專利名稱：從錫鉍廢料中分離錫、鉍、銅和鋅的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從錫鉍廢料中分離錫、鉍、銅和鋅的工藝，屬于濕法從固體廢料中分離出有色金屬元素領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
本發(fā)明中，由錫鉍合金電鍍廢液回收所產(chǎn)生的固體廢料稱為錫鉍廢料，典型成分為H20 :37. 72%, Bi :14. 7%、Cu 1. 56%、Sn :38. 29%、Zn 1. 35%、0 6. 38%。由于錫鉍廢料中所含的Bi、Sn金屬性質(zhì)相近，屬于兩性元素，所形成錫-鉍或其氧化物很難進(jìn)行常規(guī)工藝分離。如果在分離鉍、銅、鋅之前脫去錫，將使后續(xù)的金屬回收在處理技術(shù)上變得很容易。但是，關(guān)于錫鉍廢料中對含錫、鉍、銅和鋅的物料分離，迄今為止，尚未發(fā)現(xiàn)有類似的文獻(xiàn)報道。與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)有2009年8月沈日中國發(fā)明專利公開號CN 1015143961，所公開的“從含錫鉛陽極泥中分離錫、銻的方法”該方法是先將物料用鹽酸加氯化鈉進(jìn)行氧化酸浸，使絕大部分錫、銻、鉍、銅等進(jìn)入酸浸液，與鉛、銀等分離，然后用氯化銨將酸浸液中的錫以氯錫酸銨的形式選擇性地沉淀出來，從而實現(xiàn)錫與銻、鉍、銅的分離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種從錫鉍廢料中分離錫、鉍、銅和鋅的工藝，它創(chuàng)造性地設(shè)計焙燒和二段酸浸步驟，讓錫鉍廢料在分離鉍、銅、鋅之前脫去錫，使后續(xù)的金屬回收在處理技術(shù)上變得很容易。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的一種從錫鉍廢料中分離錫、鉍、銅和鋅的工藝， 工藝步驟如下
①焙燒
將錫鉍廢料于550 600°C下焙燒；使其中的Sn+2變成Sn+4，同時SnA將變成不溶于酸、堿的α形態(tài)；化學(xué)反應(yīng)方程式2Sn0 +02=2 SnO2 ；
②粉碎
將焙燒好的物料粉碎至顆粒細(xì)度達(dá)200目；
③二段酸浸
在一段浸出槽中加入1 2mol的鹽酸或二段返回的鉍銅鋅浸出液，按1:5的固液比投入②步驟粉碎好的錫鉍廢料；攪拌加熱至90°C以上；再攪拌保溫池以上；過濾，得一段浸出液和一段濾渣；將一段濾渣加入二段浸出槽中，按1:3 4的固液比加入1 2mol的鹽酸，攪拌加熱至90°C，保溫池以上，過濾，得二段浸出液和二段濾渣；用1 2mol的鹽酸洗滌二段濾渣，洗滌液與二段浸出液合并為鉍銅鋅浸出液，返回一段浸出槽中；洗滌后的二段濾渣即為錫精礦；
④中和沉鉍
將③步驟的一段浸出液用濃氨水中和至pH=3，攪拌冷卻至80°C，保溫，陳化lh，過濾，濾渣用pH=3的稀鹽酸溶液洗滌，合并該步驟的濾液和洗滌液為沉鉍濾液，該步驟洗滌后的濾渣即為氯氧鉍；
⑤置換銅
在④步驟的沉鉍濾液中，按化學(xué)計量加入鋅粉攪拌，控制溶液中的Cu小于1啤/1，過濾得置換銅的過濾液和濾渣；該濾渣即為海綿銅；
⑥沉淀鋅
在⑤步驟置換銅的過濾液中加純堿至pH>7. 5，陳化過濾，濾液開路或回收氯化銨及氯化鈉，濾渣即為碳酸鋅。上述化學(xué)計量是指，按參與置換反應(yīng)的沉鉍濾液中銅離子的量完全置換成海綿銅所需要的鋅粉量為化學(xué)計量。使用本發(fā)明的技術(shù)效果是，能將典型組成是H2O 37. 72%、Bi :14. 7%、Cu :1. 56%、 Sn 38. 29、Zn :1. 35%、0 :6. 38% 的錫鉍廢料分離為典型成分:Sn :56. 3%、Bi :0. 45%、Cu
0.051%、Zn 0. 015% 的錫精礦，典型成分:Sn :1. 11%, Bi :76. 15%, Cu :0. 031%, Zn :0. 011% 的氯氧鉍，典型成分=Cu 0. 013%，Zn 50. 3%，Sn :0. 001%, Bi :0. 001%的海綿銅，以及典型成分=Cu :0. 013%，Zn :50. 3%，Sn :0. 001%, Bi :0. 001%的碳酸鋅。工藝流程短，廢液返回浸出利用，或回收氯化銨及氯化鈉。對環(huán)境污染小。并可以實現(xiàn)金屬錫回收率為99. 2%;鉍回收率為97. 8% ；銅回收率為95. 4% ；鋅回收率為93. 2%，并且產(chǎn)品工藝穩(wěn)定，質(zhì)量好。
具體實施例方式下面用具體實施方式
對本發(fā)明作詳細(xì)的說明。 實施例稱取典型組成是:H20:37. 72%、Bi :14. 7%、Cu 1. 56%、Sn :38. 29、Zn 1. 35%、0 6. 38%的錫鉍廢料50g放入馬弗爐中，控制溫度550 600°C，焙燒池，冷卻，粉碎至全部通過200目，用二段浸出液150ml，在90°C，攪拌條件下浸出池，稍冷，過濾，濾液即為一段浸出液，成分分析:Cu 5. llg/l，Zn :5. 02g/l，Sn :230. 8 mg/l，Bi :59. 35g/l。濾渣用 1. 5mol 的鹽酸120ml在90°C攪拌條件下二次浸取池，稍冷，過濾，濾液即為二段浸出液，濾渣用30ml，
1.5mol的鹽酸洗滌，洗液與二段浸出液合并用于一段浸出，濾渣即為錫精礦，干重20. 7g， 化驗結(jié)果:Cu :0. 051%, Zn :0. 015%，Sn :57. 2%, Bi :0. 45%。錫金屬收率99. 2%。一段浸出液用25%的濃氨水22. 8g中和，終點(diǎn)pH為3，攪拌，保溫80°C，陳化lh，過濾，用20ml、pH 值=3的稀鹽酸溶液洗滌濾渣，合并洗滌水與濾液，濾渣即為氯氧鉍，干重9. 44g，分析結(jié)果 Sn 1. 11%,Bi 76. 15%，Cu :0. 058%，Zn :0. 041%。鉍金屬收率97. 8%，沉鉍后的濾液加入鋅粉 0. Sg,攪拌lh，過濾，用少量的水洗滌濾渣，合并洗滌水與濾液，用于沉鋅，濾渣即為海綿銅， 干重 0. 81g，分析結(jié)果:Sn :0. 001%, Bi :0. 05%, Cu :92. 3%, Zn :2. 50%。金屬銅回收率95. 4%。在置換銅過濾液中，加入純堿2. 5g，攪拌加熱至60°C，沉淀鋅，終點(diǎn)PH值>7。升溫至90°C保溫，攪拌Ih陳華，過濾，濾餅用水洗滌，即為，干重3. 03g。分析結(jié)果Sn :0. 001%, Bi :0. 001%, Cu :0. 013%, Zn :50. 3%。金屬鋅的總回收率93. 2%。
權(quán)利要求
1. 一種從錫鉍廢料中分離錫、鉍、銅和鋅的工藝，其特征在于工藝步驟如下①焙燒將錫鉍廢料于550 600°C下焙燒；使其中的Sf2變成Sn+4，同時SnA將變成不溶于酸、堿的α形態(tài)；化學(xué)反應(yīng)方程式2Sn0 +02=2 SnO2 ；②粉碎將焙燒好的物料粉碎至顆粒細(xì)度達(dá)200目；③二段酸浸在一段浸出槽中加入1 2mol的鹽酸或二段返回的鉍銅鋅浸出液，按1:5的固液比投入②步驟粉碎好的錫鉍廢料；攪拌加熱至90°C以上；再攪拌保溫池以上；過濾，得一段浸出液和一段濾渣；將一段濾渣加入二段浸出槽中，按1:3 4的固液比加入1 2mol的鹽酸，攪拌加熱至90°C，保溫池以上，過濾，得二段浸出液和二段濾渣；用1 2mol的鹽酸洗滌二段濾渣，洗滌液與二段浸出液合并為鉍銅鋅浸出液，返回一段浸出槽中；洗滌后的二段濾渣即為錫精礦；④中和沉鉍將③步驟的一段浸出液用濃氨水中和至pH=3，攪拌冷卻至80°C，保溫，陳化lh，過濾， 濾渣用pH=3的稀鹽酸溶液洗滌，合并該步驟的濾液和洗滌液為沉鉍濾液，該步驟洗滌后的濾渣即為氯氧鉍；⑤置換銅在④步驟的沉鉍濾液中，按化學(xué)計量加入鋅粉攪拌，控制溶液中的Cu小于1啤/1，過濾得置換銅的過濾液和濾渣；該濾渣即為海綿銅；⑥沉淀鋅在⑤步驟置換銅的過濾液中加純堿至pH>7. 5，陳化過濾，濾液開路或回收氯化銨及氯化鈉，濾渣即為碳酸鋅。
全文摘要
本發(fā)明涉及從錫鉍廢料中分離錫、鉍、銅和鋅的工藝，屬于濕法從固體廢料中分離出有色金屬元素領(lǐng)域。本發(fā)明將由錫鉍合金電鍍廢液回收所產(chǎn)生的固體廢料稱為錫鉍廢料，典型成分為H2O37.72%，Bi14.7%、Cu1.56%、Sn38.29%、Zn1.35%、O6.38%通過焙燒、粉碎、酸浸、中和沉鉍、置換沉銅、沉鋅、高效分離了錫、鉍、銅、鋅四元素，收率高，分別達(dá)到99.2%、97.8%、95.4%、93.2%，產(chǎn)品質(zhì)量好。
文檔編號C22B7/00GK102304621SQ201110297150
公開日2012年1月4日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者吳祖祥, 張娟, 曹永燃, 李翔 申請人:湖南金旺鉍業(yè)股份有限公司