锑火法精炼除铅渣的处理方法

摘要

锑火法精炼除铅渣的处理方法，其包括以下步骤：(1)一次浸出：浸出剂为水和铵盐；浸出温度室温-100℃；将浸出物料过滤，得到含锑、铅等有价金属的滤渣和含磷滤液；(2)二次浸出：加水1-3倍于滤渣中，在50-100℃的温度下，浸出30-90分钟，过滤，二次滤液用于一次浸出，滤渣返回冶炼生产流程回收有价金属；(3)吸氨化合；(4)沉铅、砷。本发明处理锑火法精炼除铅渣，成本低，可以综合回收除铅渣中的各种有价成份，且不产生“三废”二次污染。

权利要求

1.一种含磷物料锑火法精炼除铅渣的处理方法，其特征在于，对除铝渣进行浸出处理，浸出剂为水和铵盐，水与除铅渣重量配比为1-5∶1，铵盐用量与除铅渣重量之比为0.4-0.8∶1，浸出温度为室温-100℃，浸出时间为30-90分钟；将浸出物料过滤，得到含有价金属的滤渣和含磷滤液。

2.根据权利要求1所述的含磷物料锑火法精炼除铅渣的处理方法，其特征在于，所述浸出温度是60-90℃，浸出时间为40-80分钟。

3.根据权利要求2所述的含磷物料锑火法精炼除铅渣的处理方法，其特征在于，所述浸出温度是70-80℃，浸出时间为50-70分钟。

4.根据权利要求1-3之一所述的含磷物料锑火法精炼除铅渣的处理方法，其特征在于，在所得滤渣中加水，加水量为滤渣重量的1-3倍，在50-100℃的温度下，浸出30-90分钟，过滤，滤液用于一次浸出，滤渣返回冶炼生产流程回收有价金属。

5.根据权利要求1-3之一所述的含磷物料锑火法精炼除铅渣的处理方法，其特征在于，将NH3通入含磷滤液40-60分钟，然后加入磷酸或五氧化二磷50-80kg/m3滤液，混合，调整溶液pH值≤5，在常压下升温至≤100℃，化合反应时间为30-60分钟，得含磷酸铵盐滤液。

6.根据权利要求5所述的含磷物料锑火法精炼除铅渣的处理方法，其特征在于，在所述含磷酸铵盐滤液中加入除铅砷的沉淀剂，所述沉淀剂为溶性硫化物，调整溶液pH≤5，沉淀剂加入量为1-2kg/m3溶液，反应温度70-80℃，时间50-70分钟；沉铅、砷后的滤液通过再次过滤，沉清，得到含铅砷很低的磷酸盐溶液，过滤得到的铅渣返回冶炼生产流程回收铅；将含磷酸盐的滤液浓缩，结晶，得到磷酸盐产品，结晶后的滤液返回用于一次浸出。

说明书

技术领域

本发明涉及一种含磷物料的处理方法，特别是涉及一种含磷物料锑火法精炼除铅渣的处理方法。

背景技术

铅广泛存在于自然界的各种矿物中，人们在开采冶炼，提取其他各种有价金属的过程中，铅就成为不需要的杂质而希望被除去。根据铅易被氧化的性质，一般采用加磷酸盐氧化的方法除铅。锑火法精炼过程中，也是采用加磷酸盐，将铅从主体金属中除去的方法，铅进入渣中，形成含铅、锑、磷及其他少量杂质(如砷等)及灰份等的锑火法精炼除铅渣。这种除铅渣物料所含的铅以磷酸铅或偏磷酸铅形式存在，锑以金属锑、氧化锑、磷酸锑或偏磷酸锑形式同时存在，均难溶于水。锡矿山闪星锑业有限责任公司曾提出过二种处理方法：第一种是利用铁元素比锑、铅元素化学活泼性强的性质，在炼锑反射炉内将除铅渣升温熔化后，再往熔体中加入铁屑，锑便置换出来，铅、铁生成磷酸盐进入渣中而废弃，又产生二次废渣；第二种方法是将除铅渣与炼锑碱渣、液渣及含锑物料一起进入鼓风炉进行还原熔炼，锑铅形成合金，磷进入炉渣而废弃，同样又产生二次废渣。这两种处理方法金属回收率均低，原材料消耗多，处理成本高，经济效益差，且有“三废”二次污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种处理成本低，对物料中的有价成份可以综合回收，且不产生“三废”的锑火法精炼除铅渣的处理方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：其包括以下步骤：
(1)一次浸出：浸出剂为水和铵盐；水与除铅渣重量配比为1-5∶1，铵盐用量与除铅渣重量之比为0.4-0.8∶1，可以在常温浸出，但为提高浸出效率，宜在50-100℃浸出，优选的浸出温度是60-90℃，更优选的浸出温度是70-80℃(提高浸出温度虽可提高浸出效率，但能耗也会随之提高，因而并非越高越好)；浸出时间为30-90分钟(优选40-80分钟；更优选50-70分钟)；将浸出物料过滤，得到含锑、铅等有价金属的滤渣和含磷滤液；
浸出原理是：利用磷酸根或偏磷酸根离子与铵离子反应生成可溶于水的磷酸铵盐，而其他成份为锑、氧化锑、氧化铅等有价金属及灰份等不溶于水，由此，通过浸出，将可溶性的含磷成份与不溶性的其他成份分离；
(2)二次浸出：为使滤渣中含磷量尽可能降低，可再向浸出渣中加水，加水量为渣量的1-3倍(优选2倍)，在50-100℃的温度下，浸出30-90分钟，过滤，二次滤液用于一次浸出，滤渣返回冶炼生产流程回收有价金属；
(3)吸氨化合：将NH3通入含磷滤液40-60分钟，根据含磷滤液中的NH3浓度及游离PO43-离子浓度，在含磷滤液中加入磷酸或五氧化二磷50-80kg/m3滤液，混合，调整溶液pH值≤5，在常压下升温至≤100℃，化合反应时间为30-60分钟，磷酸根离子与滤液中的铵离子反应，得到含磷酸铵盐滤液：
NH4++PO43-+2H+→NH4H2PO4
NH4H2PO4+NH3→(NH4)2HPO4
(4)沉铅、砷：含磷酸铵盐磷滤液中还含有少量的铅、砷等杂质元素，为除铅砷，需再加入除铅砷的沉淀剂，当沉淀剂为可溶性硫化物(如硫化钠、硫化氢、硫化铵等)时，调整溶液pH≤5，沉淀剂加入量为1-2kg/m3溶液，反应温度70-80℃，时间50-70分钟；沉铅、砷后的滤液通过再次过滤，沉清，得到含铅砷很低的磷酸盐溶液，其铅、砷含量可低至≤0.005％，过滤得到的铅渣含砷小于1％，含铅5％左右，仍返回冶炼生产流程回收铅；将含磷酸盐的溶液浓缩，结晶，得到磷酸盐(如磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸三钠、磷酸五钠等)产品，滤液返回用于一次浸出。
以上所述步骤中，第(2)、(3)、(4)步为选择性优选步骤。如不进行第(2)、(3)、(4)步，第(1)步所得含磷一次滤液可浓缩，结晶，得到磷酸盐；滤渣返回冶炼生产流程回收锑等有价金属。
本发明处理成本低，对含磷物料锑火法精炼除铅渣中的各种有价成份可以综合回收，且不产生“三废”二次污染。

具体实施方式

以下结合实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1：
(1)一次浸出：取锑冶炼厂除铅渣(含锑35％、铅10％、磷10％)100kg，破碎，加水200升，磷酸铵50kg，放入300升反应罐中，搅拌，通蒸气加热，将溶液升温至90℃，反应30分钟，第一次过滤；
(2)一次浸出：滤渣再加水200升，在90℃的温度下反应30分钟，第二次过滤，滤渣重71.93kg，其中含水16.59％，干渣含锑57.17％，铅16.60％，磷1.05％，二次滤液用于一次浸出，一次滤液含可溶性五氧化二磷150.28g/l，锑3.58g/l，铅0.52g/l，砷0.10g/l，滤渣返回冶炼生产流程中回收有价金属；
(3)吸氨化合：取第(1)步提到的一次滤液(浸出液)1升，放入2升容器中，通入NH350分钟，加入磷酸40mg，调整溶液pH值为4.5，搅拌升温至80℃，反应30分钟，得到含磷酸盐溶液；
(4)除铅、砷：取吸氨化合后得到的含磷酸盐溶液500ml，加入硫化氢，调整pH值4.5，搅拌升温至80℃，反应30分钟，待溶液中产生红色沉淀物后，真空过滤，滤渣洗涤烘干，重5.12g，含锑4.49％，铅4.83％，砷0.73％，返回冶炼生产流程中回收有价金属；溶液加热至100℃，浓缩至275ml，冷却结晶，过滤烘干，得磷酸盐产品125g，其中含五氧化二磷59.28％，锑1.25％，铅0.01％，砷0.01％，溶液返回用于一次浸出。
实施例2：
取实施例1得到的含磷、氨溶液500ml，加入五氧化二磷30mg，调整pH值为4.8，通蒸气加热升温至90℃，反应40分钟，得到含磷酸铵溶液后，再加入硫化铵溶液5g，再调整pH值为4.8，过滤，滤渣洗涤烘干，重5.68g，含锑1.80％，铅4.31％、砷0.64％，返回冶炼生产流程中回收有价金属；滤液加热至100℃，浓缩至275ml，冷却结晶，过滤、烘干，得磷酸盐产品125g，其中含五氧化二磷59.68％，锑1.35％，铅0.012％，砷0.001％，溶液返回用于一次浸出。
实施例3
取除铅渣(含锑35％，铅10％，磷10％)5kg，破碎。在反应罐中加水2升，硝酸铵0.06kg，再投入破碎的除铅渣0.1kg，搅拌，通蒸汽加热，升温至60℃，反应90分钟，过滤；滤渣再加水2升，在80℃的温度下反应40分钟，第二次过滤，滤渣重70.89g，其中含水15.8％，干渣含锑60.08％，含铅17.16％，磷0.98％，二次滤液用于一次浸出，一次滤液含可溶性五氧化二磷149.89g/l，锑3.68g/l，铅0.56g/l，砷0.09g/l，浓缩，冷却结晶，烘干，得磷酸盐产品；滤渣返回冶炼厂生产流程回收有价金属。
实施例4：
取实施例3破碎的除铅渣1kg，加水2升，氯化铵0.5kg，放入3升的反应罐中，通蒸气升温搅拌，将溶液升温至70℃，反应60分钟，第一次过滤(滤渣重718.5g，其中含水16.52％，干渣含锑58.16％，铅16.03％，磷1.02％)，滤渣加水2升，在90℃的温度下反应50分钟，第二次过滤(滤渣重718.5g，其中含水16.52％，干渣含锑58.16％，铅16.03％，磷1.02％)，二次滤液用于一次浸出，一次滤液含可溶性五氧化二磷149.96g/l，锑3.28g/l，铅0.58g/l，砷0.12g/l，浓缩，冷却结晶，烘干，得磷酸盐产品；滤渣返回冶炼厂生产流程中回收有价金属。
实施例5：
取实施例3已破碎的除铅渣1.5kg，加水3升，硫酸铵0.75kg，放入5升的反应罐中，通蒸气升温，搅拌，将溶液升温至90℃，反应40分钟，第一次过滤；滤渣再加水3升，在80℃温度下反应40分钟，第二次过滤，滤渣重7192g，其中含水16.58％，干渣含锑57.18％，铅16.62％，磷1.04％，二次滤液用于一次浸出，一次滤液含可溶性五氧化二磷150.29g/l，锑3.36g/l，铅0.51g/l，砷0.12g/l，浓缩，冷却结晶，烘干，得磷酸盐产品；滤渣返回次炼生产流程中回收有价金属。
本说明书所述百分比均为重量百分比。