專利名稱：一種生產(chǎn)堿式碳酸鉛的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有色金屬的回收工藝，特別是生產(chǎn)堿式碳酸鉛的工藝。
術(shù)語"黃丹"是氧化鉛的俗稱，分子式PbO ; 術(shù)語"低雜質(zhì)堿式碳酸鉛"為雜質(zhì)元素控制于(質(zhì)量分?jǐn)?shù))Bi :<0.3% ;CU: < 0. 05% ;Ag :< 0. 008% ;Zn :< 0. 5% ;C1 :< 1 %的堿式碳酸鉛； 術(shù)語"經(jīng)濟型碳酸氫銨"為在將堿式氯化鉛轉(zhuǎn)化為堿式碳酸鉛的過程中，本發(fā)明使 用比較廉價的碳酸氫銨替代普遍使用的碳酸銨； 術(shù)語"中和渣"為中和氯化后的粗鉍過程中產(chǎn)生的冶煉渣，由氫氧化鈉、氯化鈉、金 屬鉍等組成； 術(shù)語"氯化鉛渣"為氯氣氯化粗鉍除鉛過程中產(chǎn)生的冶煉渣，由氯化鉛、金屬鉍等 組成； 術(shù)語"精鉍"為符合GB/T 915-1984中牌號為Bi9999的鉍產(chǎn)品； 術(shù)語"粗鉍"為鉛陽極泥在分銀爐內(nèi)處理的后期渣經(jīng)過還原后的粗金屬； 術(shù)語"貧鉛"為在電解鉛鉍合金循環(huán)體系中，鉛離子低于維持正常電解所需的最低
值50g/L ; 術(shù)語"冗渣"為精煉粗鉍過程中產(chǎn)出大量的、廉價的、難于處理的氯化鉛渣和中和 渣；而 術(shù)語"上清液"為中和渣經(jīng)過浸泡、澄清后的上層的氫氧化鈉溶液。
背景技術(shù)：
目前，我國許多礦物資源的開發(fā)生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生鉛廢渣，如不能合理利用，不但 會浪費資源，造成經(jīng)濟上的損失，而且給環(huán)境帶來巨大的污染。 在鉍冶煉過程中，有大量的含鉛廢渣浸出。該廢渣中含有鉛、銅、銀、鉍等有價金 屬，含鉛量一般在60% 70% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))。因此，利用鉛廢渣來制取堿式碳酸鉛、三鹽基 硫酸鉛、硫酸鉛等鉛鹽系列化工產(chǎn)品已引起人們的高度重視。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)低雜質(zhì)堿式碳酸鉛的工藝。 本發(fā)明以火法精煉鉍的"冗渣"生產(chǎn)低雜質(zhì)的堿式碳酸鉛工藝，包括以下步驟(1) 浸泡中和渣獲取氫氧化鈉溶液工序；(2)浸取氯化鉛渣、過濾；(3)堿中和、過濾洗滌工序； (4)碳酸鹽轉(zhuǎn)化、結(jié)晶、過濾洗滌工序。 所述浸泡中和渣獲取氫氧化鈉溶液工序中，被粉碎后的中和渣在浸泡池攪拌，浸 泡1 2h，澄清，上清液為可直接使用的氫氧化鈉溶液。優(yōu)選地，被粉碎后的中和渣加入清 水在浸泡池浸泡1. 5h。 所述浸取氯化鉛渣、過濾工序中，將被粉碎后的氯化鉛渣加入到濃度為300 400Kg/m3的氯化鈉水溶液的反應(yīng)罐后，攪拌1 1. 5h加熱至85 95。C，用鹽酸調(diào)節(jié)pH值為1 4 ;反應(yīng)1 1. 5h后加入硫化鹽，例如Na2S、K2S、 (NH4)2S等。采取過濾、澄清等凈化措施。本步驟中硫化鹽的添加量根據(jù)沉淀溶液中銅離子所需硫化鈉理論值的1 2倍。經(jīng)
0. 5h硫化除銅。浸取氯化鉛的最終pH控制在3. 5 5. 5，溫度70 95。C過濾。優(yōu)選地，將被粉碎后的氯化鉛渣加入到濃度為380Kg/m3的氯化鈉水溶液中，鹽酸調(diào)節(jié)pH值為2，加熱至9(TC，攪拌1. 5h。優(yōu)選地，硫化鹽的添加量為沉淀溶液中銅離子所需硫化鈉理論值的
1. 2倍。優(yōu)選地，浸取氯化鉛的最終pH為4，溫度為90°C。主要的反應(yīng)式如下
(l)PbCl2+2NaCl = Na2[PbCl4] (2)Cu2++S2— = CuS I (3)BiCl3+3H20 = Bi(OH)3 I +3HC1 (4) 2Ag++S2—= Ag2S I 所述堿中和、過濾洗滌工序中，將步驟(2)中所得濾液在攪拌下回?zé)嶂?(TC 95t:使析出的晶體溶解后，緩慢加入步驟(1)中制取的氫氧化鈉溶液，溶液的pH值為6 8，中和完畢，澄清后經(jīng)多層濾布過濾，洗滌3 6次。優(yōu)選地，所得濾液在攪拌下回?zé)嶂?5°C。優(yōu)選地，緩慢加入步驟(1)中制取的氫氧化鈉溶液，溶液的pH值為7。優(yōu)選地，中和完畢，澄清后經(jīng)多層濾布過濾，洗滌4次。主要的反應(yīng)式如下
(l)Na2[PbCl4]+NaOH = [Pb(0H)Cl] l+3NaCl
(2)NaOH+HCl = NaCl+H20 所述碳酸轉(zhuǎn)化、結(jié)晶、過濾洗滌工序中，將步驟(3)中所得過濾渣加入到裝有清水的反應(yīng)罐中，攪拌，加入碳酸氫銨的量為過濾渣需碳酸氫銨理論值的2 3倍，同時用少量步驟(1)所得氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值，pH值為8 ll，攪拌l 2h，結(jié)晶沉淀、過濾、洗滌3 6次。優(yōu)選地，本步驟中采用經(jīng)濟型碳酸鹽即碳酸氫銨進行碳酸轉(zhuǎn)化。優(yōu)選地，加入碳酸氫銨的量為過濾渣需碳酸氫銨理論值的2.7倍。優(yōu)選地，用少量步驟(1)所得氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值，pH值為9，攪拌1. 5h，結(jié)晶沉淀、過濾、洗滌5次。主要的反應(yīng)式如下
(1) 3 [Pb (OH) CI] +2NH4HC03 = 2PbC03 Pb (OH) 2 I +2NH4C1+HC1+H20
(2)Na0H+HCl = NaCl+H20 產(chǎn)品堿式碳酸鉛不需干燥直接替代黃丹加入到電解鉛鉍合金的循環(huán)電解液中，解決"貧鉛"問題，優(yōu)化工藝。低雜質(zhì)的堿式碳酸鉛也可以在高溫下進行煅燒后制取黃丹，生成的黃丹可以達(dá)到國家一級標(biāo)準(zhǔn)。 本發(fā)明以火法精煉鉍的"冗渣"為原料，將氯化鉛渣的浸取與銅、鉍等雜質(zhì)的富集同時進行，含有銅、鉍等雜質(zhì)的浸出渣直接返回火法熔煉；堿中和的母液主要成分是接近飽和狀態(tài)的氯化鈉溶液，返回浸取氯化鉛渣工序中。本發(fā)明優(yōu)化了"鼓風(fēng)爐熔煉-電解鉛鉍合金_火法精煉"冶煉生產(chǎn)工藝，使得鉍冶煉渣得到了較好的處理和利用，節(jié)約了資源。在本發(fā)明工藝中，鉛在一個封閉的體系中循環(huán)減少了環(huán)境的污染。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)堿式碳酸鉛的工藝的流程示意圖。 圖2是在根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)堿式碳酸鉛的工藝中浸泡中和渣獲取氫氧化鈉溶液過程的流程示意圖。 圖3是在根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)堿式碳酸鉛的工藝中浸取氯化鉛渣、過濾過程的流程示意圖。 圖4是在根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)堿式碳酸鉛的工藝中堿中和、過濾洗滌過程的流程示 意圖。 圖5是在根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)堿式碳酸鉛的工藝中碳酸鹽轉(zhuǎn)化、結(jié)晶、過濾洗滌過 程的流程示意圖。
具體實施例
實施例1 如圖1所示，以火法精煉鉍的"冗渣"即氯化鉛渣(PbCl2)、中和渣(NaOH)為原料， 生產(chǎn)低雜質(zhì)堿式碳酸鉛的工藝流程，主要步驟包括
(1)浸泡中和渣獲取氫氧化鈉溶液工序 如圖2所示，中和渣10經(jīng)過破碎后，加入到裝有清水11的浸泡池中，開啟攪拌器， 浸泡1 2h，澄清，上清液(氫氧化鈉溶液)13儲存待用。下沉物12經(jīng)干燥直接返回精煉 鍋內(nèi)熔煉。
(2)浸取氯化鉛渣、過濾工序 如圖3所示，將過濾液30、粉碎至200目左右的氯化鉛渣進料到反應(yīng)罐中，用氯化 鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)罐中溶液的氯化鈉濃度為300 400Kg/m3。用鹽酸調(diào)節(jié)起始溶液pH值在1 4，加熱至85 95"，攪拌1 1. 5h。本步驟中硫化鹽(例如Na2S、K2S、 (NH4)2S等)的添 加量由原料中銅等雜質(zhì)含量而定，根據(jù)沉淀溶液中銅離子所需硫化鈉理論值的1 2倍。經(jīng) 0. 5h硫化除銅。浸取的最終pH值控制在3. 5 5. 5，溫度70°C 95。C過濾。過濾渣21可 作為鉍精礦返回到配料中去，過濾液22轉(zhuǎn)入下一工序。
(3)堿中和、過濾洗滌工序 如圖4所示，在攪拌下回?zé)嶂?0°C 95t:濾液22使析出的晶體溶解后，緩慢加入 步驟(1)所得氫氧化鈉溶液13，溶液的pH值為6 8，中和完畢，洗滌3 6次，過濾渣31 轉(zhuǎn)入下一工序。 (4)碳酸鹽轉(zhuǎn)化、結(jié)晶、過濾洗滌工序 如圖5所示，過濾渣31加入到裝有清水的反應(yīng)罐中，攪拌，加入碳酸氫銨40的量
為過濾渣31需碳酸氫銨理論值的2 3倍，同時用少量步驟(1)所得氫氧化鈉溶液13調(diào)
節(jié)pH值，pH值為8 ll，攪拌1 2h，結(jié)晶沉淀、過濾、洗滌3 6次。 產(chǎn)品堿式碳酸鉛不需干燥直接替代黃丹加入到電解鉛鉍合金的循環(huán)電解液中，解
決"貧鉛"問題。 實施例2 如圖1所示，以火法精煉鉍的"冗渣"即氯化鉛渣(PbCl2)、中和渣(NaOH)為原料， 生產(chǎn)低雜質(zhì)堿式碳酸鉛的工藝流程，主要步驟包括
(1)浸泡中和渣獲取氫氧化鈉溶液工序 如圖2所示，中和渣10經(jīng)過破碎后，加入到裝有清水11的浸泡池中，開啟攪拌器， 浸泡1. 5h，澄清，上清液(氫氧化鈉溶液)13儲存待用。下沉物12經(jīng)干燥直接返回精煉鍋 內(nèi)熔煉。 (2)浸取氯化鉛渣、過濾工序
5
如圖3所示，將過濾液30、粉碎至200目左右的氯化鉛渣進料到反應(yīng)罐中，用氯化鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)罐中溶液的氯化鈉濃度為380Kg/m3。用鹽酸調(diào)節(jié)起始溶液pH值在2. 0，加熱至9(TC，攪拌1. 5h，根據(jù)沉淀溶液中的銅離子所需硫化鈉理論值的1. 2倍。經(jīng)O. 5h硫化除銅。浸取的最終pH值控制在4，溫度9(TC過濾。過濾渣21可作為鉍精礦返回到配料中去，過濾液22轉(zhuǎn)入下一工序。
(3)堿中和、過濾洗滌工序 如圖4所示，在攪拌下回?zé)嶂?5t:濾液22使析出的晶體溶解后，緩慢加入步驟(1)所得氫氧化鈉溶液13，溶液的pH值為7，中和完畢，洗滌4次，過濾渣31轉(zhuǎn)入下一工序。
(4)碳酸鹽轉(zhuǎn)化、結(jié)晶、過濾洗滌工序 如圖5所示，過濾渣31加入到裝有清水的反應(yīng)罐中，攪拌，加入碳酸氫銨40的量為過濾渣31需碳酸氫銨理論值的2. 7倍，同時用少量步驟(1)所得氫氧化鈉溶液13調(diào)節(jié)pH值，pH值為9，攪拌1. 5h、結(jié)晶沉淀、過濾、洗滌5次。 產(chǎn)品堿式碳酸鉛不需干燥直接替代黃丹加入到電解鉛鉍合金的循環(huán)電解液中，解決"貧鉛"問題，優(yōu)化工藝。
權(quán)利要求
一種生產(chǎn)堿式碳酸鉛的工藝，以火法精煉鉍的“冗渣”為原料，其特征在于，包括以下步驟(1)浸泡中和渣獲取氫氧化鈉溶液工序；(2)浸取氯化鉛渣、過濾工序；(3)堿中和、過濾洗滌工序；以及(4)碳酸鹽轉(zhuǎn)化、結(jié)晶、過濾洗滌工序。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的生產(chǎn)堿式碳酸鉛的工藝，其特征在于所述步驟(1)中，所得 上清液氫氧化鈉溶液直接應(yīng)用在后續(xù)步驟中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的生產(chǎn)堿式碳酸鉛的工藝，其特征在于所述步驟(2)中，氯化鉛渣加入到濃度為300 400Kg/m3的氯化鈉水溶液，用鹽酸調(diào)節(jié)pH值為1 4，攪拌加熱 至85 95°C ，反應(yīng)1 1. 5h后加入硫化鹽。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)堿式碳酸鉛的工藝，其特征在于所述步驟(2)中，硫化 鹽添加量根據(jù)沉淀溶液中銅離子所需硫化鈉理論值而定。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的生產(chǎn)堿式碳酸鉛的工藝，其特征在于所述步驟(2)中，浸取 氯化鉛的最終pH控制在3. 5 5. 5。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的生產(chǎn)堿式碳酸鉛的工藝，其特征在于所述步驟(2)中，過濾 氯化鉛溶液的溫度為70°C 95°C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的生產(chǎn)堿式碳酸鉛的工藝，其特征在于所述步驟(3)中，將步 驟(1)中所得上清液氫氧化鈉溶液加入到過濾液中反應(yīng)，澄清后經(jīng)過濾，洗滌3 6次。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的生產(chǎn)堿式碳酸鉛的工藝，其特征在于所述步驟(4)中，碳酸 氫銨為經(jīng)濟型碳酸鹽，過濾渣經(jīng)過碳酸轉(zhuǎn)化，陳化結(jié)晶、清水洗滌3 6次。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的生產(chǎn)堿式碳酸鉛的工藝，其特征在于所述步驟(4)中，溶液 的PH值用步驟(1)所得氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)，pH值為8 11。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的生產(chǎn)堿式碳酸鉛的工藝，其特征在于所述產(chǎn)品堿式碳酸鉛 不需干燥直接替代黃丹加入到電解鉛鉍合金的循環(huán)電解液中。
全文摘要
一種生產(chǎn)堿式碳酸鉛的工藝，包括以下步驟(1)浸泡中和渣獲取氫氧化鈉溶液工序；(2)浸取氯化鉛渣、過濾工序；(3)堿中和、過濾洗滌工序；以及(4)碳酸鹽轉(zhuǎn)化、結(jié)晶、過濾洗滌工序。本發(fā)明以火法精煉鉍的“冗渣”為原料，優(yōu)化了“鼓風(fēng)爐熔煉-電解鉛鉍合金-火法精煉”冶煉生產(chǎn)工藝，使得鉍冶煉渣得到了較好的處理和利用，節(jié)約了資源。在本發(fā)明的工藝中，鉛在一個封閉的體系中循環(huán)，減少了環(huán)境的污染。
文檔編號C01G21/14GK101723440SQ200910241419
公開日2010年6月9日 申請日期2009年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月8日
發(fā)明者余歡榮, 李繼紅, 林國榮 申請人:江西稀有金屬鎢業(yè)控股集團有限公司