一種從硫酸鉛渣中提取金屬鉛、銀、鋅、銦和鍺的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種從硫酸鉛渣中提取金屬鉛、銀、鋅、銦和鍺的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鉛鋅冶煉過程中排出硫酸鉛渣一般含Pb30?41%，其中PbSO4A 80?95%，PbS占10?20%，含Zn5?18%，其中90%以上為ZnS，含Agl00g/t以上，含In300g/t以上，含Ge50g/t以上。
[0003]目前，對于硫酸鉛渣的綜合回收利用，傳統(tǒng)的方法是采用火法的鼓風(fēng)爐還原熔煉粗鉛，硅氟酸電解精鉛，從電鉛陽極泥中回收Ag。而Zn、In、Ge等成分在鼓風(fēng)爐還原熔煉過程中揮發(fā)進(jìn)入煙塵，再用H2SO4浸出，分離提取Zn、In、Ge。該工藝不僅流程長，能耗高，處理過程中有大量的SO2排放污染環(huán)境，而且Pb、Zn、In、Ag、Ge等回收率低，生產(chǎn)成本高。為了克服火法煉鉛的缺點(diǎn)，有人研宄了硅氟酸浸出法，NaCl和HCl浸出法，碳酸鹽轉(zhuǎn)化法，醋酸鹽浸出法，硝酸浸出法等濕法冶金處理技術(shù)。上述濕法冶煉技術(shù)都存在浸出率不高，生產(chǎn)金屬鉛流程復(fù)雜及Zn、In、Ag、Ge回收不易的問題。特別是氯化浸出，硝酸浸出還存在設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，氯化廢水，硝酸廢水處理困難的問題。于是有人又研宄了 NaOH堿浸并在堿性條件中電鉛的工藝。該工藝將電耗降低至700?1000KW h/t，將電鉛質(zhì)量提高到了 95%以上，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。但該工藝對其它成分如Zn、In、Ag、Ge等金屬元素并未進(jìn)行提取，導(dǎo)致大量金屬元素的流失。因此，有必要研宄一種能耗低、對環(huán)境污染小、回收率高且能綜合回收Pb、Zn、In、Ag以及Ge的方法。
[0004]通過在網(wǎng)上檢索，申請?zhí)枮?01310316443.7公開了 “一種用富氧頂吹爐處理硫酸鉛渣的方法”，其是將硫酸鉛渣、鉛精礦、煙塵和原煤按照一定的配比連續(xù)加入吹爐內(nèi)熔煉，調(diào)節(jié)富氧濃度和給煤量控制爐內(nèi)氣氛和溫度，在650?850°C的高溫下冶煉I?2h，然后再升溫至900?1100°C冶煉，即獲得金屬鉛。然后降低煤的供應(yīng)量至0.5?lt/h，繼續(xù)冶煉I?2h后放出粗鉛，煙氣經(jīng)過余熱回收以及收塵后用于制酸。該工藝的環(huán)保效果較好，且能大量的處理硫酸鉛渣。但是，其并未對硫酸鉛渣中所含的其他金屬如銦、銀以及鋅等進(jìn)行回收，導(dǎo)致金屬元素的流失，并且其對鉛的回收率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種從硫酸鉛渣中提取金屬鉛、銀、鋅、銦和鍺的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)對于硫酸鉛渣的綜合回收利用存在的能耗高、回收率低、對環(huán)境污染大、工藝流程長等技術(shù)問題的不足。
[0006]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題:
[0007]一種從硫酸鉛渣中提取金屬鉛、銀、鋅、銦和鍺的方法，包括以下步驟:
[0008](I)堿浸:將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20?40%的氫氧化鈉溶液加入到裝有硫酸鉛渣原料的容器中，調(diào)節(jié)液固比為5?10，控制浸出溫度80?95°C，浸出時(shí)間2?4h，過濾得到浸出液和浸出渣；
[0009](2)電解:將步驟⑴中得到的浸出液在常溫下電解，獲得電解殘液、陽極泥和金屬鉛；
[0010](3)硫酸浸出:將步驟(2)陽極泥用硫酸浸出I?3次，控制硫酸的質(zhì)量濃度為100?150g/L，溫度為80?95°C，液固比為2?4，時(shí)間為2?4h，從浸出液中回收鍺，浸出渣進(jìn)行揮發(fā)處理；
[0011](4)硫酸氧化浸出:配制雙氧水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10?50%，H2SO4質(zhì)量濃度為100?150g/L的酸性溶液，將步驟(I)中的浸出渣用該酸性溶液氧化浸出I?3次，調(diào)節(jié)液固比為5?10，溫度為80?95°C，時(shí)間為3?5h，從獲得的浸出液中回收鋅和銦，浸出渣備用；
[0012](5)硫脲和尿素浸出:將步驟⑷中的浸出渣用硫脲和尿素浸出I?5次，硫脲的用量為50?70g/L，尿素用量為4?8g/L，控制液固比為5?10，pH值為0.5?2，溫度為80?95°C，從獲得的浸出液中回收金屬銀，浸出渣進(jìn)行揮發(fā)處理。
[0013]可選地，所述步驟(I)中的浸出渣，還可用氫氧化鈉溶液浸出I?2次，調(diào)節(jié)液固比為5?10，控制浸出溫度80?95°C，浸出時(shí)間2?4h，將獲得的浸出液用作硫酸鉛渣的浸出劑，獲得的浸出渣用步驟⑷以及步驟(5)的方法處理。
[0014]優(yōu)選地，所述步驟⑵中，電解是在常溫下進(jìn)行，控制電解槽壓為2?2.5V，電流密度 150 ?180A/m2。
[0015]優(yōu)選地，所述步驟(2)中獲得的電解殘液用作硫酸鉛渣的浸出劑。
[0016]優(yōu)選地，所述步驟(3)中，從浸出液中回收鍺所采用的方法為萃取法。
[0017]優(yōu)選地，所述步驟(3)中，從浸出液中回收鍺的方法為丹寧沉淀法。
[0018]可選地，所述步驟(4)中，還可以將步驟(I)中的浸出渣用硫酸并通入氧氣加壓氧化浸出，調(diào)節(jié)液固比為5?10，控制溫度為150?200°C，浸出時(shí)間為3?5h。
[0019]優(yōu)選地，所述步驟(4)中，將獲得的浸出液先采用萃取的方法回收銦，然后再電解浸出液回收鋅。
[0020]優(yōu)選地，所述步驟(5)中，將步驟(4)中的浸出渣先用清水清洗后再用硫脲和尿素浸出。
[0021]優(yōu)選地，所述步驟(5)中，先在浸出液中用水合肼將金屬銀還原出來，然后再將金屬銀回收。
[0022]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明用氫氧化鈉堿浸硫酸鉛渣，得到鉛酸鈉和偏鍺酸鈉，然后電解金屬鉛，氫氧化鈉得到再生，并富含氧氣，將其再返回用氫氧化鈉浸出，提高鉛的浸出率2%以上。被二氧化硅包裹的鍺，被氫氧化鈉溶解得到偏鍺酸鈉，電解過程中在陽極被氧化為二氧化鍺進(jìn)入陽極泥，再將其用硫酸浸出，使得鍺的回收變得更加容易。硫酸鉛渣中的鋅、銦是以硫化鋅和三硫化二銦的形式存在而不被氫氧化鈉浸出，留在了堿浸渣中，采用硫酸加氧化劑進(jìn)行氧化浸出，或在150至200°C加壓氧化浸出能夠較好地回收鋅和銦。先通過堿浸，再用硫酸氧化浸出后硫酸鉛渣中，銀得到富集，此時(shí)用硫脲浸出銀，鋅、鉛、鍺和銦等元素對硫脲浸出的干擾大大降低，因而銀的浸出率高，硫脲消耗較少。本發(fā)明采用堿性浸出并在堿性環(huán)境下電解鉛，對設(shè)備的防腐無特殊要求。本發(fā)明最終剩下的廢渣主要成分是硅鈣渣，將其返回回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行處理，避免了廢棄物的排放對環(huán)境造成污染。經(jīng)過多次試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，本發(fā)明的鉛、鋅、銦、鍺以及銀的回收率較高，均達(dá)到90%以上；生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量較高，電鉛的質(zhì)量為95?99%，金屬銀達(dá)到99.95% ;生產(chǎn)成本較低，電鉛能耗100KW.h/t，生產(chǎn)成本為電鉛4000?6000元/t，銀400元/Kg，鍺500?800元/Kg0
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了方便本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。實(shí)施例僅僅是對該發(fā)明的舉例說明，不是對本發(fā)明的限定，實(shí)施例中未作具體說明的步驟均是已有技術(shù)，在此不做詳細(xì)描述。
[0025]實(shí)施例一
[0026]第一步，稱取硫酸鉛渣原料600g，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的氫氧化鈉溶液加入到裝有上述硫酸鉛渣原料的容器中，調(diào)節(jié)液固比為5，控制浸出溫度85°C，浸出時(shí)間3小時(shí)，經(jīng)過濾獲得的第一次浸出液含Pb59.9g/L，將濾渣再次用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的氫氧化鈉溶液浸出，調(diào)節(jié)浸出液固比為5，控制浸出溫度85°C，浸出時(shí)間3小時(shí)，第二次浸出液含Pb4.6g/L，堿浸渣含Pbl8.30%, Pb的總浸出率82.8%。將第一次浸出液進(jìn)行電解，電解溫度:常溫，電解槽壓:2V，電流密度150A/m2，電解液流量300mL/小時(shí)，電解電流效率77.8%，電解能耗1002KWh/tPb，電鉛質(zhì)量 98.6%。
[0027]第二步，再稱取硫酸鉛渣原料600g，用上述第二次浸出液將該硫酸鉛渣進(jìn)行第三次浸出，用上述電解后的殘液對第三次浸出的浸出渣進(jìn)行第四次浸出，兩次浸出的液固比相同且為5，浸出溫度相同且為85°C，浸出時(shí)間相同且為3小時(shí)，第三次浸出液含Pb61.3g/L，第四次浸出液含Pb42.9g/L，Pb的總浸出率80.0%。
[0028]第三步，按照第二步的方法將浸出液和電解后的殘液再循環(huán)利用7次，最終得到的浸出液含Pb86.lg/L，含Ge227mg/L，電解殘液