[發明專利]一種堿浸法從冶煉煙灰中回收生產電解鋅粉和鉛粉的工藝

有效

• 申請號: 201210311177.4
• 申請日: 2012-08-29
• 公開（公告）號: CN102851707A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 葉標;寧建平;王偉;趙增宇
• 申請（專利權）人: 江西自立資源再生有限公司
• 主分類號: C25C5/02
• 分類號: C25C5/02;C22B3/12
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 涂志剛

技術領域

本發明屬于冶煉技術領域，涉及一種堿浸法從冶煉煙灰中回收生產電解鋅粉和鉛粉的工藝。

背景技術

冶煉煙灰是銅火法冶煉過程中產生的固體廢物，其中富含重金屬鋅、銅、鎘、鉛、錫，還含有大量硅、鋁、砷、氯、氟、銻、錳、鎳等。采用常規的濕法煉鋅工藝處理冶煉煙灰，都會遇到硫酸鋅溶液中氯和氟沒有合適的凈化方法，鋅粉用量大，運行成本高等技術不足。

現有技術中如：《一種濕法煉鋅工藝》公開號CN?1341760，對含鋅礦或含鋅工業廢渣、煙塵通過浸取提純后再進行電解，用pH值為8～9的氨水和氯化銨混合溶液在常溫下充分攪拌浸取含鋅物料，如氧化鋅、氫氧化鋅、碳酸鋅、鋅焙砂、鋅渣灰，使鋅與氨及NH₄Cl溶液絡合溶解，溶解液凈化后電積。但氨-氯化銨體系的一個明顯不足之處是氨有刺激性氣味，操作環境差，氨的損失量大，實際生產中需采用密封設備，因而會導致設備費用增加，同時帶來操作上的不便。

又如：《一種從銅轉爐煙灰中提取鋅的方法》公開號CN101509083，首先將銅轉爐煙灰用稀硫酸進行浸出；浸出液直接使用P204萃取分離，得到萃取液硫酸鋅溶液和萃余液硫酸銅溶液。采用酸法浸出-萃取-電積工藝流程長，工序復雜，設備投資大，酸、堿和鋅粉消耗量大，并且產生大量的硫酸鈉廢水。

再如：《一種用鋅粉塵和鋅浮渣生產金屬鋅粉的方法》公開號CN1817518，首先，將鋅粉塵和鋅浮渣粉碎到0.1—1mm，用強堿性溶液浸取后過濾，濾渣在水洗后用于制磚或填埋，濾液中加入分離劑，所得鉛濾渣直接出售，濾液電解，在陰極上沉積獲得一級金屬鋅粉。然后，在剩下的液體中加入堿，得到沉淀，過濾。在沉淀中加入洗渣水和除雜劑，過濾。將這兩步的濾液混合后返回堿浸取，濾渣填埋。該項技術要求原料含雜質比較少，其凈化方法對于含硅、鋁、砷、錫、氯、氟高的原料比較難適應，硅、鋁、砷、錫、氯、氟在堿性溶液中富集后，采取該法無法達到凈化效果。

發明內容

本發明的目的在于利用堿浸出-凈化除雜-電解提純工藝技術，實現了在低運行成本下回收銅，并生產電解鋅粉和電解鉛粉產品；同時使得冶煉煙灰中共存的有價金屬錫得到富集并且使其再次資源化。從而提供一種堿浸法從冶煉煙灰中回收生產電解鋅粉和鉛粉的工藝。

本發明的技術方案通過以下過程實現的：

（1）浸出；（2）鉛粉脫銅；（3）電積脫鉛—鑄錠；（4）硫化鈉除鉛；（5）?除砷銻；（6）電積鋅粉；（7）電解廢液凈化。

（1）浸出

先對冶煉煙灰進行化學成分分析，按照氫氧化鈉液浸出劑與冶煉煙灰的液固質量比5—13:1，浸出劑中游離堿150—250?g/L，在溫度20—100?℃下，反應0.5—4?h，浸出反應終點游離堿100—200?g/L，經過液固分離，得到澄清的浸出液和含錫的浸出渣；

（2）鉛粉脫銅

在步驟（1）所述的浸出液中，加入浸出液中銅質量5—10倍的電解鉛粉，在30—60℃下，反應0.5—2?h，液固分離；得到澄清的脫銅液和銅渣；

（3）電積脫鉛

將步驟（2）所述脫銅液經過電積產出電解鉛粉，電解時不銹鋼板作陰、陽極；在20—100℃，1.9—2.8?V槽電壓恒壓電解0.5—5?h，當電流密度降至100—1000?A?/m²時，停止電解；液固分離，得到澄清的脫鉛液和鉛粉，陰極上即產出含鉛90—99％的鉛粉；?鉛粉也可以經過壓濾、洗滌后，用工頻感應爐熔化后澆注成鉛錠產品；

（4）硫化鈉除鉛

以硫化鈉為除鉛劑，分離沉淀步驟（3）所述的脫鉛液中的余鉛，加入脫鉛液中鉛質量3—9倍的硫化鈉，在30—100?℃下，反應1—5?h；液固分離，得到澄清的除鉛后液及硫化鉛渣；

（5）除砷銻

在30—100?℃條件下，在步驟（4）所述除鉛后液中依次加入硫酸高鐵、氧化鈣，加入量分別為2—9?g/L，再加入硫化鈉，硫化鈉加入量為電積脫鉛得到的脫鉛液中鉛質量的3~9倍，反應0.5—4?h；液固分離，得到澄清的凈化液和鐵鹽渣；

（6）電積脫鋅

步驟（5）所述的凈化液經過電積產出鋅粉；電解時不銹鋼板做陰、陽極，槽電壓2.4—3.4?V，電流密度500—1000?A/m²，溫度30—60℃；電解出魚鱗片狀鋅粉水洗后，經無水乙醇脫水，真空烘干即可成出售；

電解廢液回步驟（1）所述浸出工序中作堿浸出劑或進入凈化工序中除去廢液中雜質離子后再返回步驟（1）所述浸出工序作堿浸出劑循環使用；

（7）電解廢液凈化