一种全湿法处理高银铋铅阳极泥的方法

摘要

本发明涉及一种全湿法处理高银铋铅阳极泥的方法，先是硫酸浸出铜，再是铁粉置换沉铜，再是盐酸浸出铋、锑，再是水解除锑，然后是铁粉置换沉铋，最后是废水处理。本发明采用两段酸浸工艺，实现铜与铋、锑、银、铅的分离，其中第一段硫酸浸出液铁粉置换沉铜，第二段盐酸浸出液水解除锑，水解后液铁粉置换沉铋，有价金属Ag、Cu、Bi、Pb回收率高，环境友好，适用于工业化应用。

权利要求

1.一种全湿法处理高银铋铅阳极泥的方法，其特征在于工艺步骤是：第一步是硫酸浸出铜：将高银铋铅阳极泥磨细筛分，加硫酸浸出，机械搅拌，液固比L/S（液体体积L/固体质量Kg）为3.5～4，控制反应终点硫酸浓度为70～80g/L，浸出反应温度为90℃，浸出时间t为1h，得到浸出渣和浸出液；

第二步是铁粉置换沉铜：将第一步得到的浸出液加入铁粉置换，40～50℃，机械搅拌，

400～500转/min，反应时间t为1～1.5h，得到海绵铜粉和置换后废液；

第三步是盐酸浸出铋、锑：将第一步得到的浸出渣加入盐酸浸出，机械搅拌，液固比L/S（液体体积L/固体质量Kg）为3～4，控制反应终点酸度为4mol/L HCl，浸出反应温度为

90℃，浸出时间t为2h，得到浸出渣和浸出液；

第四步是水解除锑：将第三步浸出液按数控模型加入5mol/L的氨水中和水解除锑，机械搅拌，400～500转/min， 50～60℃，水解时间t 为0.5h，得到氯氧锑和水解后铋液；

第五步是铁粉置换沉铋：将水解后铋液加入铁粉置换，机械搅拌，500～600转/min，

50～60℃，置换时间t为1～1.5h，置换后得到海绵铋粉和置换后废液；

第六步是废水处理：将置换后废液加入石灰石中和沉淀， 常温机械搅拌，控制终点pH值为7，得到中和渣和处理后达标液。

说明书

一种全湿法处理高银铋铅阳极泥的方法

技术领域

[0001] 本发明属于湿法冶金化工技术领域，涉及一种适用于高银铋铅阳极泥的全湿法处理过程中对有价金属进行综合回收及绿色生产的全湿法处理高银铋铅阳极泥的方法。

背景技术

[0002] 铋作为 “绿色金属”，除用于医药行业外，也广泛应用于半导体、超导体、阻燃剂、颜料、化妆品、化学试剂、电子陶瓷等领域，大有取代铅、锑、镉、汞等有毒元素的趋势。铅阳极泥的处理方法主要有火法处理和湿法处理以及火法湿法联合法，传统火法处理工艺较成熟，但其对银的直收率较低，且有价金属的综合回收较为困难。近年来，随着湿法设备的改进，节能减排绿色环保的要求，湿法工艺也越来越受到重视，结合火法湿法的各自特点，火法湿法联合工艺也越来越成为研究的重点。湿法处理工艺主要是氯化浸出，氯化浸出是将铅阳极泥置于盐酸介质中通入氯气控制电位进行浸出，浸出液中的锑、铋、铜分别回收，废液中和处理后排放，氯化浸出渣用氨(或亚硫酸钠)浸出，浸出液用水合肼(或甲醛)还原即得银粉，而浸出渣则可用于制铅盐。但此工艺的缺点是，铋、锑与铜分离过程中得到的是铋的化工产品，若要产出粗铋还得进行反溶，盐酸消耗大。另外，还有人对碱法处理铅阳极泥作了较为详细的研究，目前为止，铅阳极泥的湿法处理工艺正在日趋完善。

发明内容

[0003] 为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种能实现高银铋铅阳极泥的全湿法绿色生产，生产过程实现节能减排、有价金属的综合回收率高、环境友好、投资小、效益高的全湿法处理高银铋铅阳极泥的方法。

[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种全湿法处理高银铋铅阳极泥的方法，其工艺步骤是：

[0005] 第一步是硫酸浸出铜：将高银铋铅阳极泥磨细筛分，加硫酸浸出，机械搅拌，液固比L/S（液体体积L/固体质量Kg）为3.5～4，控制反应终点硫酸浓度为70～80g/L，浸出反应温度为90℃，浸出时间t为1h，得到浸出渣和浸出液；

[0006] 第二步是铁粉置换沉铜：将第一步得到的浸出液加入铁粉置换，40～50℃，机械搅拌，400～500转/min，反应时间t为1～1.5h，得到海绵铜粉和置换后废液；

[0007] 第三步是盐酸浸出铋、锑：将第一步得到的浸出渣加入盐酸浸出，机械搅拌，液固比L/S（液体体积L/固体质量Kg）为3～4，控制反应终点酸度为4mol/L HCl，浸出反应温度为90℃，浸出时间t为2h，得到浸出渣和浸出液；

[0008] 第四步是水解除锑：将第三步浸出液按数控模型加入5mol/L的氨水中和水解除锑，机械搅拌，400～500转/min， 50～60℃，水解时间t 为0.5h，得到氯氧锑和水解后铋液；

[0009] 第五步是铁粉置换沉铋：将水解后铋液加入铁粉置换，机械搅拌，500～600转/min， 50～60℃，置换时间t为1～1.5h，置换后得到海绵铋粉和置换后废液；

[0010] 第六步是废水处理：将置换后废液加入石灰石中和沉淀， 常温机械搅拌，控制终点pH值为7，得到中和渣和处理后达标液。

[0011] 本发明的积极效果是: 采用两段酸浸工艺，实现铜与铋、锑、银、铅的分离，其中第一段硫酸浸出液铁粉置换沉铜，第二段盐酸浸出液水解除锑，水解后液铁粉置换沉铋，有价金属Ag、Cu、Bi、Pb回收率高，环境友好，适用于工业化应用。

附图说明

[0012] 图1为本发明的工艺流程方框图。

具体实施方式

[0013] 下面结合实施例和附图对本发明进一步说明。

[0014] 一种全湿法处理高银铋铅阳极泥的方法，它属于湿法冶金化工技术领域，是一种适用于高银铋铅阳极泥的全湿法处理过程中对有价金属进行综合回收及绿色生产的新方法，采用本发明能实现高银铋铅阳极泥的全湿法绿色生产，生产过程实现节能减排、有价金属的综合回收率高、环境友好、投资小和效益高。

[0015] 参见图1，本发明采用两段酸浸工艺，实现铜与铋、锑、银、铅的分离，其中第一段硫酸浸出液铁粉置换沉铜，第二段盐酸浸出液水解除锑，水解后液铁粉置换沉铋。它的工艺步骤是：

[0016] 第一步是硫酸浸出铜：将高银铋铅阳极泥磨细筛分，加硫酸浸出，机械搅拌，液固比L/S（液体体积L/固体质量Kg）为3.5～4，控制反应终点硫酸浓度为70～80g/L，浸出反应温度为90℃，浸出时间t为1h，得到浸出渣和浸出液；

[0017] 第二步是铁粉置换沉铜：将第一步得到的硫酸浸出液加入铁粉置换，40～50℃，机械搅拌，400～500转/min，反应时间t为1～1.5h，得到海绵铜粉和置换后废液；

[0018] 第三步是盐酸浸出铋、锑：将第一步得到的浸出渣加入盐酸浸出，机械搅拌，液固比L/S（液体体积L/固体质量Kg）为3～4，控制反应终点酸度为4mol/LHCl，浸出反应温度为90℃，浸出时间t为2h，得到浸出渣和浸出液；

[0019] 第四步是水解除锑：将第二段盐酸浸出液按数控模型加入5mol/L的氨水中和水解除锑，机械搅拌，400～500转/min， 50～60℃，水解时间t 为0.5h，得到氯氧锑和水解后铋液；

[0020] 第五步是铁粉置换沉铋：将水解后铋液加入铁粉置换，机械搅拌，500～600转/min， 50～60℃，置换时间t为1～1.5h，置换后得到海绵铋粉和置换后废液；

[0021] 第六步是废水处理：将置换后废液加入石灰石中和沉淀， 常温机械搅拌，控制终点pH值为7，得到中和渣和处理后达标液。

[0022] 本发明相对现有技术具有以下优点：

[0023] 本发明采用循环浸出，大大减少了废水量，节能环保；另外，置换后液经加石灰处3
理后可达排放标准，处理一吨阳极泥约产生9m 的废水；在第一段浸铜若按液固比为3.5～
3 3
4计算液体用量时，除去返回部分一段浸渣洗液外，还需补充1.9m 水配浸剂，另需要2m 的
3 3
洗水洗渣；第二段的浸出渣需洗水0.8m，而浸出液水解锑配稀氨水时需1.4m 的水，合计需
3 3
要6m 左右的水，这些水可用处理后的废水替代，因此，实际排放的废水≤3.5 m。

[0024] 采用本发明的有价金属直收率和综合回收率高，海绵铋的直收率可达90%以上，综合回收率可达98%以上，含铋品位为80%左右；海绵铜的的直收率和综合回收率平均分别可达到95%及98%，含铜平均为74.357%；

[0025] 采用本发明的铅和银的直收率分别为97.74%及97.37%，铅银渣含Pb27.32%左右、含Ag37.05%左右，有利于综合回收 。

[0026] 综上所述，本发明有价金属Ag、Cu、Bi、Pb回收率高、环境友好，可替代传统火法处理工艺及一般的湿法工艺，适用于工业化应用。

[0027] 实施例1：

[0028] 1、以某厂高银铋铅阳极泥为原料，球磨筛分，称取1Kg作为试验原料，总硫酸431.16g/Kg料 ，液固比L/S=3.6∶1，机械搅拌， 温度T=90℃，时间t=1h，浸出液2.625 L，-1
成分(g·L )为：Bi 3.490，Cu 24.41， 剩余H2SO4 73.81 ，Cu浸出率 97.53%。

[0029] 2、铜浸出液室温下加入铁粉，待温度升至40℃保温，机械搅拌1h，搅拌速度为500转/min。得铜粉66.90g，铜粉成分（%）为：Cu 82.30，Bi 3.44，Sb 0.13，Ag 0.0025，As0.0090, Cu直收率（%）83.8，Bi损失率（%）0.84。

[0030] 3、第一段浸出渣用盐酸进行第二段浸出，机械搅拌，HCl总量为1436mL，H2SO4为87.4mL， L/S=3，T=90℃，t=2h。浸出液2.890L,含量（g/L）Bi 83.75，Cu 3.62,Sb35.06，Ag0.1,As 0.31，Pb 0.78.

[0031] 4、第二段浸出液进行水解除Sb,加入浓度为5mol/L的氨水1.5L， 60℃，机械搅拌， 500转/min， 0.5h。水解后液5.4L。

[0032] 5、铁粉置换水解后液沉Bi，取水解后液5.4L，铁粉201.4g,常温，机械搅拌，t=1h，得海绵Bi356.174g，含量（渣计%）：Bi75.86,As0.14，Sb1.62，Cu2.9，Ag0.033，Pb0.47。

[0033] 实施例2：

[0034] 1、以某厂高银铋铅阳极泥为原料，球磨筛分，称取1Kg作为试验原料，总硫酸431.16g/Kg料 ，液固比L/S=4.0∶1，机械搅拌， 温度T=90℃，时间t=1h，浸出液2.955 L，-1
成分(g·L )为：Bi 2.790，Cu 21.18， 剩余H2SO4 84.89 ，Cu浸出率 96.55%。

[0035] 2、铜浸出液室温下加入铁粉，待温度升至50℃保温，机械搅拌1h，搅拌速度为600转/min。得铜粉67.65g，铜粉成分（%）为：Cu 84.43，Bi 5.56，Sb 1.73，Ag 0.0010，As0.0080,Pb 0.049, Cu直收率（%）86.94，Bi损失率（%）1.38。

[0036] 3、第一段浸出渣用盐酸进行第二段浸出，机械搅拌，HCl总量为1436mL，H2SO4为87.4mL， L/S=3，T=90℃，t=2h。浸出液3.13L,含量（g/L）Bi 87.94，Cu 2.46,Sb 28.55，Ag 0.021,As 0.120，Pb 0.83.

[0037] 4、第二段浸出液进行水解除Sb,加入浓度为5mol/L的氨水2.274L， 60℃，机械搅拌， 600转/min， 0.5h。水解后液5.23L。

[0038] 5、铁粉置换水解后液沉Bi，取水解后液3.0L,铁粉60.64g,常温，机械搅拌，t=1h，得海绵Bi133.07g，含量（渣计%）：Bi85.6,As0.066，Sb6.99，Cu0.14，Ag0.012，Pb0.22。

[0039] 实施例3：

[0040] 1、以某厂高银铋铅阳极泥为原料，球磨筛分，称取1Kg作为试验原料，总硫酸431.16g/Kg料 ，液固比L/S=4.0∶1，机械搅拌， 温度T=90℃，时间t=1h，浸出液2.890 L，-1
成分(g·L )为：Bi 2.094，Cu 21.91， 剩余H2SO4 70.12 ，Cu浸出率 96.38%。

[0041] 2、铜浸出液室温下加入铁粉，待温度升至50℃保温，机械搅拌1h，搅拌速度为400转/min。得铜粉62.08g，铜粉成分（%）为：Cu 88.67，Bi 2.82，Sb 0.70，Ag 0.0074，As0.0110, Cu直收率（%）83.78，Bi损失率（%）0.64。

[0042] 3、第一段浸出渣用盐酸进行第二段浸出，机械搅拌，HCl总量为1436mL，H2SO4为87.4mL， L/S=3.5，T=90℃，t=2h。浸出液3.490L,含量（g/L）Bi 71.19，Cu 2.93,Sb21.70，Ag0.012,As 0.036，Pb 1.09。

[0043] 4、第二段浸出液进行水解除Sb,加入浓度为5mol/L的氨水2.297L，室温， 60℃，机械搅拌， 500转/min， 0.5h。水解后液5.575L。

[0044] 5、铁粉置换水解后液沉Bi，取水解后液5.575L，铁粉199.73g,常温，机械搅拌，t=1h，得海绵Bi293.92g，含量（渣计%）：Bi80.40,As0.042，Sb4.72，Cu3.59，Ag0.019，Pb0.56。