專利名稱:用貧錫氧化物或氧化物-硫化物原料/精砂提煉錫的工藝方法
本發(fā)明所涉及的是一種用貧錫原料提煉錫的工藝方法。
在全世界范圍內(nèi)，由于可以經(jīng)濟地加工成富精砂的礦砂日漸減少，富錫精砂的供應(yīng)也日趨不足。傳統(tǒng)的二步火冶提煉工藝方法，其經(jīng)濟性嚴(yán)重依賴于前一步精砂中的錫含量。即使在計算成本有利的情況下，也必須在精砂中含有40～50%錫及6%左右鐵時，才作為經(jīng)濟的處理方法。
為了將貧錫原料富集為精砂，以便在隨后的常規(guī)火冶法后續(xù)處理中生產(chǎn)金屬錫，雖然已研究出采用SnS(原料中原有的或裝料時加入的載硫體)或者SnO或SnOS揮發(fā)法的各種煙化工藝方法，但是在工業(yè)使用時，這些工藝方法都是在耗費能量很大的高溫(1000～1400℃)下進行的，而且也只不過是一種富集工藝方法。氯化法由于設(shè)備上及防腐蝕技術(shù)上的原因，已不能使用。
由于選礦技術(shù)的進步，已經(jīng)有可能用氧化物以及氧化物-硫化物原料/礦砂經(jīng)濟地富集精砂，特別是錫濃度高達10～25%的精砂。這種原料只能有限制地與很富的含錫精砂(＞＞60%)混合，用于常規(guī)的二步煉錫法，而且還必須注意含鐵量≤6%。
用含量約為10%至30%的原料直接提煉錫的工藝方法到目前為止還未曾提出過，在工業(yè)上也沒有使用過。
按目前通常采用的二步火冶提煉工藝方法，輔以1、形成含有8%至＞25%Sn之熔渣的部分金屬還原煉錫法，2、生成含錫40～80%及鐵20～50%之結(jié)塊且最終熔渣含錫＜1%的熔渣還原法，
3、結(jié)塊向第一處理階段的返回法，都不能將這種低度富集的含錫原料經(jīng)濟地加工成錫金屬。
本發(fā)明的任務(wù)是提出一種簡單的工藝方法，用這種工藝方法可以將貧精砂的SnO2/SnS原料經(jīng)熔融分解轉(zhuǎn)化成水溶性的化合物，然后可以用這些化合物電解提煉錫金屬。
該任務(wù)是在惰性氣氛下或在空氣中用氫氧化鉀溶液進行熔融分解而得以解決的。
分解物在283K或更高的溫度下用水或堿性水溶液進行單步浸取或多步浸取，然后將經(jīng)分解及浸取后濾出的浸取液在提高溫度的情況下以50安培/平方米至500安培/平方米之間的陰極電流密度進行電解，提煉金屬錫。
在本發(fā)明的構(gòu)思過程中，具有特殊進步性的是，經(jīng)電解提煉過錫的最終電解液可以通過蒸發(fā)濃縮、脫鹽除雜質(zhì)及脫水而回收分解劑，再次用于原料的熔融分解。
本發(fā)明所指的原料，不僅是指貧礦砂，而且也指含錫副產(chǎn)品或者提煉金屬后的各種殘留物。
本發(fā)明意義上的一種貧錫精砂含有譬如10～40%錫、5～40%鐵、0～10%硫、5～10%SiO2、5～20%AL2O3及0～10%TiO2。將這種混合物與一定量的KOH混合，KOH的量足以使所含的錫在熔融分解過程中變成可溶性狀態(tài)，同時生產(chǎn)錫酸鉀。在惰性氣氛下或在空氣中產(chǎn)生了一種分解物，其中含有可溶于水溶液的錫化合物。
在第二步工藝步驟中，這種分解物在≥283K的溫度下進行單步浸取或者在相互銜接的多步浸取階段中進行浸取，特別是采用逆向流動水，在較高的溫度下進行浸取。在此浸取過程中，錫幾乎被定量地溶解下來。然后，將濾渣洗滌并將洗滌用過的水輸回到浸取過程中去。之所以可以這樣做，是因為浸取也是用水來進行的。
在第三工藝步驟中，用過濾出來的浸取液直接在鍍錫鋼電極、鍍錫不銹鋼電極或鍍錫鎳電極上經(jīng)單步電解或多步電解提煉錫，同時回收氫氧化鉀溶液。
在第四步工藝步驟中，將已沉積掉錫的最終電解液或者錫貧化了的最終電解液蒸發(fā)濃縮，同時進行脫鹽，將不需要的雜質(zhì)沉淀下來，最后進行脫水。所回收的氫氧化鉀溶液輸回第一步工藝步驟，即熔融分解步驟中。本發(fā)明所提出的工藝方法已在后附的工藝流程中作了描述，下面通過兩個實施例來進一步說明。
實施例1將100份上述錫精砂同其量足以使錫轉(zhuǎn)化成水溶性狀態(tài)的氫氧化鉀溶液混合(例如，SnO2∶KOH＝1∶13)，然后在713～753K的溫度范圍內(nèi)進行分解。經(jīng)隨后的343K熱水浸取，使幾乎100%的含錫物質(zhì)溶解下來。
當(dāng)初始電解液為30克/升錫時，在343～348K溫度下以100安培/平方米的電流密度在陰極上生產(chǎn)錫(＞99.5%Sn;0.3%Fe;＜100克/噸Al及痕跡量的As、Pb、Sb、Zn)，直到最終電解液中含錫量約為0.5克/升時為止。
經(jīng)蒸發(fā)濃縮、脫鹽除雜質(zhì)及脫水后，可以將90%以上的氫氧化鉀溶液輸回去進行熔觸分解。提煉到的錫為精砂原料中所含錫的90%以上。
實施例2將100份上述錫精砂用其量足以使錫轉(zhuǎn)化成水溶性狀態(tài)的氫氧化鉀溶液混合，SnO2∶KOH為1∶15，然后在703～733K的溫度范圍內(nèi)進行分解。經(jīng)隨后的熱水浸取使幾乎100%的含錫物質(zhì)溶解下來。
當(dāng)初始電解液濃度為70克/升錫時，在提高溫度的情況下以400安培/平方米的電流密度生產(chǎn)出純度大于99.5%的陰極錫。
最終電解液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、脫鹽除雜質(zhì)及脫水后，可以有90%以上的氫氧化鉀溶液輸回到熔融分解步驟?？傆嬏釤挼腻a為精砂原料中所含錫的90%以上。
權(quán)利要求
1.一種用貧錫氧化物或者氧化物-硫化物原料/精砂提煉錫的工藝方法，其中錫是在浸取后用電解方法沉積出來的，其特征在于，將原料與氫氧化鉀一起在惰性氣氛下或在空氣中進行熔融分解，然后用水浸取。
2.權(quán)利要求
書之第1項所述的工藝方法，其特征在于，將分解物在283K或更高的溫度下于水中或于堿性水溶液中進行浸取。
3.權(quán)利要求
書之第1項及第2項所述的工藝方法，其特征在于，將經(jīng)分解及浸取后濾得的浸取液在提高溫度的情況下以50～500安培/平方米的陰極電流密度進行電解。
4.權(quán)利要求
書之第1項至第3項所述的工藝方法，其特征在于，將電解提煉過錫的最終電解液進行蒸發(fā)濃縮、脫鹽除雜質(zhì)及脫水，然后回收分解劑，再用于堿解。
專利摘要
本發(fā)明所敘述的是一種用貧錫氧化物或者氧化物-硫化物原料及精砂提煉錫的工藝方法。在該方法中，將精砂或原料同KOH混合，并在提高溫度的情況下進行分解。隨后，將此分解產(chǎn)物用水浸取，并用浸取液進行單步電解或多步電解，沉積出金屬錫。將含錫量變小了的電解液蒸發(fā)濃縮，同時沉淀出雜質(zhì)，爾后脫水。所回收的氫氧化鉀溶液再用于上述分解工藝步驟。
文檔編號C25C3/34GK85101168SQ85101168
公開日1987年1月10日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者沃爾夫?qū)た速囍焐瓌P, 孔伯特·漢尤斯切 申請人:普羅撲格金屬股份公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan