本發(fā)明涉及濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種從電解鋅陽(yáng)極泥中回收錳、鉛、銀的方法。
背景技術(shù)：
電解鋅陽(yáng)極泥是在鋅電解過(guò)程中，錳離子在陽(yáng)極上放電，析出并氧化生成不溶于酸的二氧化錳，掉落在電解槽中，而鉛銀陽(yáng)極板在電解過(guò)程中也會(huì)受到電化學(xué)及Cl-的腐蝕，以沉淀物形式脫落到電解槽中，與二氧化錳混合形成電解鋅陽(yáng)極泥，電解鋅陽(yáng)極泥主要以MnO2、PbSO4、AgCl、硫酸鋅等存在，在電解鋅的過(guò)程中，需要對(duì)其進(jìn)行定期清理，但由于電解鋅陽(yáng)極泥中的二氧化錳是結(jié)晶型，具有氧化性，不溶于酸和堿，并且在陽(yáng)極泥中質(zhì)量百分比占15-30％，使得對(duì)于電解鋅陽(yáng)極泥中的錳、鉛、銀的回收難度較大。
現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于電解鋅陽(yáng)極泥中的錳、鉛、銀回收，有人采用火法還原回收，但由于大量的二氧化錳存在，并且二氧化錳具有較強(qiáng)的氧化性，使得在火法還原回收過(guò)程中，需要消耗大量的還原劑，并且對(duì)于錳的回收難度依然較大。又有人采用浮選-重選-磁選聯(lián)合法來(lái)分離電解鋅陽(yáng)極泥中的MnO2、PbSO4和Ag，可得到含銀5Kg/t左右的銀精礦，含鉛60％左右的鉛精礦和含錳50％左右的錳精礦，但其得到的產(chǎn)品的純度依然較低，難以實(shí)現(xiàn)徹底分離；當(dāng)將浮選精礦用于火法冶煉時(shí)，二氧化錳具有氧化性，仍然使還原熔煉不能進(jìn)行，用于濕法冶煉時(shí)浸出率仍然較低。于是，又有人先進(jìn)行二氧化錳的還原焙燒再進(jìn)行硫酸浸出，按二氧化錳的化學(xué)原料配以120％的煤，在600℃左右進(jìn)行還原焙燒兩個(gè)小時(shí)以上，再用硫酸控制浸出終點(diǎn)PH為2～3浸出三小時(shí)左右可使錳的浸出率達(dá)到95％左右，所得硫酸錳作為中間產(chǎn)品可添加到鋅浸出系統(tǒng)中返回使用，但該法在焙燒過(guò)程中，伴隨著二氧化硫的產(chǎn)生，并且電解鋅陽(yáng)極泥含酸，必須要反復(fù)采用水洗脫處理，才能將其焙燒，否則將會(huì)造成設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕。為此，又有研究者采用采用還原劑進(jìn)行鋅電解陽(yáng)極泥的硫酸還原浸出，采用碳氨或碳酸氫氨將浸出的硫酸錳沉淀為碳酸錳回收，由于鋅電解陽(yáng)極泥含鋅5％以上，在還原浸出出前必須反復(fù)洗滌脫除硫酸鋅，否則用碳氨沉淀碳酸錳時(shí)，浸出液中的硫酸鋅也會(huì)以堿式碳酸鋅沉淀，并且產(chǎn)生的洗滌水和沉錳后液等廢水需要另行處理。還有研究者將電解鋅陽(yáng)極泥進(jìn)行了回收利用，如專(zhuān)利號(hào)為201110091813.2的一種以電解鋅陽(yáng)極泥二氧化錳為原料濕法回收金屬錳的電解鋅陽(yáng)極泥二氧化錳直接浸出的方法，把塊狀和片狀二氧化錳原料送入球磨機(jī)球磨，二氧化錳原料通過(guò)球磨機(jī)球磨后，直接進(jìn)入漿化池進(jìn)行漿化，對(duì)漿化浸出液進(jìn)行重金屬除雜，得到合格的硫酸錳溶液,直接供給電解鋅生產(chǎn)廠家，以滿(mǎn)足電解鋅對(duì)錳的要求；可見(jiàn)，其僅僅是將電解鋅陽(yáng)極泥進(jìn)行回收利用，并未實(shí)現(xiàn)錳等的分離。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種從電解鋅陽(yáng)極泥中回收錳、鉛、銀的方法。
具體是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：
取電解鋅陽(yáng)極泥，將其采用稀硫酸調(diào)制成漿，注入到隔膜電解槽的陰極區(qū)，以石墨作為陽(yáng)極，鋁板或不銹鋼板作為陰極，采用直流電電解，陽(yáng)極極得到電解二氧化錳和電解液，在陰極區(qū)回收鉛和銀的混合渣；陰極區(qū)帶有攪拌裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)攪拌；在陽(yáng)極區(qū)回收電解二氧化錳和硫酸錳溶液。
所述的漿是將電解鋅陽(yáng)極泥采用濃度為100-200g/L的硫酸，按照液固比為5-8調(diào)制而成。
所述的電解液送去電解鋅工藝中補(bǔ)充錳離子。
所述的直流電電解，電流密度為300～500A/m2，隔膜電解槽電壓為2.5～3.5V，溫度為50-60℃，時(shí)間8～12h。
所述的電解鋅陽(yáng)極泥，含鋅5％～10％、錳15～30％、鉛15～25％、銀0.02-0.1％、水分10％～30％，余量為不可避免的雜質(zhì)。
所述的漿是將電解鋅陽(yáng)極泥采用濃度為130-170g/L的硫酸，按照液固比為6-7調(diào)制而成。
所述的漿是將電解鋅陽(yáng)極泥采用濃度為150g/L的硫酸，按照液固比為7調(diào)制而成。
所述的直流電電解，電流密度為400A/m2，隔膜電解槽電壓為3.0V，溫度為55℃，時(shí)間10h。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)效果體現(xiàn)在：
采用稀硫酸與鋅電解陽(yáng)極泥混合調(diào)漿，將該漿液注入到隔膜電解槽的陰極區(qū)。通以直流電進(jìn)行二氧化錳的電解還原浸出，在陽(yáng)極區(qū)得到較純二氧化錳，鉛、銀在陰極浸出渣中得到富集。鋅與硫酸錳存在于電解液中，可返到電鋅生產(chǎn)系統(tǒng)回收。
利用隔膜電解法使陰極區(qū)的電解鋅陽(yáng)極泥中的錳被還原浸出，并且在陰極上產(chǎn)生氫氣，并且在陰極區(qū)攪拌作用下，加強(qiáng)二氧化錳的還原浸出，使得二氧化錳的浸出率達(dá)到95％以上，而硫酸鉛以及銀的化合物進(jìn)入陰極浸出渣中，得到富集。在隔膜電解槽的陽(yáng)極區(qū)，浸出的硫酸錳溶液被電解氧化為二氧化錳，沉積在陽(yáng)極板上或者沉淀于陽(yáng)極區(qū)底部，并且采用石墨作為陽(yáng)極，使得二氧化錳的純度達(dá)到了80％以上。
本發(fā)明創(chuàng)造的二氧化錳不需要混合煤進(jìn)行還原焙燒，因而沒(méi)有SO2廢氣產(chǎn)生，鋅電解陽(yáng)極泥也不需要用水洗滌硫酸鋅，也不用進(jìn)行碳氨沉淀回收鋅和碳酸錳，因而沒(méi)有廢水產(chǎn)生。
本發(fā)明創(chuàng)造工藝流程簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少，生產(chǎn)成本低，而且能夠?qū)㈦娊怃\陽(yáng)極泥中的錳與鉛、銀分離開(kāi)來(lái)，實(shí)現(xiàn)錳的回收以及鉛、銀的富集回收。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體的實(shí)施方式來(lái)對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的限定，但要求保護(hù)的范圍不僅局限于所作的描述。
以下實(shí)施例和試驗(yàn)列采用XX公司電解鋅陽(yáng)極泥作為原料，該電解鋅陽(yáng)極泥的成分為：鋅5.27％、錳26.85％、鉛20.44％、銀315g/t、水分21.37％。
以下計(jì)算錳浸出率Y為按照以下公式計(jì)算：
Y＝((電解鋅陽(yáng)極泥中的錳含量-濾渣中錳的含量)/電解鋅陽(yáng)極泥中的錳含量)*100％。
試驗(yàn)列1直接硫酸浸出
將電解鋅陽(yáng)極泥采用硫酸直接浸出，浸出條件為：H2SO4 150g/L，液固比L/S＝7.5，溫度T＝85℃，攪拌浸出時(shí)間為4h，過(guò)濾。
檢測(cè)：濾液含H2SO4 142.1g/L、Zn4.36g/L、Pb0.017mg/L、Mn0.128g/L；濾渣含Mn26.41％，渣率95.64％，錳浸出率為5.92％。
試驗(yàn)列2還原焙燒-硫酸浸出
(1)將電解鋅陽(yáng)極泥按煤：泥＝0.5，煤為無(wú)煙煤，在600℃下焙燒2h，按照試驗(yàn)列1中的條件進(jìn)行硫酸浸出處理。
檢測(cè)：濾液含H2SO4 71.4g/L、Zn4.61g/L、Pb0.016mg/L、Mn23.52g/L；濾渣含Mn11.72％，渣率47.21％，錳浸出率為79.05％。
(2)將電解鋅陽(yáng)極泥按煤：泥＝1.2，煤為無(wú)煙煤，在700℃下焙燒3h，按照試驗(yàn)列1中的條件進(jìn)行硫酸浸出處理。
檢測(cè)：濾液含H2SO4 62.77g/L、Zn 4.35g/L、Pb 0.013mg/L、Mn 26.52g/L；濾渣含Mn1.28％，渣率83.8％，錳浸出率為95.93％。
實(shí)施例1利用隔膜電解槽電解
將電解鋅陽(yáng)極泥采用120g/L的H2SO4溶液按液固比L/S＝6調(diào)漿，在溫度為80℃下攪拌1h；
將上述漿注入隔膜電解槽陰極區(qū)并進(jìn)行攪拌，以石墨作為陽(yáng)極、不銹鋼作為陰板，流密度350A/m2、槽電壓2.8V，電解溫度50℃，浸出電解時(shí)間8h。
將陰極區(qū)的電解漿液放出、過(guò)濾，得到濾渣和濾液。
檢測(cè)：濾液含H2SO4 54.77g/L、Zn 2.12g/L、Mn 18.54g/L；濾渣含Mn4.72％、Zn1.14％、Pb43.68％、Ag691g/t，渣率45.31％，Mn浸出率為92.03％。
實(shí)施例2利用隔膜電解槽電解
將電解鋅陽(yáng)極泥采用180g/L的H2SO4溶液按液固比L/S＝8調(diào)漿，在溫度為85℃下攪拌1h；
將上述漿注入隔膜電解槽陰極區(qū)并進(jìn)行攪拌，以石墨作為陽(yáng)極、不銹鋼作為陰板，流密度500A/m2、槽電壓3.8V，電解溫度55℃，浸出電解時(shí)間10h。
將陰極區(qū)的電解漿液放出、過(guò)濾，得到濾渣和濾液。
檢測(cè)：濾液含H2SO4 96.15g/L、Zn1.31g/L、Mn16.39g/L；濾渣含Mn2.35％、Zn.072％、Pb45.33％、Ag714g/t，渣率43.72％，Mn浸出率為96.14％。
實(shí)施例3利用隔膜電解槽電解
將電解鋅陽(yáng)極泥采用實(shí)施例2電解后的濾液，向其中補(bǔ)充硫酸至濃度為200g/L的溶液，再按液固比L/S＝8調(diào)漿，在溫度為90℃下攪拌1h；
將上述漿注入隔膜電解槽陰極區(qū)并進(jìn)行攪拌，以石墨作為陽(yáng)極、不銹鋼作為陰板，流密度500A/m2、槽電壓3.5V，電解溫度60℃，浸出電解時(shí)間12h。
將陰極區(qū)的電解漿液放出、過(guò)濾，得到濾渣和濾液。
檢測(cè)：濾液含H2SO4 113.62g/L、Zn0.95g/L、Mn29.44g/L；濾渣含Mn1.64％、Zn.056％、Pb46.17％、Ag728g/t，渣率42.47％，Mn浸出率為97.4％，浸出渣中Pb和Ag的含量分別富集了2.26倍和2.31倍，按照常規(guī)方法(現(xiàn)有技術(shù)中的鉛、銀分離的方法回收鉛和銀)即可回收鉛、銀。檢測(cè)陽(yáng)極區(qū)得到的陽(yáng)極泥，其中二氧化錳的純度為83.52％。