專利名稱：一種從錫電解陽極泥中使錫與銻、鉍、砷、銅分離的方法
技術領域：
本發明涉及一種高壓釜堿浸方法，具體涉及一種從錫電解陽極泥中使錫與銻、鉍、 砷、銅分離的方法，屬于重有色金屬冶金與貴金屬冶金領域。
背景技術：
錫陽極泥是粗錫在電解精煉過程中沉于槽底的各種物質，粗錫電解陽極泥以錫、 銻、砷、銅、鉍含量較高，其成分范圍波動較大，一般為錫20 50%、銻7 18%、砷4 8%、銅 8 10%、鉍 10 20%。目前用于錫冶煉的錫精礦成份復雜，經過熔煉、火法精煉、電解提純等過程可獲得錫產品。對于冶煉復雜錫精礦的冶煉廠，若年產1.5 2.0萬噸精錫，就會產出錫陽極泥 2500噸，其中所含有價元素的價值合計超過3億元。從中不僅可以回收錫，而且還可以綜合回收其它有價元素，創造出一定的經濟效益，這是資源合理利用的趨勢，為了回收其中的有價元素以及防止污染，有必要對錫陽極泥進行綜合處理和利用。錫電解陽極泥屬含錫廢料中的一種，其處理方法多種多樣，一般用“焙燒-酸浸” 工藝分離銻、鉍、砷、銅與錫，只能從錫物料中分離除約30%的銻，隨后并入火法熔煉錫系統。也可以用濕法冶金處理脫錫并加以回收處理，然后從脫錫的陽極泥中回收銅及其它有價金屬。在含錫廢料濕法處理中，目前最主要的是以“焙燒-常壓低溫堿浸”、“高溫堿熔-水浸”、“焙燒-酸浸”等工藝為主。當使用鹽酸氧化浸出方法時，銻與錫一同進入溶液，錫銻難于分離，通常的水解沉淀產出大量的廢水。但若是在常壓常溫條件下，用堿浸出錫陽極泥，由于缺乏足夠的熱力學條件和動力學條件，其浸出環境不好，錫、銻、砷、銅之一的浸出率非常低，未能實現相互分離。上述工藝的缺點為過程復雜，流程長，產生廢液污染，處理溫度較高，總體能耗高。

發明內容
為解決從錫電解陽極泥中使錫與銻、鉍、砷、銅分離的問題，本發明提供一種從錫電解陽極泥中使錫與銻、鉍、砷、銅分離的方法，以實現低溫氧化、高壓浸出、操作簡單、總體能耗低。本發明通過下列技術方案實現一種從錫電解陽極泥中使錫與銻、鉍、砷、銅分離的方法，包括下列各步驟
A.將錫電解陽極泥磨細至100 沈0目，按錫電解陽極泥與氧化劑的質量比為10 20 3 10，將錫電解陽極泥與氧化劑混合，再加入濃度為170 300g/L的NaOH溶液，至液固比為2. 5 10 1，得到漿液;
B.將步驟A所得的漿液置于壓力為0 60kg/cm2、溫度為20 300°C下，以攪拌速度為100 350轉/分，恒溫反應1. 5 3. 5個小時后得到溶出漿液；其目的是使錫電解陽極泥中的錫、銻、砷、鉍、銅得到足夠的氧化，有利于錫元素溶于堿液中；
C.將步驟B所得溶出漿液進行過濾，得到浸出渣和苛性堿濃度為160 270g/L的錫酸鈉溶液，再將錫酸鈉溶液進行自然冷卻至室溫，然后過濾，所得濾液為錫酸鈉凈化液；銻、 銅、鉍這類難分離物質留在浸出渣中，而在錫酸鈉溶液自然冷卻的過程中，溶液中的砷以 Na3AsO4晶體或其復鹽形式析出，過濾后使砷分離出來；
D.向步驟C得到的錫酸鈉凈化液中通入二氧化碳或加入NaHCO3進行分解，然后過濾后得到堿溶液和二氧化錫；錫以二氧化錫的形式析出，從而使93%以上的錫得以回收。所述步驟A 氧化劑為 NaCIO、NaC103> NaNO2 或 NaNO3。所述步驟D中通入二氧化碳的量為直至溶液中的錫含量低于10g/L時停止通入。所述步驟D中加入NaHCO3的量為錫酸鈉凈化液中錫酸鈉摩爾量的1. 2倍。所述步驟D分解所得的堿溶液進行苛化后調整NaOH溶液濃度至170 270g/L，再返回步驟A中用于浸出錫電解陽極泥。錫電解陽極泥中，存在的主要錫物相為金屬態Sn、SnO, SnO2 ；銻的物相為SId203、 Sb2O5、金屬銻；銅的物相為金屬態Cu、Cu20、Cu0 ；其中銻主要以金屬銻存在，銅以金屬銅存在，所含的錫主要以金屬態Sn存在，陽極泥中的二氧化錫呈穩定的四價結構，其難溶于水、 稀酸和堿液，因此必須將二氧化錫轉型成能溶于酸或堿的形態，才能實現錫的濕法提取，二氧化錫也可溶于濃硫酸或與堿高溫共熔可形成錫酸鹽。錫電解陽極泥中的銻、鉍等含量高時，與錫合金化，會降低錫的化學反應活性，影響錫的浸出，若溫度低于200°C，陽極泥中的錫浸出不完全，若溫度高于^0°C，產生過氧化，則銅會在堿液中浸出進入溶液，影響錫與銅的分離。本發明使用高壓下以堿性溶液浸出錫陽極泥的方法，其所涉及的化學反應原理如下
2As+4Na0H+2NaN03=2Na3As04+N2 丨 +2H20 4As+10Na0H+2NaN03=4Na3As04+N2 丨 +5Sn02+2 NaOH= Na2Sn03+H20 5Sn+6Na0H+4NaN03 =5Na2Sn03+2N2 個 + 3H20 2Sn+3 Na0H+NaN03=2Na2Sn03 +2NH3 2Sb+4Na0H+2NaN03=2Na3Sb04 +N2 丨 +2H20 8Sb+19Na0H+5NaN03=8Na3Sb04 +5NH3 丨 +2H20
本發明具備的效果和優點使用高壓下以堿性溶液浸出錫電解陽極泥的方法，省去了焙燒或高溫堿熔等過程，不用對陽極泥進行預氧化或焙燒處理，過程在低溫(200 280°C) 及氧化性氣氛下完成，節約了大量工業熱能，主要金屬元素錫的浸出率高，其他有價金屬的回收簡便。與現有技術相比，本方法處理陽極泥時，錫與銻、銅、鉍等雜質的分離非常徹底， 回收砷、錫后的堿溶液全部返回用于浸出新的錫電解陽極泥，不產生廢液。本發明工藝流程短、設備簡單、堿液全閉路循環，適合推廣使用。
具體實施例方式下面將結合實施例進一步闡明本發明的內容，但這些實例并不限制本發明的保護范圍。實施例1
所處理的錫電解陽極泥成分見下表
權利要求
1.一種從錫電解陽極泥中使錫與銻、鉍、砷、銅分離的方法，其特征在于包括下列各步驟A.將錫電解陽極泥磨細至100 沈0目，按錫電解陽極泥與氧化劑的質量比為10 20 3 10，將錫電解陽極泥與氧化劑混合，再加入濃度為170 300g/L的NaOH溶液，至液固比為2. 5 10 1，得到漿液;B.將步驟A所得的漿液置于壓力為0 60kg/cm2、溫度為20 300°C下，以攪拌速度為100 350轉/分，恒溫反應1. 5 3. 5個小時后得到溶出漿液；C.將步驟B所得溶出漿液進行過濾，得到浸出渣和錫酸鈉溶液，再將錫酸鈉溶液進行自然冷卻至室溫，然后過濾，所得濾液為錫酸鈉凈化液；D.向步驟C得到的錫酸鈉凈化液中通入二氧化碳或加入NaHCO3進行分解，然后過濾后得到堿溶液和二氧化錫。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟A氧化劑為NaC10、NaC103、NaN02 或 NaNO3。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟D中通入二氧化碳的量為直至溶液中的錫含量低于10g/L時停止通入。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟D中加入NaHCO3的量為錫酸鈉凈化液中錫酸鈉摩爾量的1. 2倍。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟D分解所得的堿溶液進行苛化后調整NaOH溶液濃度至170 270g/L，再返回步驟A中用于浸出錫電解陽極泥。
全文摘要
本發明提供一種從錫電解陽極泥中使錫與銻、鉍、砷、銅分離的方法，通過將錫電解陽極泥磨細，將錫電解陽極泥與氧化劑混合，再加入NaOH溶液，置于一定壓力和溫度下，攪拌得到溶出漿液；再進行過濾，得到錫酸鈉溶液進行自然冷卻至室溫，然后過濾，通入二氧化碳或加入NaHCO3進行分解所得濾液后過濾，得到堿溶液和二氧化錫。該方法解決了錫陽極泥中錫銻難分離的問題，同時錫陽極泥中的其他有價金屬在后續能夠得到順利回收，與酸法處理陽極泥相比，其另一個顯著優點是此種方法綜合利用陽極泥的過程中避免了廢液、廢氣的排放；該工藝流程短，設備簡單，節能環保，是一種值得運用和推廣的方法。
文檔編號C22B25/00GK102399989SQ201110380260
公開日2012年4月4日 申請日期2011年11月25日 優先權日2011年11月25日
發明者張彬, 施哲, 朱云 申請人:昆明理工大學