一种锡铜渣的隔膜电解工艺的制作方法

文档序号:18633915发布日期:2019-09-11 21:59阅读:431来源:国知局
本发明涉及有色金属冶炼
技术领域
,具体涉及一种一种锡铜渣的隔膜电解工艺。
背景技术
:锡铜渣(也称硫渣)是粗锡火法精炼加硫除铜的副产品,黑色粉末状锡铜渣含锡39%-50%,含铜20%-40%,含铅1%-5%,锡铜渣中锡主要以金属状态存在,少部分以硫化状态存在。铜则以硫化物存在,少量以金属状态存在。对于此类锡铜渣的处理已有人开发出用隔膜电解法,然而该方法存在电解时锡直接回收率低,电解液金属离子浓度降低,补充困难等问题,故而该方法现已很少用于锡铜渣处理。技术实现要素:本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足,提供一种工艺稳定,操作简便,适合于高杂锡铜渣的隔膜电解工艺,大大提高了电解时锡直接回收率,具良好的经济效益。为实现上述目的,本发明的技术方案如下:一种锡铜渣的隔膜电解工艺,所述的工艺包括以下步骤:s1、将铅和锡按照1:1.5-3的比例放进熔炉融化,浇铸成阳极板;s2、将锡铜渣中加入1%-5%锡铜渣体积的稻谷壳充分混合;s3、将上述与稻谷壳充分混合的锡铜渣和阳极板装入隔膜框中,然后将所述的隔膜框和阴极板装入电解槽内,并在所述的电解槽中加入硅氟酸盐电解液进行电解;s4、4天后,将所述的阴极板换成新的阴极板,8天后,取出阴极板、阳极板和隔膜框,完成一个电解周期;s5、将阴极板的产物由真空炉进行锡铅分离,分别产出精锡和精铅。优选的,步骤s3中所述的电解槽每槽有7框隔膜框,8片阴极板,隔膜框间隔距离为130mm。优选的,步骤s3中所述的电解槽槽电压为0.5v-1v。优选的,所述的隔膜框为耐酸塑料框,所述的隔膜框内放置有耐酸袋,用于放置锡铜渣及阳极板。进一步的,步骤s3中所述的硅氟酸盐电解液之总酸为130~150g/l,sn总为50~60g/l,sn2+为45~50g/l,sn4+为5~10g/l。优选的,电解周期内每天都需要加硅氟酸来补充消耗,保持硅氟酸盐电解液浓度。本发明的硅氟酸可重复利用,无需一个电解周期就要重新换电解液,但每天都需要通过化验硅氟酸盐电解液来确定要补充的硅氟酸的量以保持硅氟酸盐电解液浓度。本发明的步骤s2中通过加入1%-5%锡铜渣体积的稻谷壳,是为了使锡铜渣蓬松,电解过程中充分反应;将电解槽的隔膜框间隔距离为130mm,是因为在这个间距便于将锡铅吸附到阴极板;在一个电解周期内换两次阴极板,阴极板吸附效果更佳。本发明阴极产物经步骤s5处理后产出的金属锡和铅,可再用于步骤s1浇铸阳极板。隔膜渣经过水洗后压滤后到回转窑进行氧化脱硫、脱砷焙烧,再球磨成80目以上的粉状进行硫酸浸取----加硫酸浸取、压滤、分离;浸出渣焙烧后返回锡冶炼流程,浸出液进行电解电积铜,产出精铜出售。有益效果:(1)本发明通过在锡铜渣中加入1%-5%铜渣体积的稻谷壳,使电解框内的锡铜渣蓬松,电解过程中锡铜渣能与电解液充分反应;通过将阳极板设置为1:1.5-3比例的铅锡合金,当阳极板溶解时,将补充电解液金属离子浓度,解决了隔膜电解法电解液金属离子浓度降低,补充困难的问题,而且铅锡合金的阳极板将更好地带动锡铜渣中的锡吸附到阴极板。(2)本发明在操作上进行了改革,原定五天出槽完成一个周期,现改为第一次用新的阴极板替换出旧的阴极板,第二次一起取出阳极板、隔膜框和阴极板,完成了一个周期;时间上延长了3-4天,阴极板吸附效果更佳;本发明锡的直接回收率较传统一次性出槽的高。(3)本发明不仅操作简便,易于实施,生产成本较低,而且提高了电解时锡直接回收率,具良好的经济效益。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明做详细的说明。实施例1:一种锡铜渣的隔膜电解工艺,所述的工艺包括以下步骤:s1、将铅和锡按照1:1.5的比例放进熔炉融化,浇铸成阳极板;s2、将锡铜渣(成分含锡47%,铅2%,铜22%,砷2%,锑0.8%,硫11%)中加入1%锡铜渣体积的稻谷壳充分混合;s3、将与稻谷壳混合的锡铜渣装入隔膜框内的耐酸袋里,袋内再放入阳极板作为导电板;铅锡合金浇铸成阴极板(含锡60%,铅39%以上,微量铋锑砷);隔膜框、阳极板、阴极板装入电解槽内,每槽7框隔膜框,8片阴极板,隔膜框间隔距离为130mm;并放入硅氟酸盐电解液进行电解,槽电压为0.5v;其中:硅氟酸盐电解液之总酸为130g/l,pb为20g/l以内,sn总为50g/l,sn2+为45g/l,sn4+为5g/l,硅氟酸浓度为400g/l;s4、4天后,将阴极板换成新的阴极板,8天后,取出阴极板、阳极板和隔膜框,完成一个电解周期;s5、将阴极板的产物(成分含锡62%,铅37%)由真空炉进行锡铅分离,分别产出精锡和精铅。实施例2:一种锡铜渣的隔膜电解工艺,所述的工艺包括以下步骤:s1、将铅和锡按照1:2的比例放进熔炉融化,浇铸成阳极板;s2、将锡铜渣(成分含锡47%,铅2%,铜22%,砷2%,锑0.8%,硫11%)中加入2%锡铜渣体积的稻谷壳充分混合;s3、将与稻谷壳混合的锡铜渣装入隔膜框内的耐酸袋里,袋内再放入阳极板作为导电板;铅锡合金浇铸成阴极板(含锡60%,铅39%以上,微量铋锑砷);隔膜框、阳极板、阴极板装入电解槽内,每槽7框隔膜框,8片阴极板,隔膜框间隔距离为130mm;并放入硅氟酸盐电解液进行电解,槽电压为0.8v;所述的隔膜框为耐酸塑料框,所述的隔膜框内放置有耐酸袋,用于放置锡铜渣及阳极板;其中:硅氟酸盐电解液之总酸为140g/l,pb为20g/l以内,sn总为55g/l,sn2+为48g/l,sn4+为8g/l;s4、每天往电解液里加入一次硅氟酸,保持硅氟酸盐电解液浓度;4天后,将阴极板换成新的阴极板,8天后,取出阴极板、阳极板和隔膜框,完成一个电解周期;s5、将阴极板的产物(成分含锡62%,铅37%)由真空炉进行锡铅分离,分别产出精锡和精铅。实施例3:一种锡铜渣的隔膜电解工艺,所述的工艺包括以下步骤:s1、将铅和锡按照1:3的比例放进熔炉融化,浇铸成阳极板,所述的阳极板的尺寸较隔膜框小;s2、将锡铜渣(成分含锡47%,铅2%,铜22%,砷2%,锑0.8%,硫11%)中加入5%锡铜渣体积的稻谷壳充分混合;s3、将与稻谷壳混合的锡铜渣装入隔膜框内的耐酸袋里,袋内再放入阳极板作为导电板;铅锡合金浇铸成阴极板(含锡60%,铅39%以上,微量铋锑砷);隔膜框、阳极板、阴极板装入电解槽内,每槽7框隔膜框,8片阴极板,隔膜框间隔距离为130mm;并放入硅氟酸盐电解液进行电解,槽电压为1v;所述的隔膜框为耐酸塑料框,所述的隔膜框内放置有耐酸袋,用于放置锡铜渣及阳极板;其中:硅氟酸盐电解液之总酸为150g/l,pb为20g/l以内,sn总为60g/l,sn2+为50g/l,sn4+为10g/l;s4、每天定时往电解液里加入一次硅氟酸,保持硅氟酸盐电解液浓度;4天后,将阴极板换成新的阴极板,8天后,取出阴极板、阳极板和隔膜框,完成一个电解周期;s5、将阴极板的产物(成分含锡62%,铅37%)由真空炉进行锡铅分离,分别产出精锡和精铅。本发明实施例1-3和对比例1-2分别实施一个电解周期后锡的电解直收率如表1所示,其中对比例1锡铜渣中不加稻谷壳,其他步骤及变量与实施例3相同;对比例2不加阳极板,其他步骤及变量与实施例3相同。表1实施例与对比例分别实施8天后锡的电解直收率实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2锡总直收率50%59%60%56%20%净锡直收率40%46%48%44%20%表1中锡总直收率=(阴极产出的锡/投入铜渣中的锡量)*100%;净锡直收率=((阴极产出的锡-阳极板消耗的锡)/投入铜渣中的锡量)*100%。本发明通过在锡铜渣中混合稻谷壳,增加铅锡合金阳极板,来提高阴极板锡的析出量,进而提高锡的直接回收率。最后应说明的是:显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。当前第1页12
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