[發明專利]一種甲基磺酸體系鉛電解精煉廢液凈化方法

在審

• 申請號: 202210574565.5
• 申請日: 2022-05-25
• 公開（公告）號: CN114892008A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 陳永明;向長柳;瞿俊杰;常聰;代杰;楊聲海
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B13/00;C22B25/06;C25C7/06;C01G19/00;C01G21/20;C07C303/32;C07C303/44;C07C309/04
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 劉曉靜

本發明提供了一種甲基磺酸體系鉛電解精煉廢液凈化方法，屬于有色金屬濕法冶金技術領域。本發明首先將鉛電解精煉廢液pH值調節至1～3，得到調節液；再添加硫酸使調節液中的Pb²⁺離子以PbSO₄形式沉淀，液固分離后的含鉛濾渣作為煉鉛原料；所得濾液采用氧化劑使Sn²⁺離子氧化成Sn⁴⁺離子，得到氧化液；向氧化液中添加鈣系沉淀劑，使其中Sn⁴⁺離子以CaSnO₃形態沉淀，液固分離得到含錫濾渣作為煉錫原料，除錫后液采用離子交換吸附深度凈化除雜后進行蒸發濃縮回收磺酸鹽副產品，由此完成鉛電解精煉廢液的凈化處理。本發明通過分步沉淀技術實現鉛、錫元素的高效分離和回收，具有經濟環保、工藝簡單、可操作性強等優點。

技術領域

本發明涉及有色金屬濕法冶金技術領域，尤其涉及一種甲基磺酸體系鉛電解精煉廢液凈化方法。

背景技術

甲基磺酸體系粗鉛電解精煉是一種綠色、高效的粗鉛電解精煉提純方法，可有效避免傳統柏茲法氟硅酸體系電解液穩定性差、易于揮發分解，職業衛生環境惡劣，含氟廢水處理成本高等不足。

甲基磺酸體系粗鉛電解精煉過程中，由于陽極電流效率一般高于陰極電流效率，即鉛的陽極溶解速度要大于陰極析出速度，隨著電解液的長期循環使用，其中的鉛離子濃度不斷富集。與此同時，鉛陽極泥攪拌洗滌工序排出的洗水中鉛離子和甲基磺酸濃度遠高于電解液，洗水并入電解液時也會造成電解液中鉛離子濃度上升。鉛電解液中鉛離子濃度不斷升高，將會導致電解液導電性變差，從而使得槽電壓升高、電流效率降低，直流電耗增加，析出鉛的形貌也會惡化。

此外，由于錫的標準電極電位與鉛接近，粗鉛電解精煉時，陽極中的錫元素也會與鉛一起以Sn²⁺離子形態溶解于電解液。隨著電解精煉時間的延長，Sn²⁺離子會在電解液中不斷積累。電解液循環一段時間后，Sn²⁺離子會在陰極上析出導致電鉛中錫含量過高。

綜上所述，甲基磺酸體系粗鉛電解精煉系統運行過程中，需從電解液循環槽中定期開路一部分電解液進行凈化處理，而現有技術中還未有很好解決甲基磺酸體系電解液中鉛和錫含量超標的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種甲基磺酸體系鉛電解精煉廢液凈化方法，解決甲基磺酸體系鉛電解精煉廢液中鉛、錫含量超標的技術難題。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種甲基磺酸體系鉛電解精煉廢液凈化方法，包括以下步驟：

(1)調節鉛電解精煉廢液的pH值至1～3，得到調節液；

(2)向調節液中添加硫酸，使調節液中的Pb²⁺離子以PbSO₄形式沉淀，液固分離得到含鉛濾渣和除鉛濾液；

(3)采用氧化劑將除鉛濾液中的Sn²⁺離子氧化成Sn⁴⁺離子，得到氧化液；

(4)向氧化液中添加鈣系沉淀劑，使其中Sn⁴⁺離子以CaSnO₃形態沉淀，液固分離得到含錫濾渣作為煉錫原料，除錫后液采用離子交換吸附深度凈化除雜后進行蒸發濃縮回收磺酸鹽副產品。

優選的，所述步驟(1)采用NaOH、Na₂CO₃、(NH₄)₂CO₃或NH₄HCO₃調節pH值。

優選的，所述步驟(2)硫酸與鉛離子的摩爾比為1～1.05:1，沉鉛過程的溫度為20～80℃，時間為0.5～2h。