[發明專利]一種從電解錳陽極泥選擇性除鉛的方法

在審

• 申請號: 202010880498.0
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN111996380A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 龐振升;曹才放;員壯壯;趙寶平;鐘曉聰;李玉虎;楊亮
• 申請（專利權）人: 江西理工大學;交城京匯中環保科技有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B13/00;C25C1/18;C01G45/02
• 代理公司: 長沙智勤知識產權代理事務所(普通合伙) 43254
• 代理人: 曾芳琴

本發明公開了一種從電解錳陽極泥選擇性除鉛的方法，該方法包括步驟：(1)將電解錳陽極泥與乙酸鈉溶液混合，通過熱球磨進行浸鉛操作，得到熱球磨濃漿；(2)用水沖洗并稀釋步驟(1)所得的熱球磨濃漿，熱球磨稀漿經固液分離后，得到脫鉛陽極泥和鉛浸出液；(3)將硫化鈉加入至步驟(2)所得的鉛浸出液，進行硫化沉鉛操作，硫化沉鉛后生成物經固液分離后得到硫化鉛沉淀和沉鉛母液；(4)將步驟(3)所得的沉鉛母液進行蒸發濃縮；(5)將步驟(4)所得的濃縮液，在不高于15℃的溫度下結晶并分離出硫酸鈉晶體，得到脫硫乙酸鈉溶液。本發明可以顯著提高除鉛效果，浸出過程不改變錳離子價態，而且可減少三廢排放。

技術領域

本發明涉及一種廢渣回收技術領域，具體涉及一種從電解錳陽極泥選擇性除鉛的方法。

背景技術

電解錳陽極泥是電解生產金屬錳時陽極區產生的廢渣。由于采用了鉛基不溶陽極，使得陽極泥中含有5wt.％左右的鉛，使其成為危險廢棄物。鉛在電解錳陽極泥主要以硫酸鉛形態存在。雖然硫酸鉛可被乙酸鹽以配位化合物的形態溶解浸出，但由于陽極泥中占主體的錳氧化物結晶度低、價態多樣、且含有水合膠態氧化物，使得包裹于其中的硫酸鉛難以被浸出。文獻[郭頌,周飛,畢亞凡.從電解錳陽極泥中去除鉛的試驗研究[J].濕法冶金,2018,37(02):138-142.]通過焙燒分解的方式打破原有的物相結構，在高溫狀態下使氧化錳轉化為結晶度高且具有多孔網狀結構的三氧化二錳，再經過乙酸銨溶液將其浸出，獲得了較高的除鉛效果。然而，焙燒分解過程四價錳轉化為三價，使其失去作為堿錳電池正極材料的潛在價值。

發明內容

本發明的目的是提供一種從電解錳陽極泥選擇性脫除鉛的方法，旨在解決現有從電解錳陽極泥中去除鉛的方法會改變錳的價態的問題。

為實現上述目的，本發明提出的從電解錳陽極泥選擇性脫除鉛的方法，包括以下步驟：

(1)將電解錳陽極泥與乙酸鈉溶液按一定比例混合，在一定反應溫度和時間下通過熱球磨進行浸鉛操作，得到熱球磨濃漿；

(2)用水沖洗并稀釋步驟(1)所得的熱球磨濃漿，得到適合固液分離的熱球磨稀漿，熱球磨稀漿經固液分離后，得到脫鉛陽極泥和鉛浸出液；

(3)將硫化鈉按一定比例加入至步驟(2)所得的鉛浸出液，在一定反應溫度和時間下進行硫化沉鉛操作，硫化沉鉛后生成物經固液分離后得到硫化鉛沉淀和沉鉛母液；

(4)將步驟(3)所得的沉鉛母液進行蒸發濃縮，使乙酸鈉濃度升高到1.5mol/L以上，得到濃縮液，并收集冷凝水；

(5)將步驟(4)所得的濃縮液，在不高于15℃的溫度下結晶并分離出硫酸鈉晶體，得到脫硫乙酸鈉溶液。

優選地，所述步驟(1)中的電解錳陽極泥含鉛為2wt.％～10wt.％。

優選地，所述步驟(1)中的乙酸鈉溶液中乙酸根摩爾量為錳陽極泥中鉛摩爾量的5～12倍。

優選地，所述步驟(1)中的固液比為1～3倍。

優選地，所述步驟(1)中的熱球磨時間為0.5～2小時，反應溫度為50～90℃。

優選地，所述步驟(2)中的水加入量為錳陽極泥質量的1～2倍。

優選地，所述步驟(3)中的硫化鈉是鉛浸出液中鉛摩爾量的0.8～0.95倍。

優選地，所述步驟(3)中的反應溫度為60～90℃，反應時間是1～3小時。

優選地，所述步驟(4)中的冷凝水返回步驟(2)重復利用。

優選地，所述步驟(5)中的脫硫乙酸鈉溶液返回步驟(1)重復利用。

本發明采用的技術原理如下：