從煉銻、煉錫鹼渣中採用水浸中和沉錫提取有價金屬錫組份的方法與流程
2023-05-25 12:00:56 1
本發明屬於從煉銻、煉錫的鹼渣中回收錫的技術領域，特別涉及一種從煉銻、煉錫鹼渣中採用水浸中和沉錫提取有價金屬錫組份的方法。
背景技術：
目前，煉銻、煉錫的鹼渣中還含有一定量有價錫元素，一般的處理方法是直接的作為貧礦廢棄物進行拋棄，這樣造成了大量的錫資源浪費，同時對環境也會造成汙染危害。
但是火法煉銻、錫、鉛獲得鹼渣工藝，鹼渣中的錫為貧錫，物料難以回收，且要經過混料、造球、焙燒、煙塵、氣耗等處理工序處理成本高。
技術實現要素：
本發明在於克服現有技術存在的不足，提出一種工藝流程短、設備簡單、成本低，在常溫常壓下進行球磨水浸、操作安全、對環境無汙染，錫浸出率﹥99.7％，對國家礦產資源得到了有效的回收保障與利用的從煉銻、煉錫鹼渣中採用水浸中和沉錫提取有價金屬錫組份的方法。
為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為：一種從煉銻、煉錫鹼渣中採用水浸中和沉錫提取有價金屬錫組份的方法，該方法包括下述(1)或(2)或(3)中的任一種方式實現：
(1)鹼性浸出回收錫組份步驟：
(1.1)將含錫原料鹼渣進行球磨，球磨過程不斷加入水作為球磨時循環淋洗鹼渣用水；加入的水與原料鹼渣按照液:固＝7～8：1的質量比添加，球磨至漿料細度大於120目即可；
(1.2)將步驟(1)球磨後獲得的鹼渣漿料經3～5小時的靜置；即可自然完全成鹼性浸出(達到含錫濃度後即可壓濾.其渣率為32-36％即為鹼性浸出完全，並經化學分析計算達到含錫指標濃度為依據)；
(1.3)將步驟(2)靜置後的物料進行壓濾，獲得鹼浸液(濾液)和鹼性球磨浸渣(濾渣)，鹼浸液的pH控制為>11～12；
(1.4)然後在反應槽中攪拌鹼浸液、並加入稀硫酸調節pH＝6.5～7，中和沉錫；攪拌35～40min後停止攪拌，讓其自然沉澱1-2小時；
(1.5)將自然沉澱後的上層清液壓濾、獲得的濾液作為球磨車間循環淋洗鹼渣用水(中和母液水)；下層沉澱層另進行壓濾、獲得含水量為:35-40％的錫終端產品。
(2)酸性(在酸性條件下能提取含量為51％左右的錫組份)浸出回收錫組份步驟：
(2.1)將步驟(1.3)壓濾獲得鹼性球磨浸渣與中和母液水混合，配成液固比為2～3：1(即2-3g固體對應1ml液體的混料)；混合過程先加入水然後邊攪拌邊加入鹼性球磨浸渣，攪拌均勻成漿；
(2.2)向步驟(2.1)的漿料中加入0.7moL/L的稀硫酸，在室溫下攪拌反應為1-2小時，攪拌轉速為50-600轉每分，浸出4價錫得到酸性含錫浸出液；
(2.3)過濾，得到酸浸液(濾液)和濾渣(酸性過濾渣餅為鹼渣原料總量的10～11％之間，達到回收率目的,產品錫品位25～39％之間，尾渣中經化學分析結果含錫95～98％相乎合；能為生產企業創造經濟效益，其回收錫組份的依據是根據鹼渣含錫物料及易溶於水的特性，關鍵在於把鹼渣含錫物料硬塊在室溫下液:固＝7～8:/1，通過球磨成漿，在3～5小時之後自然完成浸出溶解分解這一過程，減少了鹼性浸出反應操作工序、且處理量大的不足，節約了時間，過濾後直接得到了所需組分Na2SnO3.xH2O溶液，再加稀硫酸浸出液調節PH＝6.5～7，即可沉澱出錫化合物組份Sn4×H2O.過濾渣即為終端產品；含錫Sn品位>30～39％.達企業出售商品要求.其過濾尾水返回生產作業球磨回用水。
2.本工藝控制參數在於鹼性球磨浸出和酸性浸出，其目的都是仰制錫的水解為目的，最後才綜合完成錫的水解沉澱析出錫化物得到終端產品；本專利已知煉銻、煉錫鹼渣中所提取組份主要為：Sn2SnO3，其中2價錫佔48.7％，4價Sn佔51.3％；本發明利用錫的兩性性質，在鹼性條件下回收2價錫，在酸性條件下回收4價錫；二者浸出液調PH＝6.0～7.1綜合回收錫組份，達到整個生產工藝生產用水為中性,用於循環生產用水作業。
3.本發明利用煉銻、煉錫鹼渣通過加水球磨，Na+溶解於水的性質，把Na2SnO3轉換成鹼水溶液，利於水解中和作業，其鹼性渣可溶性大於65.7％～70％，其水溶Na+後渣率﹤34％，此過程不是化學反應過程，而是溶解分解過程，反應更加平和。
4.本發明利用錫的兩性性質，從鹼浸液中回收Sn2+組份，從酸浸一渣中浸出4價錫組份，以硫酸作浸出劑、氯酸鈉或雙氧水作助溶劑，浸出率﹥99.7％，浸出渣﹤12％，其工藝流程見附圖，。
5.本發明有關Na+離子的走向作生產鈉鹽副產品，達到完善工藝的弊因；本發明工藝流程短、設備簡單、生產成本低、採用水浸無氣體粉塵汙染，對生態環境無危害，生產尾水無外排，用於作生產循環水，從而達到整個項目生產作業、環保無汙染要求。
附圖說明
附圖1為本發明工藝流程圖。
具體實施方式
下面通過附圖進一步詳細描述本發明，但本發明不僅僅局限於以下實施例。
實例中小試及中試不小於20次以上，案例鹼渣原料，含錫：4.5％，Fe:5.1％,Pb:0.12％,其它元素微量。
實例1
⑴鹼渣貧礦原料Sn：4.5％，Fe:5.1％,Pb:0.12％,含H20:29.13％，稱取鹼渣烘乾至恆重物料：100克，大於120目，佔70％以上，液：固＝7:1。在室溫條件下攪拌反應：45min，攪拌轉速：200轉/分鐘。反應時間達到後，真空抽濾：易。過濾渣105℃烘乾10小時，至恆重不變，稱重其渣率為：34.21％，鹼渣中分析Sn：6.13％，鹼性液中浸出率為Sn：53.3％。
⑵酸性浸出一浸鹼渣為原料，使用：0.7moL/L稀H2S04作浸出劑，加15％的雙氧水作氧化劑，液：固＝2～3：1，溫度：反應熱達﹤50℃，攪拌轉速200轉/分鐘，1.5小時，真空抽濾，烘乾渣重為：11.16％，尾渣Sn化學分析Sn：0.36％，浸出率為99.1％，回收率Sn﹥97.3％，產品Sn:38.5％。
實例2
⑴鹼渣貧礦原料Sn：4.5％，其它指標同實例1，稱取鹼渣原料100克、120目粒度﹥70％，液：固＝8:1，在室溫下攪拌浸出，轉速200轉/分鐘，1小時後，停機真空抽濾，過濾渣105℃下烘乾至恆重不變，稱得渣率為33.96％，化學分析鹼渣中錫為：Sn：6.08％，鹼浸率為54.1％。
⑵酸浸原料使用一浸鹼渣，使用0.7moL/L，H2S04加入H2O2用量為10％，液：固＝8:1，攪拌反應1.5小時後，測反應熱為﹤45℃，真空抽濾，酸浸渣烘乾至恆重不變，渣率11.6％，尾渣化學分析結果Sn：0.35％，綜合浸出率99.28％，回收率97.5％，產品Sn：39.1％。
實例3
⑴鹼渣原料Sn：2.7％，其他元素成分不預參考。稱取烘乾至恆重物質500g，目度﹥120目佔75％以上(稱重量比)，液：固＝4:1，在室溫下300轉/分鐘，攪拌1.5小時後停機真空抽濾，濾渣烘乾至恆重不變為182.77克，鹼浸渣率為37.55％，尾渣分析為3.97％，浸出率為46.3％，考慮鹼浸渣未達要求，重複鹼浸，液：固＝6:1，室溫下攪拌浸出40min後，真空抽濾，尾渣105℃下烘乾至恆重稱重為175.61克，鹼渣率為35.1％。
⑵酸浸為一浸鹼渣為原料，使用0.8moL/L的稀H2S04作浸出劑，攪拌1小時，轉速250轉/分鐘，真空抽濾，尾渣烘乾至恆重為56.9％，酸浸渣化學分析為0.91％，浸出率綜合﹥96.2％，產品Sn：31.2％。
註：根據以上實例小試及本人大於10kg的鹼渣原料提取錫組份的中試報告，完全符合生產的應用可行性，操作控制參數必須具備以下條件步驟：
一步，必須把鹼渣硬塊料加水球磨達120目不小於70％。
二步，球磨用水，液：固保持在7～8:1為適宜，完成球磨浸出過程同步。
三步，球磨的鹼浸渣率保持在34％±2為前提，來完成鹼浸提取錫組份工序，以化學分析按鹼浸液總體積×需要含Sn指標濃度來計算完成浸出的球磨過程浸出率。
四步，在酸浸條件下選擇大於0.7moL/L的H2S04作浸出劑，按鹼浸性渣的8～10％加入H202作氧化劑來浸出一浸鹼渣。
五步，綜合鹼浸液及酸浸液中和調節PH＝6.5～7水解沉出錫化合物，得到終端企業指標Sn4×H20產品，省去專行調節用硫酸試劑成本(H2S04)。
六步，終端產品須脫水甩幹，水分控制在40％±2之間，含Sn品位在25～39％之間。