专利名称：从锡铋废料中分离锡、铋、铜和锌的工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及从锡铋废料中分离锡、铋、铜和锌的工艺，属于湿法从固体废料中分离出有色金属元素领域。
背景技术：
本发明中，由锡铋合金电镀废液回收所产生的固体废料称为锡铋废料，典型成分为H20 :37. 72%, Bi :14. 7%、Cu 1. 56%、Sn :38. 29%、Zn 1. 35%、0 6. 38%。由于锡铋废料中所含的Bi、Sn金属性质相近，属于两性元素，所形成锡-铋或其氧化物很难进行常规工艺分离。如果在分离铋、铜、锌之前脱去锡，将使后续的金属回收在处理技术上变得很容易。但是，关于锡铋废料中对含锡、铋、铜和锌的物料分离，迄今为止，尚未发现有类似的文献报道。与本发明相关的现有技术有2009年8月沈日中国发明专利公开号CN 1015143961，所公开的“从含锡铅阳极泥中分离锡、锑的方法”该方法是先将物料用盐酸加氯化钠进行氧化酸浸，使绝大部分锡、锑、铋、铜等进入酸浸液，与铅、银等分离，然后用氯化铵将酸浸液中的锡以氯锡酸铵的形式选择性地沉淀出来，从而实现锡与锑、铋、铜的分离。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种从锡铋废料中分离锡、铋、铜和锌的工艺，它创造性地设计焙烧和二段酸浸步骤，让锡铋废料在分离铋、铜、锌之前脱去锡，使后续的金属回收在处理技术上变得很容易。本发明采用的技术方案是这样的一种从锡铋废料中分离锡、铋、铜和锌的工艺， 工艺步骤如下
①焙烧
将锡铋废料于550 600°C下焙烧；使其中的Sn+2变成Sn+4，同时SnA将变成不溶于酸、碱的α形态；化学反应方程式2Sn0 +02=2 SnO2 ；
②粉碎
将焙烧好的物料粉碎至颗粒细度达200目；
③二段酸浸
在一段浸出槽中加入1 2mol的盐酸或二段返回的铋铜锌浸出液，按1:5的固液比投入②步骤粉碎好的锡铋废料；搅拌加热至90°C以上；再搅拌保温池以上；过滤，得一段浸出液和一段滤渣；将一段滤渣加入二段浸出槽中，按1:3 4的固液比加入1 2mol的盐酸，搅拌加热至90°C，保温池以上，过滤，得二段浸出液和二段滤渣；用1 2mol的盐酸洗涤二段滤渣，洗涤液与二段浸出液合并为铋铜锌浸出液，返回一段浸出槽中；洗涤后的二段滤渣即为锡精矿；
④中和沉铋
将③步骤的一段浸出液用浓氨水中和至pH=3，搅拌冷却至80°C，保温，陈化lh，过滤，滤渣用pH=3的稀盐酸溶液洗涤，合并该步骤的滤液和洗涤液为沉铋滤液，该步骤洗涤后的滤渣即为氯氧铋；
⑤置换铜
在④步骤的沉铋滤液中，按化学计量加入锌粉搅拌，控制溶液中的Cu小于1啤/1，过滤得置换铜的过滤液和滤渣；该滤渣即为海绵铜；
⑥沉淀锌
在⑤步骤置换铜的过滤液中加纯碱至pH>7. 5，陈化过滤，滤液开路或回收氯化铵及氯化钠，滤渣即为碳酸锌。上述化学计量是指，按参与置换反应的沉铋滤液中铜离子的量完全置换成海绵铜所需要的锌粉量为化学计量。使用本发明的技术效果是，能将典型组成是H2O 37. 72%、Bi :14. 7%、Cu :1. 56%、 Sn 38. 29、Zn :1. 35%、0 :6. 38% 的锡铋废料分离为典型成分:Sn :56. 3%、Bi :0. 45%、Cu
0.051%、Zn 0. 015% 的锡精矿，典型成分:Sn :1. 11%, Bi :76. 15%, Cu :0. 031%, Zn :0. 011% 的氯氧铋，典型成分=Cu 0. 013%，Zn 50. 3%，Sn :0. 001%, Bi :0. 001%的海绵铜，以及典型成分=Cu :0. 013%，Zn :50. 3%，Sn :0. 001%, Bi :0. 001%的碳酸锌。工艺流程短，废液返回浸出利用，或回收氯化铵及氯化钠。对环境污染小。并可以实现金属锡回收率为99. 2%;铋回收率为97. 8% ；铜回收率为95. 4% ；锌回收率为93. 2%，并且产品工艺稳定，质量好。
具体实施例方式下面用具体实施方式
对本发明作详细的说明。 实施例称取典型组成是:H20:37. 72%、Bi :14. 7%、Cu 1. 56%、Sn :38. 29、Zn 1. 35%、0 6. 38%的锡铋废料50g放入马弗炉中，控制温度550 600°C，焙烧池，冷却，粉碎至全部通过200目，用二段浸出液150ml，在90°C，搅拌条件下浸出池，稍冷，过滤，滤液即为一段浸出液，成分分析:Cu 5. llg/l，Zn :5. 02g/l，Sn :230. 8 mg/l，Bi :59. 35g/l。滤渣用 1. 5mol 的盐酸120ml在90°C搅拌条件下二次浸取池，稍冷，过滤，滤液即为二段浸出液，滤渣用30ml，
1.5mol的盐酸洗涤，洗液与二段浸出液合并用于一段浸出，滤渣即为锡精矿，干重20. 7g， 化验结果:Cu :0. 051%, Zn :0. 015%，Sn :57. 2%, Bi :0. 45%。锡金属收率99. 2%。一段浸出液用25%的浓氨水22. 8g中和，终点pH为3，搅拌，保温80°C，陈化lh，过滤，用20ml、pH 值=3的稀盐酸溶液洗涤滤渣，合并洗涤水与滤液，滤渣即为氯氧铋，干重9. 44g，分析结果 Sn 1. 11%,Bi 76. 15%，Cu :0. 058%，Zn :0. 041%。铋金属收率97. 8%，沉铋后的滤液加入锌粉 0. Sg,搅拌lh，过滤，用少量的水洗涤滤渣，合并洗涤水与滤液，用于沉锌，滤渣即为海绵铜， 干重 0. 81g，分析结果:Sn :0. 001%, Bi :0. 05%, Cu :92. 3%, Zn :2. 50%。金属铜回收率95. 4%。在置换铜过滤液中，加入纯碱2. 5g，搅拌加热至60°C，沉淀锌，终点PH值>7。升温至90°C保温，搅拌Ih陈华，过滤，滤饼用水洗涤，即为，干重3. 03g。分析结果Sn :0. 001%, Bi :0. 001%, Cu :0. 013%, Zn :50. 3%。金属锌的总回收率93. 2%。
权利要求
1. 一种从锡铋废料中分离锡、铋、铜和锌的工艺，其特征在于工艺步骤如下①焙烧将锡铋废料于550 600°C下焙烧；使其中的Sf2变成Sn+4，同时SnA将变成不溶于酸、碱的α形态；化学反应方程式2Sn0 +02=2 SnO2 ；②粉碎将焙烧好的物料粉碎至颗粒细度达200目；③二段酸浸在一段浸出槽中加入1 2mol的盐酸或二段返回的铋铜锌浸出液，按1:5的固液比投入②步骤粉碎好的锡铋废料；搅拌加热至90°C以上；再搅拌保温池以上；过滤，得一段浸出液和一段滤渣；将一段滤渣加入二段浸出槽中，按1:3 4的固液比加入1 2mol的盐酸，搅拌加热至90°C，保温池以上，过滤，得二段浸出液和二段滤渣；用1 2mol的盐酸洗涤二段滤渣，洗涤液与二段浸出液合并为铋铜锌浸出液，返回一段浸出槽中；洗涤后的二段滤渣即为锡精矿；④中和沉铋将③步骤的一段浸出液用浓氨水中和至pH=3，搅拌冷却至80°C，保温，陈化lh，过滤， 滤渣用pH=3的稀盐酸溶液洗涤，合并该步骤的滤液和洗涤液为沉铋滤液，该步骤洗涤后的滤渣即为氯氧铋；⑤置换铜在④步骤的沉铋滤液中，按化学计量加入锌粉搅拌，控制溶液中的Cu小于1啤/1，过滤得置换铜的过滤液和滤渣；该滤渣即为海绵铜；⑥沉淀锌在⑤步骤置换铜的过滤液中加纯碱至pH>7. 5，陈化过滤，滤液开路或回收氯化铵及氯化钠，滤渣即为碳酸锌。
全文摘要
本发明涉及从锡铋废料中分离锡、铋、铜和锌的工艺，属于湿法从固体废料中分离出有色金属元素领域。本发明将由锡铋合金电镀废液回收所产生的固体废料称为锡铋废料，典型成分为H2O37.72%，Bi14.7%、Cu1.56%、Sn38.29%、Zn1.35%、O6.38%通过焙烧、粉碎、酸浸、中和沉铋、置换沉铜、沉锌、高效分离了锡、铋、铜、锌四元素，收率高，分别达到99.2%、97.8%、95.4%、93.2%，产品质量好。
文档编号C22B7/00GK102304621SQ201110297150
公开日2012年1月4日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者吴祖祥, 张娟, 曹永燃, 李翔 申请人:湖南金旺铋业股份有限公司