专利名称：：粉状金属物料直接电解的方法
技术领域：
：本发明是一种直接从含锡，铅，铜等粉状金属物料直接电解获得锡铅合金的一种方法。本发明涉及处理所有能用这种方法生产出锡铅合金的各种类型含锡铅物料，这种物料有粗锡或粗铅精炼产出的大量含锡，铅的粉状浮渣。炼锡厂或炼铅厂粗锡，粗铅精炼过程中产出的粉状浮渣一般均在10-15%以上，其中铜渣产率达3-5%。为回收浮渣中的金属，国内外各冶炼厂采用不相同的处理方法铜渣经焙烧脱硫后用硫酸浸出，产出高锡浸出渣与硫酸铜溶液，高锡浸出渣返主干流程，硫酸铜溶液用于生产商品硫酸铜或金属铜;铜渣送烟化炉处理;含Sn70%，Cu18%的铜渣送入短窑熔炼获得高铜粗锡，再用离心过滤机分离产出含Sn60%，Cu38%的铜锡合金出售。国内炼锡厂大多数也采用铜渣焙烧脱硫，硫酸浸出焙砂生产硫酸铜，浸出渣返回主干流程的工艺。该工艺存在着流程长，金属分散，金属直接回收率低，生产成本高等不足之处。本发明的目的在于避免了上述现有技术中的问题而提供一种将粉状金属物料直接电解产出锡铅合金，锡铅合金可直接配制优质焊料，铜不返回主干流程，达到提高金属回收率，减少金属损失，降低生产成本，提高经济效率之目的。本发明的目的可以通过以下措施来达到锡，铅火法精炼产出的各种浮渣，通常是在低温下使熔点高的杂质以化合物固熔体状态析出，并与液态金属分离脱除。以锡精炼加硫除铜产出的铜渣为例，渣中的物相分析为金属锡占60-65%，氧化亚锡占12-17%，硫化亚锡占18-25%，酸不溶锡占1.0-2.0%。金属状态的锡和易溶于酸的氧化亚锡则占70-80%，选择一种即能溶解SnO，又能溶解PbO的溶剂，如硅氟酸溶液(H2SiF6)，将产生如下反应从而使易于溶解的SnO和PbO进入溶液。从各种浮渣中元素的电位特性看，锡和铅在其他杂质元素如砷，铜，锑，铋，铁等元素中，除铁外电位都比锡铅高，浸溶过程中带正电性的砷，铜，锑，铋等杂质元素将被锡，铅等负电性元素置换而不被浸溶。其中更负电性的铁，虽然电位比锡铅低，但由于渣中含量低，而且均以化合物形态存在，浸溶量将很少，因此，铜渣经硅氟酸溶解后，所得溶液除含锡铅离子外，其他杂质成分将很少，是一种理想的锡铅双金属电解液。利用这种电解液，并将上述渣置于电场作用下，则可使其中未完全被浸溶的SnO，PbO和以金属状态存在的锡，铅在阳极电化溶解，通过电解液在阴极沉积，从而与杂质元素直接分离。本发明的具体方法是(1)含锡铅的粉状金属浮渣直接用硅氟酸浸泡生产电解液。硅氟酸浓度200-250g/l，浸泡液固比1∶0.5-1.0，经直接浸泡后溶液中可达到含Sn++30-60g/l，Pb++10-15g/l，含游离H2SiF6120-200g/l，完全达到了电解液的标准。(2)粉状金属物料装袋作阳极直接电解。将粉状金属物料直接装入锦伦布袋内，在布袋中插入导电板石墨或含有锡和铅的粗金属，并置于有孔的塑料阳极框架内，不锈钢作阴极，放入盛有电解液的电解槽中进行直接电解，锡铅金属电解沉积在阴极获得产品，产品除主金属外，其他杂质成分含量均可达到特号锡的标准。(3)电解残渣先用少量硅氟酸洗涤，再用少量水洗涤，洗液含Sn++30g/l左右直接返回电解槽作电解液使用，保持电解液的平衡。(4)电解技术条件。电解液成分Sn++30-60g/l，Pb++10-50g/l，游离H2SiF6120-200g/l，电解液加入添加剂明胶和β萘酚。电流密度70-200A/m2，槽电压0.5-4.0V，常温电解。(5)阳极泥处理。经直接电解后产出的阳极泥用少量的硅氟酸和水洗涤，洗水返回作解液使用，阳极泥经再处理回收有价金属。本发明与现有技术相比具有如下优点(1)采用粉状金属物料直接电解法，避免了通常采用的火法熔炼，直接获得产品，节约了能源，改善了劳动条件。(2)粉状金属物料采用硅氟浸泡作为电解液，避免了电溶造液过程，简化了工艺。(3)便于杂质元素的综合回收，直接熔炼杂质元素在流程中循环，采用直接电解法杂质元素富集在阳极泥中，可从阳极泥中综合回收铜，砷等元素，提高有价金属的回收率。(4)直接电解法槽电压允许范围宽，容易操作，槽电压控制在0.5-4V范围内，阴极同样可以获得合格的产品。实施例本发明下面将结合(附图)实施例作进一步详述。利用本发明处理云南锡业公司第一，三冶炼厂粗锡精炼除铜渣。一，物料性质铜渣堆比重2.99t/m31.粒度分析2.铜渣和杂锡渣化学成分分析铜渣直接浸泡产生的电解液成分为</tables>三，电解控制条件电流密度70-80A/m2电解温度常温电解液循环量10-15l/min每槽阳极铜渣重334.17公斤阴极3.19m2/槽添加剂明胶，β萘酚槽电压0.48-2，4V四，阴极产品成分</tables>四，主要技术经济指标阳极泥在750-800℃进行氧化焙烧，焙烧渣用硫酸浸出，浸出液固比4∶1，温度80℃时间30分钟。浸出液冷却结晶产出商品硫酸铜，硫酸铜晶体成分含CuSO4·5H2O＞99%，水不溶物＜0.02%，游离H2SO4＜0.1-0.2%。达到国家一级品标准(GB437-80)。硫酸浸出渣含Sn48-51%，Cu0.2-0.3%，返回锡冶炼主干流程。权利要求1.一种至少含有锡，铅，铜等粉状金属物料，进行直接电解回收有价金属的方法，其特征在于粉状金属物料装入锦伦布袋内，在袋内插入导电体，置于有孔的塑料阳极框架内，不锈钢作阴极，放入盛有电解液的电解槽中进行直接电解，锡铅金属电解沉积在阴极获得产品，阳极泥经处理后回收有价金属。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于电解液为硅氟酸电解液，是采用粉状金属物料硅氟酸浸泡获得。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于电解液的成分是含游离H2SiF6120-200g/l，Sn++30-60g/l，Pb++10-50g/l。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于直接电解的技术条件是槽电压0.5-4.0V，电流密度70-200A/m2，常温电解。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于插入金属粉状物料内，装入锦伦布袋中的导体是石墨或含有锡和铅的粗金属。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于直接电解产出的阳极泥，经少量硅氟酸和水洗涤后返回作电解液使用，经洗涤后之阳极泥再经处理回收有价金属。全文摘要本发明提供了一种粉状金属物料直接电解的方法，其要点是粉状金属物料直接装入锦纶布袋内，在布袋中插入导电板，置于有孔的塑料阳极框架内，不锈钢作阴极，放入盛有电解液的电解槽中进行直接电解，锡铅金属沉积在阴极获得产品，电解后之阳极泥经过处理后再回收有价金属，这种方法特别运用于处理炼锡厂和炼铅厂粗锡和粗铅精炼产出的粉状铜渣。文档编号C25C1/14GK1056720SQ9010382公开日1991年12月4日申请日期1990年5月19日优先权日1990年5月19日发明者杨赛金,赵汝贤,杨成林,方树珍,刘继清申请人:云南锡业公司研究所