一種從錫電解陽極泥中分離提純鉍的方法

2023-07-27 01:36:51

一種從錫電解陽極泥中分離提純鉍的方法
【專利摘要】本發明公開了一種從錫電解陽極泥中分離提純鉍的方法，包括酸性浸出、置換、揮發銻、硫化除銅、矽氟酸電解步驟。錫電解陽極泥用酸浸出其中的金屬元素，過濾後在濾液中使用鐵屑進行置換，加熱揮發置換得到的合金粉末，金屬銻揮發，從煙塵中回收銻白，在經過揮發銻的合金中加入硫磺，可除去合金中的銅，得到粗鉍合金，把粗鉍合金澆注成陽極板後在矽氟酸溶液中進行電解，電解後的陽極泥用於回收金、銀元素，殘極板重新澆注成陽極板，陰極上得到高純度的鉍。本發明對錫陽極泥採用溼法浸出，火法脫雜，電解提純的工藝，綜合回收陽極泥內所含的金屬元素，電解出高純度的金屬鉍。本發明操作簡便、對錫電解陽極泥進行了廢物綜合回收利用，提高了經濟效益。
【專利說明】一種從錫電解陽極泥中分離提純鉍的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於有色金屬的分離和富集【技術領域】，具體涉及一種從錫電解陽極泥中分離提純鉍工藝。
【背景技術】
[0002]錫電解過程產生的陽極泥中富集了貴金屬、稀有金屬和其他有價金屬。這些金屬在國民經濟中佔有很重要的地位，從陽極泥中提取這些金屬，可以獲得很大的經濟效益。錫電解所產生的陽極泥中，富含鉍、銻、銅、金、銀等金屬元素，但金屬元素在陽極泥內的形態複雜，性質相近，難於相互分離。目前所採用的是溼法冶金與火法冶金聯合進行的方式來處理，煉錫陽極泥，經過酸浸出，鐵粉還原置換，置換渣用電爐還原熔煉成銻鉍合金，再用銻揮發爐進行銻鉍分離，鉍合金熔化並升溫至40(T45(TC，加入硫磺除去銅元素；降溫至30(T35(TC加入氫氧化鈉除去錫、砷；升溫至35(T400°C通入氯氣除鉛；再升溫至45(T520°C，撈出氯化鉛渣；繼續升溫到68(T720°C，將溶液中氯氣逸出；再降溫至48(T550°C，加鋅脫銀；繼續降溫至32(T340°C通入氯氣，除去殘留鋅，最後升溫至65(T70(TC，通入水蒸氣脫去氯，然後澆鑄得到精鉍錠。製取精鉍工藝非常複雜，且操作溫度反覆升降，操作繁瑣，耗能高，設備消耗大，化驗分析頻繁，特別是通入有害氣體氯氣，操作條件惡劣，對周邊環境汙染大，產出的各類渣也不好回收處理。因此，研究開發一種操作簡便易行，消耗低，汙染少，環保節能的精鉍提純工藝方法是非常必要的。

【發明內容】

[0003]本發明克服了現有技術中的缺點，提供一種從錫電解陽極泥中分離提純鉍的方法。
[0004]本發明的目的是這樣實現的，包括酸性浸出、置換、揮發銻、硫化除銅、矽氟酸電解步驟，具體包括:
A、酸性浸出:在反應釜中加入錫電解陽極泥和水，水的體積是陽極泥重量的I~3倍，用酸液調節PH值為0~2，在溫度80~lO0。C下保溫0.5^2小時，過濾得到濾液a，濾渣風乾後返回電爐熔煉；
B、置換:在濾液a中加入鐵屑，靜置5~36小時,過濾後,得到濾洛b,濾液返回酸性浸出步驟；
C、揮發銻:置換後的濾渣b在揮發爐內加熱，在溫度600~800°C下保溫0.5^2小時，銻氧化生成銻白，從煙塵中回收；
D、硫化除銅:揮發銻後的合金，在200~300°C下，加入適量硫磺，生成的硫化銅飄浮於熔融的合金液表面，打撈回收硫化銅，使得銅含量低於0.1% ；
E、矽氟酸電解:將硫化除 銅後的合金澆注成陽極板，放入含矽氟酸的電解液中，槽電壓
0.3~0.5V，電流密度為150~200A/m2，陰極生成高純度的鉍，殘極板重新熔鑄，陽極泥回收利用。[0005]本發明對錫陽極泥採用酸性浸出，火法除銻、銅，矽氟酸電解得到高純度的鉍。此
工藝簡便易行，消耗低，汙染少，環保節能。綜合回收陽極泥中的金屬元素，提高了經濟效、【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本發明工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0007]下面結合附圖對本發明作進一步的說明，但不以任何方式對本發明加以限制，基於本發明教導所作的任何變換或替換，均屬於本發明的保護範圍。
[0008]如圖1所示，本發明包括酸性浸出、置換、揮發銻、硫化除銅、矽氟酸電解步驟，具體包括:
A、酸性浸出:在反應釜中加入錫電解陽極泥和水，水的體積是陽極泥重量的I~3倍，用酸液調節PH值為0~2，在溫度8(TlO(rC下保溫0.5^2小時，過濾得到濾液a，濾渣風乾後返回電爐熔煉。
[0009]B、置換:在濾液a中加入鐵屑，靜置5~36小時，過濾後，得到濾渣b，濾液返回酸性浸出步驟；
C、揮發銻:置換後的濾渣b在揮發爐內加熱，在溫度60(T800°C下保溫0.5^2小時，銻氧化生成銻白，從煙塵中回收；
D、硫化除銅:揮發銻後的合金，在20(T30(TC下，加入適量硫磺，生成的硫化銅飄浮於熔融的合金液表面，打撈回收硫化銅，使得銅含量低於0.1% ；
E、矽氟酸電解:將硫化除銅後的合金澆注成陽極板，放入含矽氟酸的電解液中，槽電壓
0.3~0.5V，電流密度為150~200A/m2，陰極生成高純度的鉍，殘極板重新熔鑄，陽極泥回收利用。
[0010]A步驟所述的酸液為硫酸溶液、硝酸溶液、高錳酸溶液中的一種或幾種。
[0011]B步驟進行的溫度是4(T60°C。
[0012]C步驟所述的煙塵回收是通過熱交換器急冷煙塵。
[0013]E步驟所述的電解液中為矽氟酸含鉍水溶液，其中鉍離子濃度為8(T250克/升，矽氟酸濃度250~450克/升。
[0014]E步驟所述的電解液中含有濃度為0.01~0.2%的膠狀有機物。
[0015]E步驟所述的高純度的鉍含量為99.99%。
[0016]本發明中，鉍的回收率為90~97%，電流效率為70~80%，不產生有害廢氣、廢水、廢渣。工藝簡便易行，消耗低，汙染少，環保節能。綜合回收陽極泥中的金屬元素，提高了經濟效益。
[0017]實施例1
在反應釜中投入電解錫的陽極泥500kg，加入水lm3，加入硫酸溶液調節pH值為0.5，攪拌條件下加溫至80°C後保溫0.5h，過濾後所得濾渣返回電爐內，所得濾液a ;在濾液a中加入大量鐵屑，並保持溫度為40°C，靜置5h，過濾後得到主要含有銻、銅、鉍的金屬粉末；把金屬粉末放入揮發爐內加熱，在溫度600°C時保溫0.5小時，銻氧化生成銻白，進入煙塵，通過熱交換器急冷後使用布袋進行回收；揮發銻後的合金，溫度200°C時，加入適量硫磺，緩慢攪拌，銅與硫磺生成的硫化銅飄浮於熔融的合金液表面，打撈回收硫化銅；硫化除銅後的合金，澆注成陽極板後，放入含矽氟酸的電解液中，電解液中鉍離子濃度為80克/升，矽氟酸濃度250克/升，槽電壓0.3V，電流密度為150A/m2，陰極生成高純度的鉍。
[0018]實施例2
在反應釜中投入電解錫的陽極泥500kg，加入水0.5m3，加入硫酸溶液調節pH值為1，攪拌條件下加溫至100°C後保溫2h，過濾後所得濾渣返回電爐內，所得濾液a ;在濾液a中加入大量鐵屑，並保持溫度為40°C，靜置5h，過濾後得到主要含有銻、銅、鉍的金屬粉末；把金屬粉末放入揮發爐內加熱，在溫度800°C時保溫0.5小時，銻氧化生成銻白，進入煙塵，通過熱交換器急冷後使用布袋進行回收；揮發銻後的合金，溫度300°C時，加入適量硫磺，緩慢攪拌，銅與硫磺生成的硫化銅飄浮於熔融的合金液表面，打撈回收硫化銅；硫化除銅後的合金，澆注成陽極板後，放入含矽氟酸的電解液中，電解液中鉍離子濃度為250克/升，矽氟酸濃度450克/升，槽電壓0.5V，電流密度為200A/m2，陰極生成高純度的鉍。
[0019]實施例3
在反應釜中投入電解錫的陽極泥500kg，加入水1.5m3，加入硫酸、硝酸的混合溶液調節PH值為2，攪拌條件下加溫至90°C後保溫1.5h，過濾後所得濾渣返回電爐內，所得濾液a ；在濾液a中加入大量鐵屑，並保持溫度為40°C，靜置36h，過濾後得到主要含有銻、銅、鉍的金屬粉末；把金屬粉末放入揮發爐內加熱，在溫度700°C時保溫I小時，銻氧化生成銻白，進入煙塵，通過熱交換器急冷後使用布袋進行回收；揮發銻後的合金，溫度250°C時，加入適量硫磺，緩慢攪拌，銅與 硫磺生成的硫化銅飄浮於熔融的合金液表面，打撈回收硫化銅；硫化除銅後的合金，澆注成陽極板後，放入含矽氟酸的電解液中，電解液中鉍離子濃度為100克/升，矽氟酸濃度300克/升，槽電壓0.3V，電流密度為150A/m2，電解液含鉍陰極生成高純度的鉍。
[0020]實施例4
在反應釜中投入電解錫的陽極泥500kg，加入水1.5m3，加入硫酸、硝酸的混合溶液調節PH值為2，攪拌條件下加溫至95°C後保溫1.5h，過濾後所得濾渣返回電爐內，所得濾液a ;在濾液a中加入大量鐵屑，並保持溫度為50°C，靜置24h，過濾後得到主要含有銻、銅、鉍的金屬粉末；把金屬粉末放入揮發爐內加熱，在溫度700°C時保溫1.5小時，銻氧化生成銻白，進入煙塵，通過熱交換器急冷後使用布袋進行回收；揮發銻後的合金，溫度200°C時，加入適量硫磺，緩慢攪拌，銅與硫磺生成的硫化銅飄浮於熔融的合金液表面，打撈回收硫化銅；硫化除銅後的合金，澆注成陽極板後，放入含矽氟酸的電解液中，電解液中鉍離子濃度為120克/升，矽氟酸濃度400克/升，槽電壓0.4V，電流密度為180A/m2，電解液含鉍陰極生成高純度的鉍。
【權利要求】
1.一種從錫電解陽極泥中分離提純鉍的方法，其特徵在於:包括酸性浸出、置換、揮發銻、硫化除銅、矽氟酸電解步驟，具體包括: A、酸性浸出:在反應釜中加入錫電解陽極泥和水，水的體積是陽極泥重量的I~3倍，用酸液調節PH值為O~2，在溫度8(TlO(rC下保溫0.5^2小時，過濾得到濾液a，濾渣風乾後返回電爐熔煉； B、置換:在濾液a中加入鐵屑，靜置5~36小時,過濾後,得到濾洛b,濾液返回酸性浸出步驟； C、揮發銻:置換後的濾渣b在揮發爐內加熱，在溫度60(T80(TC下保溫0.5^2小時，銻氧化生成銻白，從煙塵中回收； D、硫化除銅:揮發銻後的合金，在20(T30(TC下，加入適量硫磺，生成的硫化銅飄浮於熔融的合金液表面，打撈回收硫化銅，使得銅含量低於0.1% ； E、矽氟酸電解:將硫化除銅後的合金澆注成陽極板，放入含矽氟酸的電解液中，槽電壓0.3~0.5V，電流密度為150~200A/m2，陰極生成高純度的鉍，殘極板重新熔鑄，陽極泥回收利用。
2.根據權利要求1所述的從錫電解陽極泥中分離提純鉍的方法，其特徵在於A步驟所述的酸液為硫酸溶液、硝酸溶液、高錳酸溶液中的一種或幾種。
3.根據權利要求1所述的從錫電解陽極泥中分離提純鉍的方法，其特徵在於B步驟進行的溫度是4(T60°C。
4.根據權利要求1所述的從錫電解陽極泥中分離提純鉍的方法，其特徵在於C步驟所述的煙塵回收是通過熱交換器急冷煙塵。
5.根據權利要求1所述的從錫電解陽極泥中分離提純鉍的方法，其特徵在於E步驟所述的電解液中為矽氟酸含鉍水溶液，其中鉍離子濃度為8(T250克/升，矽氟酸濃度250~450克/升。
6.根據權利要求5所述的從錫電解陽極泥中分離提純鉍的方法，其特徵在於E步驟所述的電解液中含有濃度為0.01~0.2%的膠狀有機物。
7.根據權利要求1所述的從錫電解陽極泥中分離提純鉍的方法，其特徵在於F步驟所述的高純度的鉍含量為99.99%。
【文檔編號】C25C1/22GK103695963SQ201310735459
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月28日 優先權日:2013年12月28日
【發明者】譚緒雲, 段雄偉, 楊波, 邰旭波, 念光谷 申請人:箇舊市自立礦冶有限公司