专利名称：一种从锌电积阳极泥中回收锌、锰、铅和银的方法
技术领域：
本发明公开了一种从锌电积阳极泥中回收锌、锰、铅和银的方法，尤其是指一种以锌电积阳极泥为原料，采用高效、绿色的全湿法流程回收有价金属锌、锰、铅和银的方法。属于资源回收利用技术领域。
背景技术：
湿法炼锌厂电积过程中在阳极会产生大量阳极泥，该阳极泥主要成分是锰、铅和锶，还含有少量的银，其中的铅和银是可回收和利用的宝贵资源。目前处理锌电积阳极泥的方式有两种，一种是简单的堆积处理，造成重金属污染，并占用土地资源；另一种是回收利用。回收利用方式处理该阳极泥，其工艺为将以二氧化锰为主要成分的锌电积阳极泥返回到锌浸出工序除铁，铅和银跟随进入浸出渣，对浸出渣进行回转窑挥发焙烧回收其中的锌和铅，银则进入窑渣而损失，也对浸出渣进行浮选，但银收率较低。但在生产过程中发现，阳极泥返回到锌浸出工序，锰离子已经过量，造成系统溶液锰离子偏高，对电解锌产生负面作 用，且铅银回收率低。针对锌电积阳极泥的处理方法，已报道的处理方法还有以下几种(I)还原焙烧浸出法，在文献《锌阳极泥制取碳酸锰的研究》中报道用褐煤做还原剂，在750°C下还原焙烧8h，再用2. 04mol/L硫酸浸出焙烧粉，用NaS除浸出液中重金属，最后用碳酸氢铵进行复分解反应，得到碳酸锰。该方法目前在工业化生产中被广泛应用，但其初期投资较大，生产过程中会产生温室气体二氧化碳，锰的综合回收率较低，能耗大和工艺焙烧时间长。(2)两矿浸出法在文献《硫化铅还原硫酸浸出锌电解阳极泥中二氧化锰的试验研究》和专利CN101538650A中，采用硫化物与锌电积阳极泥中的二氧化锰反应，以回收锰、铅和银。采用该方法是可以避免高温问题，因采用矿物，会影响到浸出液中杂质的含量和浸出渣中铅银的品位。(3)物理分离法在文献《物理方法从锌阳极泥中分离锰与铅银矿物工艺研究》以及专利CN101690910A中，采用磁选、重选和浮选等物理选矿方法为主，进行铅银、锰的分离。该法是比较经济的方式，但锰、铅和银不能分离彻底，造成铅银的回收率低。(4)直接还原浸出法在专利CN102168177A中，先将阳极泥进行球磨，在酸性体系下用双氧水为还原剂对阳极泥中二氧化锰进行还原浸出，以实现锰资源的回收利用。该方法能有效回收锰，与其它工艺比较反应时间短很多，提高了生产效率；浸出过程中未引入其他杂质，废气、废渣大为减少；且该工艺生产在室温条件进行，不需要额外补充能源，能节省能源与投资。但是一方面双氧水用量大，价格高昂，生产成本较高，另一方面，高浓度的双氧水挥发性、腐蚀性都很强，对人体危害大，生产操作及贮存均比较困难。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种工艺简单易行、还原剂来源广泛、能耗低、投资少的从锌电积阳极泥中回收锌、锰、铅和银的方法。本发明一种从锌电积阳极泥中回收锌、锰、铅和银的方法，一种从锌电积阳极泥中回收锌、锰、铅和银的方法，包括下述步骤第一步将锌电积阳极泥与球磨液配置成球磨物料，进行湿式球磨至锌电积阳极泥粒度为60 300目后,过滤,滤液作为锌冶炼系统原料；滤洛备用；第二步将第一步所得滤渣与酸性溶液混合并通入还原剂二氧化硫气体，进行还原反应浸出锰；或将第一步所得滤渣经漂洗后，得到的漂洗渣与酸性溶液混合并通入还原剂二氧化硫气体，进行还原反应浸出锰；固液分离，得富锰浸出液和浸出渣，富锰浸出液备用，浸出渣为高铅渣，作为铅冶炼系统原料回收铅和银；第三步富锰浸出液经净化，除去其中的铁及重金属元素后，采用电解法制备二氧化猛。本发明一种从锌电积阳极泥中回收锌、锰、铅和银的方法，第二步中，所述漂洗是将滤渣与水按固液质量比I :2 5. 5进行漂洗，漂洗时间I 3h，漂洗水返回至湿式球磨工序用于配置球磨物料。本发明一种从锌电积阳极泥中回收锌、锰、铅和银的方法，湿式球磨的球磨物料，是将锌电积阳极泥与球磨液按固液质量比1:2 5配置。本发明一种从锌电积阳极泥中回收锌、锰、铅和银的方法，所述滤渣或漂洗渣按固液质量比1:2 6与pH值为O. 5 I. 5的硫酸溶液混合、搅拌，同时，通入还原剂二氧化硫气体，进行还原反应浸出锰，通气结束后，继续搅拌O. 5 3h ;过滤，得富锰浸出液，备用；浸出渣为高铅渣，作为铅冶炼系统原料回收铅和银；所述二氧化硫气体通入量，根据滤渣或漂洗洛中猛与二氧化硫反应理论需求量的I. I I. 8倍通入。本发明一种从锌电积阳极泥中回收锌、锰、铅和银的方法，所述还原剂二氧化硫气体通入漂洗渣与硫酸的混合溶液时，控制二氧化硫气体的通入速度，确保不溢出。本发明一种从锌电积阳极泥中回收锌、锰、铅和银的方法，富锰浸出液的净化，是采用水解法去除其中的铁，采用硫化钡去除其中的重金属。本发明一种从锌电积阳极泥中回收锌、锰、铅和银的方法，所述电解法制备二氧化锰，阳极板采用钛合金，阴极板采用铝板，电解参数为电流密度40a/m2-80a/m2、温度950C _98°C、锰离子浓度 33g/L-38g/L、硫酸 30g/L_35g/L、极板间距 110mm-130mm。本发明一种从锌电积阳极泥中回收锌、锰、铅和银的方法，所述锌电积阳极泥为硫酸体系电积后得到的锌电积阳极泥，其形状为块状、片状或泥浆状。本发明由于采用上述工艺方法，采用湿式球磨的方式回收锌；用绿色全湿法还原浸出猛，通过电解制备得到的二氧化猛，满足电池级电解二氧化锰性能要求；浸出渣为高铅渣，作为铅冶炼系统原料，在铅冶炼系统回收铅和银；与传统工艺相比，本发明具有投资少、工艺简单易行、还原剂来源广泛、能耗低等特点，是易于推广和应用到锌电积阳极泥为原料锌、锰、铅和银回收的方法。综上所述，本发明的方法具有投资少，工艺简单，成本低，易于操作等特点；整个流程均为绿色冶金工艺流程，环境友好，可有效提高资源的综合回收和利用效率，电解得到的电池级二氧化锰作为新能源材料，利于环境的保护和资源的高附加值利用。易于实现工业化大规模应用。
具体实施例方式实施例I锌电积阳极泥成分见表1，表I锌电积阳极泥成分
权利要求
1.一种从锌电积阳极泥中回收锌、锰、铅和银的方法，包括下述步骤 第一步将锌电积阳极泥与球磨液配置成球磨物料，进行湿式球磨至锌电积阳极泥粒度为60 300目后,过滤,滤液作为锌冶炼系统原料；滤洛备用； 第二步将第一步所得滤渣与酸性溶液混合并通入还原剂二氧化硫气体，进行还原反应浸出锰； 或将第一步所得滤渣经漂洗后，得到的漂洗渣与酸性溶液混合并通入还原剂二氧化硫气体，进行还原反应浸出锰； 固液分离，得富锰浸出液和浸出渣，富锰浸出液备用，浸出渣为高铅渣，作为铅冶炼系统原料回收铅和银； 第三步富锰浸出液经净化，除去其中的铁及重金属元素后，采用电解法制备二氧化猛。
2.根据权利要求I所述的一种从锌电积阳极泥中回收锌、锰、铅和银的方法，其特征在于第二步中，所述漂洗是将滤渣与水按固液质量比I :2 5.5进行漂洗，漂洗时间I 3h， 漂洗水返回至湿式球磨工序用于配置球磨物料。
3.根据权利要求I所述的一种从锌电积阳极泥中回收锌、锰、铅和银的方法，其特征在于湿式球磨的球磨物料,锌电积阳极泥与球磨液按固液质量比1:2 5配置。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种从锌电积阳极泥中回收锌、锰、铅和银的方法，其特征在于第二步中，所述滤渣或漂洗渣按固液质量比1:2 6与pH值为O. 5 I. 5的硫酸溶液混合、搅拌，同时，通入还原剂二氧化硫气体，进行还原反应浸出锰，通气结束后，继续搅拌O. 5 3h ;过滤，得富锰浸出液，备用；浸出渣为高铅渣，作为铅冶炼系统原料回收铅和银；所述二氧化硫气体通入量，根据滤渣或漂洗渣中锰与二氧化硫反应理论需求量的I.I I. 8倍通入。
5.根据权利要求4所述的一种从锌电积阳极泥中回收锌、锰、铅和银的方法，其特征在于所述还原剂二氧化硫气体通入漂洗洛与硫酸的混合溶液时，控制二氧化硫气体的通入速度，确保不溢出。
6.根据权利要求4所述的一种从锌电积阳极泥中回收锌、锰、铅和银的方法，其特征在于富锰浸出液的净化，是采用水解法去除其中的铁，采用硫化钡去除其中的重金属。
7.根据权利要求6所述的一种从锌电积阳极泥中回收锌、锰、铅和银的方法，其特征在于所述电解法制备二氧化锰，阳极板采用钛合金，阴极板采用铝板，电解参数为电流密度 40a/m2-80a/m2、温度 95°C _98°C、锰离子浓度 33g/L_38g/L、硫酸 30g/L_35g/L、极板间距110mm-130mmo
8.根据权利要求7所述的一种从锌电积阳极泥中回收锌、锰、铅和银的方法，其特征在于所述锌电积阳极泥为硫酸体系电积后得到的锌电积阳极泥，其形状为块状、片状或泥浆状。
全文摘要
一种从锌电积阳极泥中回收锌、锰、铅和银的方法，是将锌电积阳极泥进行湿式球磨后，过滤，滤液作为锌冶炼系统原料；滤渣与酸性溶液混合并加入还原剂，进行还原反应，浸出锰，过滤，得浸出液和浸出渣，浸出液经净化后，采用电解法制备二氧化锰；浸出渣为高铅渣，作为铅冶炼系统原料回收铅和银。本发明具有投资少，工艺简单，成本低，易于操作等特点；整个流程均为绿色冶金工艺流程，环境友好，可有效提高资源的综合回收和利用效率，电解得到的电池级二氧化锰作为新能源材料，利于环境的保护和资源的高附加值利用。易于实现工业化大规模应用。
文档编号C22B13/00GK102912138SQ20121039887
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者陈海清, 蒋光辉, 刘俊 申请人:湖南有色金属研究院