从炼锑、炼锡碱渣中采用水浸中和沉锡提取有价金属锡组份的方法与流程

文档序号:12457794阅读:3232来源:国知局

本发明属于从炼锑、炼锡的碱渣中回收锡的技术领域,特别涉及一种从炼锑、炼锡碱渣中采用水浸中和沉锡提取有价金属锡组份的方法。



背景技术:

目前,炼锑、炼锡的碱渣中还含有一定量有价锡元素,一般的处理方法是直接的作为贫矿废弃物进行抛弃,这样造成了大量的锡资源浪费,同时对环境也会造成污染危害。

但是火法炼锑、锡、铅获得碱渣工艺,碱渣中的锡为贫锡,物料难以回收,且要经过混料、造球、焙烧、烟尘、气耗等处理工序处理成本高。



技术实现要素:

本发明在于克服现有技术存在的不足,提出一种工艺流程短、设备简单、成本低,在常温常压下进行球磨水浸、操作安全、对环境无污染,锡浸出率﹥99.7%,对国家矿产资源得到了有效的回收保障与利用的从炼锑、炼锡碱渣中采用水浸中和沉锡提取有价金属锡组份的方法。

为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种从炼锑、炼锡碱渣中采用水浸中和沉锡提取有价金属锡组份的方法,该方法包括下述(1)或(2)或(3)中的任一种方式实现:

(1)碱性浸出回收锡组份步骤:

(1.1)将含锡原料碱渣进行球磨,球磨过程不断加入水作为球磨时循环淋洗碱渣用水;加入的水与原料碱渣按照液:固=7~8:1的质量比添加,球磨至浆料细度大于120目即可;

(1.2)将步骤(1)球磨后获得的碱渣浆料经3~5小时的静置;即可自然完全成碱性浸出(达到含锡浓度后即可压滤.其渣率为32-36%即为碱性浸出完全,并经化学分析计算达到含锡指标浓度为依据);

(1.3)将步骤(2)静置后的物料进行压滤,获得碱浸液(滤液)和碱性球磨浸渣(滤渣),碱浸液的pH控制为>11~12;

(1.4)然后在反应槽中搅拌碱浸液、并加入稀硫酸调节pH=6.5~7,中和沉锡;搅拌35~40min后停止搅拌,让其自然沉淀1-2小时;

(1.5)将自然沉淀后的上层清液压滤、获得的滤液作为球磨车间循环淋洗碱渣用水(中和母液水);下层沉淀层另进行压滤、获得含水量为:35-40%的锡终端产品。

(2)酸性(在酸性条件下能提取含量为51%左右的锡组份)浸出回收锡组份步骤:

(2.1)将步骤(1.3)压滤获得碱性球磨浸渣与中和母液水混合,配成液固比为2~3:1(即2-3g固体对应1ml液体的混料);混合过程先加入水然后边搅拌边加入碱性球磨浸渣,搅拌均匀成浆;

(2.2)向步骤(2.1)的浆料中加入0.7moL/L的稀硫酸,在室温下搅拌反应为1-2小时,搅拌转速为50-600转每分,浸出4价锡得到酸性含锡浸出液;

(2.3)过滤,得到酸浸液(滤液)和滤渣(酸性过滤渣饼为碱渣原料总量的10~11%之间,达到回收率目的,产品锡品位25~39%之间,尾渣中经化学分析结果含锡<0.3~0.6%之间);

(2.4)将滤液即酸浸液加入稀硫酸调节pH=6.5~7,中和沉锡;搅拌35~40min后停止搅拌,让其自然沉淀1-2小时;

(2.5)将自然沉淀后的上层清液压滤、获得的滤液作为球磨车间循环淋洗碱渣用水(中和母液水);下层沉淀层另进行压滤、获得含水量为:35-40%的锡终端产品;

(3)碱浸液与酸浸液混合中和调节PH=6~7回收锡组份的:

通过步骤(1.1)-(1.3)获得的碱浸液和通过步骤(2.1)-(2.3)或获得酸浸液混合,然后调节PH=6~7,中和沉锡;搅拌35~40min后停止搅拌,让其自然沉淀1-2小时;将自然沉淀后的上层清液压滤、获得的滤液作为球磨车间循环淋洗碱渣用水(中和母液水);下层沉淀层另进行压滤、获得含水量为:35-40%的锡终端产品。

本发明含锡原料碱渣的金属组份为:Sn:2~7%,Sb:1~2.3%,Fe:3%,Na:32%,余量为炼锑、锡、铅获得的碱渣含有的其它元素。

本发明上述步骤(1.4)中稀硫酸的质量浓度为25~75%;使用稀H2SO4目的是为了安全。

本发明所述的酸性浸出回收提锡组份中的步骤(2.2)加入0.7moL/L的稀硫酸之后,还包括添加氯酸钠或者双氧水的操作,所述的氯酸钠的添加量为步骤(1.1)添加的含锡原料碱渣重量的2%,双氧水的添加量为步骤(1.1)添加的含锡原料碱渣重量的8~10%;这两种试剂都是工业级化工原料,应用在酸浸工序过程中使用,单独使用其中一种药剂即可;在氧化剂用量应用上,可以根据矿源性质,用量可以灵活加碱改变运用。

本发明上述步骤(2.1)中的中和母液水是中和调节PH=6~7沉锡后,上述步骤(1.5)液固分离的压滤水溶液叫“废水”也称“尾水”,在生产上把“尾水”或“废水”用于循环作业,生产回用的水习惯用语称“中和母液水”。

本发明的优点和有益效果:

1.本发明针对贫锡资源物料状况,开发一种廉价从炼锑.锡.铅碱渣中提取有价金属锡的组份;经多次小试、中试后、应用生产证明,其锡的浸出率和直收率>95~98%相乎合;能为生产企业创造经济效益,其回收锡组份的依据是根据碱渣含锡物料及易溶于水的特性,关键在于把碱渣含锡物料硬块在室温下液:固=7~8:/1,通过球磨成浆,在3~5小时之后自然完成浸出溶解分解这一过程,减少了碱性浸出反应操作工序、且处理量大的不足,节约了时间,过滤后直接得到了所需组分Na2SnO3.xH2O溶液,再加稀硫酸浸出液调节PH=6.5~7,即可沉淀出锡化合物组份Sn<OH>4×H2O.过滤渣即为终端产品;含锡Sn品位>30~39%.达企业出售商品要求.其过滤尾水返回生产作业球磨回用水。

2.本工艺控制参数在于碱性球磨浸出和酸性浸出,其目的都是仰制锡的水解为目的,最后才综合完成锡的水解沉淀析出锡化物得到终端产品;本专利已知炼锑、炼锡碱渣中所提取组份主要为:Sn2SnO3,其中2价锡占48.7%,4价Sn占51.3%;本发明利用锡的两性性质,在碱性条件下回收2价锡,在酸性条件下回收4价锡;二者浸出液调PH=6.0~7.1综合回收锡组份,达到整个生产工艺生产用水为中性,用于循环生产用水作业。

3.本发明利用炼锑、炼锡碱渣通过加水球磨,Na+溶解于水的性质,把Na2SnO3转换成碱水溶液,利于水解中和作业,其碱性渣可溶性大于65.7%~70%,其水溶Na+后渣率﹤34%,此过程不是化学反应过程,而是溶解分解过程,反应更加平和。

4.本发明利用锡的两性性质,从碱浸液中回收Sn2+组份,从酸浸一渣中浸出4价锡组份,以硫酸作浸出剂、氯酸钠或双氧水作助溶剂,浸出率﹥99.7%,浸出渣﹤12%,其工艺流程见附图,。

5.本发明有关Na+离子的走向作生产钠盐副产品,达到完善工艺的弊因;本发明工艺流程短、设备简单、生产成本低、采用水浸无气体粉尘污染,对生态环境无危害,生产尾水无外排,用于作生产循环水,从而达到整个项目生产作业、环保无污染要求。

附图说明

附图1为本发明工艺流程图。

具体实施方式

下面通过附图进一步详细描述本发明,但本发明不仅仅局限于以下实施例。

实例中小试及中试不小于20次以上,案例碱渣原料,含锡:4.5%,Fe:5.1%,Pb:0.12%,其它元素微量。

实例1

⑴碱渣贫矿原料Sn:4.5%,Fe:5.1%,Pb:0.12%,含H20:29.13%,称取碱渣烘干至恒重物料:100克,大于120目,占70%以上,液:固=7:1。在室温条件下搅拌反应:45min,搅拌转速:200转/分钟。反应时间达到后,真空抽滤:易。过滤渣105℃烘干10小时,至恒重不变,称重其渣率为:34.21%,碱渣中分析Sn:6.13%,碱性液中浸出率为Sn:53.3%。

⑵酸性浸出一浸碱渣为原料,使用:0.7moL/L稀H2S04作浸出剂,加15%的双氧水作氧化剂,液:固=2~3:1,温度:反应热达﹤50℃,搅拌转速200转/分钟,1.5小时,真空抽滤,烘干渣重为:11.16%,尾渣Sn化学分析Sn:0.36%,浸出率为99.1%,回收率Sn﹥97.3%,产品Sn:38.5%。

实例2

⑴碱渣贫矿原料Sn:4.5%,其它指标同实例1,称取碱渣原料100克、120目粒度﹥70%,液:固=8:1,在室温下搅拌浸出,转速200转/分钟,1小时后,停机真空抽滤,过滤渣105℃下烘干至恒重不变,称得渣率为33.96%,化学分析碱渣中锡为:Sn:6.08%,碱浸率为54.1%。

⑵酸浸原料使用一浸碱渣,使用0.7moL/L,H2S04加入H2O2用量为10%,液:固=8:1,搅拌反应1.5小时后,测反应热为﹤45℃,真空抽滤,酸浸渣烘干至恒重不变,渣率11.6%,尾渣化学分析结果Sn:0.35%,综合浸出率99.28%,回收率97.5%,产品Sn:39.1%。

实例3

⑴碱渣原料Sn:2.7%,其他元素成分不预参考。称取烘干至恒重物质500g,目度﹥120目占75%以上(称重量比),液:固=4:1,在室温下300转/分钟,搅拌1.5小时后停机真空抽滤,滤渣烘干至恒重不变为182.77克,碱浸渣率为37.55%,尾渣分析为3.97%,浸出率为46.3%,考虑碱浸渣未达要求,重复碱浸,液:固=6:1,室温下搅拌浸出40min后,真空抽滤,尾渣105℃下烘干至恒重称重为175.61克,碱渣率为35.1%。

⑵酸浸为一浸碱渣为原料,使用0.8moL/L的稀H2S04作浸出剂,搅拌1小时,转速250转/分钟,真空抽滤,尾渣烘干至恒重为56.9%,酸浸渣化学分析为0.91%,浸出率综合﹥96.2%,产品Sn:31.2%。

注:根据以上实例小试及本人大于10kg的碱渣原料提取锡组份的中试报告,完全符合生产的应用可行性,操作控制参数必须具备以下条件步骤:

一步,必须把碱渣硬块料加水球磨达120目不小于70%。

二步,球磨用水,液:固保持在7~8:1为适宜,完成球磨浸出过程同步。

三步,球磨的碱浸渣率保持在34%±2为前提,来完成碱浸提取锡组份工序,以化学分析按碱浸液总体积×需要含Sn指标浓度来计算完成浸出的球磨过程浸出率。

四步,在酸浸条件下选择大于0.7moL/L的H2S04作浸出剂,按碱浸性渣的8~10%加入H202作氧化剂来浸出一浸碱渣。

五步,综合碱浸液及酸浸液中和调节PH=6.5~7水解沉出锡化合物,得到终端企业指标Sn<OH>4×H20产品,省去专行调节用硫酸试剂成本(H2S04)。

六步,终端产品须脱水甩干,水分控制在40%±2之间,含Sn品位在25~39%之间。

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