液處理困難,并且會產(chǎn)生大量含鉛石膏危險固體廢棄物。王成彥,陳永強等人發(fā)明了“一種從硫酸鉛中回收鉛、銀的方法”(專利號cn106086432a),以硫酸鉛為原料,在浸出溫度為20~90℃,浸出時間為0.5~3h,浸出過程ph為0.5~3下,通過氯化鋁溶液浸出硫酸鉛渣,在浸鉛液中加入金屬鉛置換銀,向銀置換后液中加入金屬鋁,用金屬鋁置換鉛,將鉛置換后液循環(huán)浸鉛,待所得鉛置換后液中硫酸根離子濃度超過20g/l時,在溶液中加入硫酸胺,使溶液硫酸根離子及鋁離子部分結(jié)晶沉淀,將硫酸鋁胺晶體溶解后加入碳酸鋇,進行鋇鹽除鉛,重結(jié)晶后得到純硫酸鋁胺產(chǎn)品。該方法雖然能避免大量廢水排放,但浸鉛液處理復雜,且消耗金屬鋁、硫酸胺、碳酸鋇等,成本較高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有氯化脫鉛技術(shù)中所存在的廢液排放量大,并通過鉛粉還原回收脫鉛液中貴金屬及有色金屬,提供一種能有效處理含硫酸鉛物料的氯化脫鉛液的方法,特別是可以更簡潔、更有效的循環(huán)利用脫鉛液。
本發(fā)明方法操作如下:
將含硫酸鉛物料與氯化鈉溶液按液固比(ml:g)5~20:1混合,氯化鈉溶液濃度為4~6mol/l,攪拌下加熱至50℃~100℃,反應20min~120min后趁熱過濾,得浸出渣和浸出液。將浸出液冷卻至0℃~30℃后過濾,得富鉛渣和脫鉛濾液。向脫鉛濾液中加入鉛粉除雜,鉛粉用量為2g/l~7.5g/l,攪拌下加熱至50℃~100℃,反應30min~120min后,加入堿調(diào)節(jié)ph值為8.0~13.0,過濾,得沉淀渣和沉淀后濾液。加入鹽酸調(diào)節(jié)沉淀后濾液ph值為4.0~7.0后補加氯化鈉循環(huán)利用。
本發(fā)明的優(yōu)點為:
(1)本發(fā)明工藝流程簡潔,只消耗氯化鈉、少量鉛粉和堿,成本低廉,環(huán)境友好且不引入新的雜質(zhì);
(2)氯化脫鉛液處理方法簡便,并可有效得到循環(huán)利用,減少了大量廢水的排放及含鉛石膏危險固體廢棄物的產(chǎn)生;
(3)脫鉛后濾液經(jīng)鉛粉還原除雜,分別回收了貴金屬及其他有色金屬。
具體實施方式
實施例1
取5.8mol/l氯化鈉溶液800ml加入反應器中,按液固比8:1加入100g含鉛為11.9%的脫銅陽極泥,攪拌下加熱至55℃反應30min后趁熱過濾、洗滌,得浸出液842ml和含鉛0.9%的浸出渣76.2g,鉛浸出率為94.2%,將浸出液冷卻至10℃后過濾,得富鉛渣和脫鉛濾液830ml。向脫鉛濾液中加入鉛粉6.3g除雜,攪拌下加熱至60℃反應1h后,加入堿調(diào)節(jié)ph值為10.0,過濾,得沉淀渣和沉淀后濾液840ml,銀的回收率為99.8%,鉛、銻、鉍的沉淀率均為100%。加入鹽酸調(diào)節(jié)沉淀后濾液ph值為6.0。
調(diào)節(jié)ph值為6的沉淀后濾液中補加氯化鈉至氯離子濃度為5.8mol/l,得循環(huán)液。取循環(huán)液800ml,按液固比8:1加入100g含鉛為11.9%的脫銅陽極泥,在反應溫度為55℃,反應時間為30nin下浸出鉛,得鉛的浸出率為90.2%。
實施例2
取5.5mol/l氯化鈉溶液1600ml加入反應器中,按液固比16:1加入100g含鉛為34.9%的脫銅陽極泥,攪拌下加熱至55℃反應30min后趁熱過濾、洗滌,得浸出液1660ml和含鉛2.0%的浸出渣53.1g,鉛浸出率為96.9%。將浸出液冷卻至15℃后過濾,得富鉛渣和脫鉛濾液1645ml。向脫鉛濾液中加入鉛粉3.27g除雜,攪拌下加熱至60℃反應1h后,加入堿調(diào)節(jié)ph值為10.0,過濾,得沉淀渣和沉淀后濾液1650ml,銀的回收率為99.5%,鉛、銻、鉍的沉淀率為100%。加入鹽酸調(diào)節(jié)沉淀后濾液ph值為7.0。
調(diào)節(jié)ph值為7的沉淀后濾液中補加氯化鈉至氯離子濃度為5.5mol/l,得循環(huán)液。取循環(huán)液1600ml,按液固比16:1加入100g含鉛為34.9%的脫銅陽極泥,在反應溫度為55℃,反應時間為30nin下浸鉛,得鉛的浸出率為96.5%。
實施例3
取5.8mol/l氯化鈉溶液3.6l加入反應器中,按液固比12:1加入300g含鉛13.78%的分銀渣,攪拌下加熱至55℃反應30min后趁熱過濾,得浸出液3.95l和含鉛為1.95%的浸出渣219.8g,鉛浸出率為89.6%,將浸出液冷卻至10℃后過濾,得富鉛渣和脫鉛濾液3.87l。向脫鉛濾液中加入鉛粉12.1g除雜,攪拌下加熱至60℃反應1h后,加入堿調(diào)節(jié)ph值為10.0,過濾,得沉淀渣和沉淀后濾液3.90l,銀的回收率為99.8%,鉛、銻、鉍的沉淀率均為100%。加入鹽酸調(diào)節(jié)沉淀后濾液ph值為7.0。
調(diào)節(jié)ph值為7的沉淀后濾液中補加氯化鈉至氯離子濃度為5.8mol/l,得循環(huán)液。取循環(huán)液3.6l,按液固比為12:1加入300g含鉛為13.78%的分銀渣,在反應溫度為55℃,反應時間為30nin下浸出鉛,得鉛的浸出率為82.6%。