專利名稱：：粉狀金屬物料直接電解的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是一種直接從含錫，鉛，銅等粉狀金屬物料直接電解獲得錫鉛合金的一種方法。本發(fā)明涉及處理所有能用這種方法生產(chǎn)出錫鉛合金的各種類型含錫鉛物料，這種物料有粗錫或粗鉛精煉產(chǎn)出的大量含錫，鉛的粉狀浮渣。煉錫廠或煉鉛廠粗錫，粗鉛精煉過程中產(chǎn)出的粉狀浮渣一般均在10-15%以上，其中銅渣產(chǎn)率達3-5%。為回收浮渣中的金屬，國內(nèi)外各冶煉廠采用不相同的處理方法銅渣經(jīng)焙燒脫硫后用硫酸浸出，產(chǎn)出高錫浸出渣與硫酸銅溶液，高錫浸出渣返主干流程，硫酸銅溶液用于生產(chǎn)商品硫酸銅或金屬銅;銅渣送煙化爐處理;含Sn70%，Cu18%的銅渣送入短窯熔煉獲得高銅粗錫，再用離心過濾機分離產(chǎn)出含Sn60%，Cu38%的銅錫合金出售。國內(nèi)煉錫廠大多數(shù)也采用銅渣焙燒脫硫，硫酸浸出焙砂生產(chǎn)硫酸銅，浸出渣返回主干流程的工藝。該工藝存在著流程長，金屬分散，金屬直接回收率低，生產(chǎn)成本高等不足之處。本發(fā)明的目的在于避免了上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題而提供一種將粉狀金屬物料直接電解產(chǎn)出錫鉛合金，錫鉛合金可直接配制優(yōu)質(zhì)焊料，銅不返回主干流程，達到提高金屬回收率，減少金屬損失，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效率之目的。本發(fā)明的目的可以通過以下措施來達到錫，鉛火法精煉產(chǎn)出的各種浮渣，通常是在低溫下使熔點高的雜質(zhì)以化合物固熔體狀態(tài)析出，并與液態(tài)金屬分離脫除。以錫精煉加硫除銅產(chǎn)出的銅渣為例，渣中的物相分析為金屬錫占60-65%，氧化亞錫占12-17%，硫化亞錫占18-25%，酸不溶錫占1.0-2.0%。金屬狀態(tài)的錫和易溶于酸的氧化亞錫則占70-80%，選擇一種即能溶解SnO，又能溶解PbO的溶劑，如硅氟酸溶液(H2SiF6)，將產(chǎn)生如下反應(yīng)從而使易于溶解的SnO和PbO進入溶液。從各種浮渣中元素的電位特性看，錫和鉛在其他雜質(zhì)元素如砷，銅，銻，鉍，鐵等元素中，除鐵外電位都比錫鉛高，浸溶過程中帶正電性的砷，銅，銻，鉍等雜質(zhì)元素將被錫，鉛等負電性元素置換而不被浸溶。其中更負電性的鐵，雖然電位比錫鉛低，但由于渣中含量低，而且均以化合物形態(tài)存在，浸溶量將很少，因此，銅渣經(jīng)硅氟酸溶解后，所得溶液除含錫鉛離子外，其他雜質(zhì)成分將很少，是一種理想的錫鉛雙金屬電解液。利用這種電解液，并將上述渣置于電場作用下，則可使其中未完全被浸溶的SnO，PbO和以金屬狀態(tài)存在的錫，鉛在陽極電化溶解，通過電解液在陰極沉積，從而與雜質(zhì)元素直接分離。本發(fā)明的具體方法是(1)含錫鉛的粉狀金屬浮渣直接用硅氟酸浸泡生產(chǎn)電解液。硅氟酸濃度200-250g/l，浸泡液固比1∶0.5-1.0，經(jīng)直接浸泡后溶液中可達到含Sn++30-60g/l，Pb++10-15g/l，含游離H2SiF6120-200g/l，完全達到了電解液的標準。(2)粉狀金屬物料裝袋作陽極直接電解。將粉狀金屬物料直接裝入錦倫布袋內(nèi)，在布袋中插入導電板石墨或含有錫和鉛的粗金屬，并置于有孔的塑料陽極框架內(nèi)，不銹鋼作陰極，放入盛有電解液的電解槽中進行直接電解，錫鉛金屬電解沉積在陰極獲得產(chǎn)品，產(chǎn)品除主金屬外，其他雜質(zhì)成分含量均可達到特號錫的標準。(3)電解殘渣先用少量硅氟酸洗滌，再用少量水洗滌，洗液含Sn++30g/l左右直接返回電解槽作電解液使用，保持電解液的平衡。(4)電解技術(shù)條件。電解液成分Sn++30-60g/l，Pb++10-50g/l，游離H2SiF6120-200g/l，電解液加入添加劑明膠和β萘酚。電流密度70-200A/m2，槽電壓0.5-4.0V，常溫電解。(5)陽極泥處理。經(jīng)直接電解后產(chǎn)出的陽極泥用少量的硅氟酸和水洗滌，洗水返回作解液使用，陽極泥經(jīng)再處理回收有價金屬。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(1)采用粉狀金屬物料直接電解法，避免了通常采用的火法熔煉，直接獲得產(chǎn)品，節(jié)約了能源，改善了勞動條件。(2)粉狀金屬物料采用硅氟浸泡作為電解液，避免了電溶造液過程，簡化了工藝。(3)便于雜質(zhì)元素的綜合回收，直接熔煉雜質(zhì)元素在流程中循環(huán)，采用直接電解法雜質(zhì)元素富集在陽極泥中，可從陽極泥中綜合回收銅，砷等元素，提高有價金屬的回收率。(4)直接電解法槽電壓允許范圍寬，容易操作，槽電壓控制在0.5-4V范圍內(nèi)，陰極同樣可以獲得合格的產(chǎn)品。實施例本發(fā)明下面將結(jié)合(附圖)實施例作進一步詳述。利用本發(fā)明處理云南錫業(yè)公司第一，三冶煉廠粗錫精煉除銅渣。一，物料性質(zhì)銅渣堆比重2.99t/m31.粒度分析2.銅渣和雜錫渣化學成分分析銅渣直接浸泡產(chǎn)生的電解液成分為</tables>三，電解控制條件電流密度70-80A/m2電解溫度常溫電解液循環(huán)量10-15l/min每槽陽極銅渣重334.17公斤陰極3.19m2/槽添加劑明膠，β萘酚槽電壓0.48-2，4V四，陰極產(chǎn)品成分</tables>四，主要技術(shù)經(jīng)濟指標陽極泥在750-800℃進行氧化焙燒，焙燒渣用硫酸浸出，浸出液固比4∶1，溫度80℃時間30分鐘。浸出液冷卻結(jié)晶產(chǎn)出商品硫酸銅，硫酸銅晶體成分含CuSO4·5H2O＞99%，水不溶物＜0.02%，游離H2SO4＜0.1-0.2%。達到國家一級品標準(GB437-80)。硫酸浸出渣含Sn48-51%，Cu0.2-0.3%，返回錫冶煉主干流程。權(quán)利要求1.一種至少含有錫，鉛，銅等粉狀金屬物料，進行直接電解回收有價金屬的方法，其特征在于粉狀金屬物料裝入錦倫布袋內(nèi)，在袋內(nèi)插入導電體，置于有孔的塑料陽極框架內(nèi)，不銹鋼作陰極，放入盛有電解液的電解槽中進行直接電解，錫鉛金屬電解沉積在陰極獲得產(chǎn)品，陽極泥經(jīng)處理后回收有價金屬。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于電解液為硅氟酸電解液，是采用粉狀金屬物料硅氟酸浸泡獲得。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于電解液的成分是含游離H2SiF6120-200g/l，Sn++30-60g/l，Pb++10-50g/l。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于直接電解的技術(shù)條件是槽電壓0.5-4.0V，電流密度70-200A/m2，常溫電解。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于插入金屬粉狀物料內(nèi)，裝入錦倫布袋中的導體是石墨或含有錫和鉛的粗金屬。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于直接電解產(chǎn)出的陽極泥，經(jīng)少量硅氟酸和水洗滌后返回作電解液使用，經(jīng)洗滌后之陽極泥再經(jīng)處理回收有價金屬。全文摘要本發(fā)明提供了一種粉狀金屬物料直接電解的方法，其要點是粉狀金屬物料直接裝入錦綸布袋內(nèi)，在布袋中插入導電板，置于有孔的塑料陽極框架內(nèi)，不銹鋼作陰極，放入盛有電解液的電解槽中進行直接電解，錫鉛金屬沉積在陰極獲得產(chǎn)品，電解后之陽極泥經(jīng)過處理后再回收有價金屬，這種方法特別運用于處理煉錫廠和煉鉛廠粗錫和粗鉛精煉產(chǎn)出的粉狀銅渣。文檔編號C25C1/14GK1056720SQ9010382公開日1991年12月4日申請日期1990年5月19日優(yōu)先權(quán)日1990年5月19日發(fā)明者楊賽金,趙汝賢,楊成林,方樹珍,劉繼清申請人:云南錫業(yè)公司研究所