含锡冶炼烟尘中锡铅锌的湿法冶金分离回收方法
【专利摘要】本发明提供了含锡冶炼烟尘中锡铅锌的湿法冶金分离回收方法，如下：将锡烟尘首先加入硫酸溶液中，浸出锌，过滤得含锌液和滤渣；锌液浓缩生产七水硫酸锌，滤渣加入含氯离子的盐溶液中浸出铅，过滤得含铅液和锡泥；然后向含铅液中加入含有钙离子和氢氧根离子的溶液沉淀铅，过滤得铅泥和滤液；铅泥洗涤得铅精矿；对滤液进行氯离子浓度调整后作为铅浸出液循环利用；将锡泥洗涤烘干，得锡精矿；并将洗涤废液进行浓缩回收氯。本发明采用湿法冶金工艺，依次将锌和铅从锡烟尘中分离出去。得到的锡精矿中锡的含量可以提高1倍，锡几乎没有损失。提高了锡的品味以及锡单价，增加经济效益。无废水外排，无重金属污染，达到国家环境保护的要求。
【专利说明】含锡冶炼烟尘中锡铅锌的湿法冶金分离回收方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及含锡冶炼烟尘(以下简称锡烟尘)中的有价金属回收【技术领域】，尤其涉及含锡冶炼烟尘中锡铅锌的湿法冶金分离及综合回收的方法。
【背景技术】
[0002]锡烟尘中含有多种有价金属，不同冶炼厂的锡烟尘中有价金属的含量都不相同。目前，锡烟尘据各金属的含量差异主要用于锡、铅、锌的冶炼生产，但在不同的应用中，某些有价金属因对主金属产品的不良影响，而被当作杂质看待，不计价。如成分分别为Sn26%、Pbl6%, Znl8%的烟尘，进入电炉冶炼锡工艺中，一般情况铅锌当杂质处理，只能少量掺入使用，铅锌从而被贫化。有的厂家虽考虑了铅的回收，但花炼锡的代价来回收铅毕竟不划算。再如，成分分别为Sn5%、Pb30%、Znl5%的烟尘，选择炼锡的流程，铅锌太高，选择炼铅的流程锡损失很大或根本不能回收。
[0003]因此，如能将铅锌从锡烟尘中分离脱除，就生产中成品锡离子的厂家(利用低品位含锡渣料及烟尘——含锡2%?5%，通过烟化炉吹炼富集得到品位高达20%以上锡精矿一锡离子的企业)而言，锡烟尘作为购进的原料，既能保证锡精矿的质量，提高其品位，增加经济收入，脱除的铅锌又能产生一定的附加值。而其产品锡精矿同样含有较高的铅和锋，也可进一步脱除铅锋，提闻锡精矿品位，品级差使锡精矿增值。同样，脱除的铅锋也能广生附加值。就利用高品位锡烟尘作原料生产精锡的厂家而言，锡烟尘中高含量的铅锌，不但影响其产品质量，增加能耗，降低收益，还加大了其生产处理难度。
[0004]总之，在从低品位锡渣料、锡烟尘到精锡的冶炼生产过程中，无论是生产中成品锡离子的厂家，还是利用高品位锡烟尘生产精锡的厂家和拥有锡烟尘的厂家，分离锡铅锌都有其一定的经济价值。
[0005]基于以上原因，从锡烟尘中分离脱除铅锌，势在必行。而利用湿法冶金工艺从锡烟尘中分离脱除铅锌，又是综合性能最好的一种分离方法。现市场上的湿法冶金厂家，尚未有对锡烟尘浸出铅的技术。同时，利用现有浸出锌的方法，从锡烟尘中的浸取锌的锌脱除率不闻，达不到锡品位提升的目的。
【发明内容】
[0006]针对现有技术的上述缺陷和问题，本发明的目的是提供含锡冶炼烟尘中锡铅锌的湿法冶金分离回收方法，利用湿法冶金，依次将锌和铅从锡烟尘中分离出去，得到的锡含量提高的锡精矿。解决了现有湿法冶金不能有效浸出分离锡烟尘中的铅，以及现有湿法冶金对锡烟尘中的锌的脱除率不高的技术问题。
[0007]为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0008]含锡冶炼烟尘中锡铅锌的湿法冶金分离回收方法，是通过以下步骤实现的:
[0009]步骤一、将锡烟尘加入硫酸溶液中，搅拌浸出锌，然后过滤，得含锌液和滤渣，再对含锌液进行提取锌的后处理；
[0010]步骤二、将步骤一的滤渣加入铅浸出液中，搅拌浸出铅，然后过滤，得含铅液和锡泥；所述铅浸出液为含有氯离子的盐溶液，滤渣与铅浸出液的质量比为1: 5?8;
[0011]步骤三、在搅拌状态下，向步骤二的含铅液中加入沉铅处理液，至含铅液的pH值达8?10，然后过滤得铅泥和滤液；所述沉铅处理液为含有钙离子和氢氧根离子的溶液；
[0012]步骤四、将步骤二的锡泥依次进行洗涤、烘干，得到锡精矿。
[0013]本发明中所述的固液比为固液质量比。
[0014]本发明的含锡冶炼烟尘中锡铅锌的湿法冶金分离回收方法，采用湿法冶金工艺，依次采用硫酸浸锌，氯离子盐溶液浸铅和步骤三的沉铅工艺，依次将锌和铅从锡烟尘中分离出去。在步骤二的浸铅工艺中，铅的浸出率高，达到85^-95%,且浸铅得到的含铅液中几乎检测不到锡离子的存在。步骤三中，利用氢氧根离子沉淀回收铅得到铅泥，其含铅量为30%?35%，由于铅液沉铅后，返回浸铅工段循环使用，浸出的铅基本实现百分之百的回收，按投入的铅计，铅的回收率达85%?90%;利用钙离子将含铅液中的硫酸根(步骤一中的滤渣带进来的)反应以硫酸钙的形式沉淀出来，则滤液中不存在硫酸根，有利于滤液作为铅浸出液的循环利用。最终，得到的锡精矿中锡的含量可以提高I倍，锡几乎没有损失。提闻了锡的品味以及锡单价。
[0015]本发明将锌和铅从锡烟尘中分离出去，不但为锡冶炼企业提供了杂质低的原料，使炼锡企业提高了效益，节约了能耗。同时对湿法冶金工艺来讲，锡品味提升，锡单价增高，而且铅锌分别回收利用，也体现了其价值，增加了企业经济效益。
[0016]进一步地，步骤一中，将锡烟尘加入硫酸溶液中搅拌浸出锌的具体操作方式如下:a、将锡烟尘和水按1:1?1.5的固液比加入反应器中，然后再将硫酸加入反应器中，搅拌熟化；
[0017]b、熟化完后，再向反应器中补加水，使反应器中锡烟尘和水的固液比达到1: 3?5，然后继续搅拌，即可。
[0018]采用的高浓度的硫酸溶液产生的热量为锌的浸出提供了适宜的温度条件，在浸出过程中无需另行加温，减低能耗。在高浓度硫酸溶液和高的固液比(即锡烟尘与水的质量比)的浸出条件下，使锡烟尘中的多种形式的锌化合物在高浓度、高温度的硫酸溶液中熟化浸出，达到最大限度地浸出锌，锌浸出率达90%?95%，而步骤一得到的含锌液中几乎检测不到锡离子的存在，锡的损失降到最低。
[0019]进一步地，a步骤中，将锡烟尘和水按1: 1.2的固液比加入反应器中；控制加入的硫酸与水形成的硫酸溶液的浓度为200?250g/L。
[0020]进一步地，a步骤中，搅拌熟化40?80分钟。b步骤中，继续搅拌40?60分钟。
[0021]进一步地，步骤一中，还包括将得到的滤渣进行洗涤，并将洗涤废液作为硫酸溶液中的溶剂使用的回收利用的步骤。将滤渣中携带的硫酸根离子尽量清洗出去，以减少后续沉铅工段中硫酸钙的沉淀量，从而保证铅泥的含铅品位。
[0022]进一步地，步骤二中，将滤渣加入铅浸出液中，在50?90°C下搅拌浸出铅，搅拌浸出时间为40?90分钟。
[0023]优选地，在70?80°C下搅拌浸出铅，搅拌浸出时间为60?70分钟。此温度范围下更有利于铅的浸出。
[0024]进一步地，步骤二中，所述含有氯离子的盐溶液中氯离子的浓度为饱和状态。铅在高浓度的氯离子溶液中易被浸出，采用饱和氯离子溶液是为了极大限度地浸出铅。
[0025]具体地,步骤二中,所述盐溶液为氯化钠溶液。氯化钠原料易得,成本低。
[0026]进一步地，步骤二中，控制滤渣与铅浸出液的质量比为1: 6?7。
[0027]进一步地，步骤三中，向步骤二的含铅液中加入沉铅处理液，至含铅液的pH值达8.5?9。当含铅液的pH值达8.5?9时，铅被沉淀出来，同时钙离子将含铅液中的硫酸根(步骤一中的滤渣带来的)反应沉淀掉。在此PH值条件下还可以将含铅液中含有的其他金属离子，如铁离子等沉淀出来，使得滤液更好地循环作为铅浸出液使用。
[0028]进一步地，步骤三中，所述沉铅处理液为石灰乳。石灰乳是石灰加入水中得到的，主要成分为氢氧化钙。石灰原料广泛，成本低。
[0029]进一步地，步骤一中，含锌液经除杂、蒸发得到七水硫酸锌，完成提取锌的后处理。
[0030]进一步地，步骤三中，向滤液中补充氯离子后作为铅浸出液进行循环利用。
[0031]进一步地，步骤三中，还包括将铅泥用水洗涤得到铅精矿，并将洗涤废液浓缩回收氯化钠再利用的步骤。洗涤过程中，水的用量取决于浓缩蒸发能力。
[0032]进一步地，步骤四中，还包括将锡泥用水洗涤后的洗涤废液进行浓缩回收氯化钠再利用的步骤。洗涤过程中，水的用量取决于浓缩蒸发能力。
[0033]本发明的含锡冶炼烟尘中锡铅锌的湿法冶金分离回收方法中，无废水外排，无重金属污染，达到国家环境保护的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1是本发明的含锡冶炼烟尘中锡铅锌的湿法冶金分离回收方法的流程框图。
【具体实施方式】
[0036]下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0037]结合图1的流程框图所示，说明本发明的含锡冶炼烟尘中锡铅锌的湿法冶金分离回收方法。下述本发明的实施例1中采用的锡烟尘中，含锡的质量百分数为20%左右，含铅的质量百分数为18%左右，含锌的质量百分数为25%左右。
[0038]实施例1
[0039]本实施例1的含锡冶炼烟尘中锡铅锌的湿法冶金分离回收方法，是通过以下步骤实现的:
[0040]步骤一、按照锡烟尘与水的质量比为1:1?1.5，硫酸溶液浓度为150?30(^/1的配比，分别称取锡烟尘、浓硫酸(98酸，用计量槽计量)和水(用计量槽计量)，然后将锡烟尘与水加入搅拌罐中，搅拌，然后再将浓硫酸加入搅拌罐中，控制在半小时以内将浓硫酸完全加入，完全加入后，继续揽祥熟化40?50分钟；熟化完后，再向揽祥iiS中补加水，使揽拌罐中锡烟尘和水的固液比达到1: 3?5，然后继续搅拌40分钟，然后过滤，得含锌液和滤渣。在此参数条件下当加入硫酸时会产生很高的温度，为锌的浸出提供了适宜的温度条件，在浸出过程中无需另行加温，减低能耗。锡烟尘中的多种锌的化合物在高温、高酸的环境中熟化浸出，达到最大限度地浸出锌。含锌液中锌以硫酸锌的形式存在，锌的浸出率高，达到90%?95%。将含锌液依次经除杂、蒸发得到七水硫酸锌，完成提取锌的后处理，回收率高，达到85%。
[0041]步骤一中，将得到的滤渣用水进行洗涤，得到洗涤后的滤渣以备步骤二使用，同时将洗涤废液替代步骤一中的水使用，进行回收利用。
[0042]步骤二、将步骤一中洗涤后的滤渣加入含有饱和氯离子浓度的氯化钠盐溶液中，控制滤渣与含有饱和氯离子浓度的氯化钠盐溶液的质量比为1: 6?7，在70?80°C下搅拌60分钟浸出铅，然后过滤，得含铅液和锡泥。锡泥含锡量达35%左右。含铅液中铅以氯化铅的形式存在，铅的浸出率高，达到90%。
[0043]步骤三、将含铅液抽到搅拌罐，在搅拌状态下加入石灰乳，当pH值达8.5?9时停止加入，然后过滤，得铅泥，完成提取铅的后处理。向滤液中补充氯离子后作为铅浸出液进行循环利用。按投入的铅计，铅回收率达到85%?90%。
[0044]进一步地，可以对铅泥用水进行洗涤后得铅精矿，外卖，提高经济收益。同时将洗涤废液进行浓缩，回收氯化钠，以重复利用，提高经济效益。铅泥中铅的质量百分含量达到30%?35%，经洗涤后得到的铅精矿中铅含量达到35%?40%。
[0045]步骤四、将步骤二的锡泥依次进行洗涤、烘干，得到锡精矿。洗涤后锡精矿品位提高到40%左右，较锡烟尘中锡的含量提高了 I倍。并将锡泥洗涤后的洗涤废液进行浓缩，回收氯化钠，以重复利用，提高经济效益。
[0046]实施例2
[0047]本实施例2的含锡冶炼烟尘中锡铅锌的湿法冶金分离回收方法，是通过以下步骤实现的:
[0048]步骤一、按照锡烟尘与水的质量比为1: 1.2，硫酸溶液浓度为200?25(^/1的配比，分别称取锡烟尘、浓硫酸(98酸，用计量槽计量)和水(用计量槽计量)，然后将锡烟尘与水加入揽祥te中，揽祥，然后再将浓硫fe加入揽祥te中，控制在半小时以内将浓硫fe完全加入，完全加入后，继续揽祥熟化40?50分钟；熟化完后，再向揽祥中补加水，使揽祥罐中锡烟尘和水的固液比达到1: 3?5，然后继续搅拌40分钟，然后过滤，得含锌液和滤渣。在此参数条件下当加入硫酸时会产生很高的温度，为锌的浸出提供了适宜的温度条件，在浸出过程中无需另行加温，减低能耗。锡烟尘中的多种锌的化合物在高温、高酸的环境中熟化浸出，达到最大限度地浸出锌。含锌液中锌以硫酸锌的形式存在，锌的浸出率高，达到95%。将含锌液依次经除杂、蒸发得到七水硫酸锌，完成提取锌的后处理，回收率高，达到88%。
[0049]步骤一中，将得到的滤渣用水进行洗涤，得到洗涤后的滤渣以备步骤二使用，同时将洗涤废液作为步骤一中的水使用，进行回收利用。
[0050]步骤二、将步骤一洗涤后的滤渣加入含有饱和氯离子浓度的氯化钠盐溶液中，控制滤渣与含有饱和氯离子浓度的氯化钠盐溶液的质量比为1: 5?8，在80°C下搅拌60分钟浸出铅，然后过滤，得含铅液和锡泥。锡泥含锡量为35%，含铅液中铅主要以氯化铅的形式存在，铅的浸出率高达90%以上。
[0051]步骤三、将含铅液抽到搅拌罐，在搅拌状态下加入石灰乳，当pH值达8.5?9时停止加入，然后过滤，得铅泥；向滤液中补充氯离子后作为铅浸出液进行循环利用。完成提取铅的后处理。按投入铅计，铅回收率近90%。
[0052]进一步地，可以对铅泥用水进行洗涤后得铅精矿，外卖，提高经济收益。同时将洗涤废液进行浓缩，回收氯化钠，以重复利用，提高经济效益。铅泥中铅的质量百分含量达到30%?35%，经洗涤后得到的铅精矿中铅的质量百分含量达到35%?40%。
[0053]步骤四、将步骤二的锡泥依次进行洗涤、烘干，得到锡精矿。洗涤后锡精矿品位达40%以上，较锡烟尘中锡的含量提高了 I倍以上。将锡泥洗涤后的洗涤废液进行浓缩，回收氯化钠，以重复利用，提高经济效益。
[0054]本发明的实施例1和实施例2中的浸出锌过程采用的硫酸浓度以及固液比是依据实施例中具体采用的锡烟尘中锌的含量而定的，保证硫酸根将锡烟尘中的锌反应浸出。因此，具体的硫酸浓度和固液比并不限于本发明的上述实施例中的具体数值，依据具体采用的锡烟尘中锌的含量改变即可。
[0055]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.含锡冶炼烟尘中锡铅锌的湿法冶金分离回收方法，其特征在于:是通过以下步骤实现的: 步骤一、将锡烟尘加入硫酸溶液中，搅拌浸出锌，然后过滤，得含锌液和滤渣，再对含锌液进行提取锌的后处理； 步骤二、将步骤一的滤渣加入铅浸出液中，搅拌浸出铅，然后过滤，得含铅液和锡泥；所述铅浸出液为含有氯离子的盐溶液，滤渣与铅浸出液的质量比为1: 5?8； 步骤三、在搅拌状态下，向步骤二的含铅液中加入沉铅处理液，至含铅液的邱值达8?10，然后过滤得铅泥和滤液；所述沉铅处理液为含有钙离子和氢氧根离子的溶液； 步骤四、将步骤二的锡泥依次进行洗涤、烘干，得到锡精矿。
2.根据权利要求1所述的含锡冶炼烟尘中锡铅锌的湿法冶金分离回收方法，其特征在于:步骤一中，将锡烟尘加入硫酸溶液中搅拌浸出锌的具体操作方式如下将锡烟尘和水按1: 1?1.5的固液比加入反应器中，然后再将硫酸加入反应器中，搅拌熟化；其中，控制加入的硫酸与水形成的硫酸溶液的浓度为150?3008/1山、熟化完后，再向反应器中补加水，使反应器中锡烟尘和水的固液比达到1: 3?5，然后继续搅拌，即可。
3.根据权利要求2所述的含锡冶炼烟尘中锡铅锌的湿法冶金分离回收方法，其特征在于4步骤中，将锡烟尘和水按1: 1.2的固液比加入反应器中；控制加入的硫酸与水形成的硫酸溶液的浓度为200?2508/1。
4.根据权利要求2所述的含锡冶炼烟尘中锡铅锌的湿法冶金分离回收方法，其特征在于^步骤中，搅拌熟化40?80分钟。
5.根据权利要求1至4之一所述的含锡冶炼烟尘中锡铅锌的湿法冶金分离回收方法，其特征在于:步骤二中，将滤渣加入铅浸出液中，在50?901下搅拌浸出铅，搅拌浸出时间为40?90分钟。
6.根据权利要求5所述的含锡冶炼烟尘中锡铅锌的湿法冶金分离回收方法，其特征在于:步骤二中，将滤渣加入铅浸出液中，在70?801下搅拌浸出铅，搅拌浸出时间为60?70分钟。
7.根据权利要求1、2、3、4或者6所述的含锡冶炼烟尘中锡铅锌的湿法冶金分离回收方法，其特征在于:步骤二中，所述含有氯离子的盐溶液中氯离子的浓度为饱和状态。
8.根据权利要求1、2、3、4或者6所述的含锡冶炼烟尘中锡铅锌的湿法冶金分离回收方法，其特征在于:所述盐溶液为氯化钠溶液。
9.根据权利要求1、2、3、4或者6所述的含锡冶炼烟尘中锡铅锌的湿法冶金分离回收方法，其特征在于:步骤三中，向步骤二的含铅液中加入沉铅处理液，至含铅液的邱值达8.5?9 ；所述沉铅处理液为石灰乳。
10.根据权利要求1、2、3、4或者6所述的含锡冶炼烟尘中锡铅锌的湿法冶金分离回收方法，其特征在于:步骤一中，还包括将得到的滤渣进行洗涤，并将洗涤废液作为硫酸溶液中的溶剂使用的回收利用的步骤；步骤三中，向滤液中补充氯离子后作为铅浸出液进行循环利用；步骤三中，还包括将铅泥洗涤得到铅精矿，并将洗涤废液浓缩回收氯化钠再利用的步骤；步骤四中，还包括将锡泥洗涤后的洗涤废液进行浓缩回收氯化钠再利用的步骤。
【文档编号】C22B25/06GK104451168SQ201410723024
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月2日 优先权日:2014年12月2日
【发明者】傅业高, 杨采吾 申请人:傅业高