一种铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法技术

本发明专利技术公开了一种铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法。该方法包括：1)采用氯化铁、氯化钠的酸性溶液对铅精矿进行氧化浸出，得到滤液A；2)向滤液A中加入硫酸钠进行沉铅反应，得到滤液B；3)向滤液B中加入锌阳极泥和盐酸进行浸锰反应，得到滤液C；4)向滤液C中加入硫化钠，进行沉淀精制反应，得到滤液G；5)向滤液G中加入氢氧化钠，进行沉铁反应，得到滤液H；6)向滤液H中加入磷酸钠，进行沉钙镁反应，得到滤液I；7)向滤液I中加入碳酸氢铵，进行沉锰反应，得到碳酸锰成品。本发明专利技术的处理方法，实现了铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理和综合回收利用，具有很好的经济效益、环境效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金废弃物回收
，具体涉及一种铅精矿和锌阳极泥的联合资源化处理的方法。
技术介绍
铅矿石中的方铅矿主要成分为硫化铅(PbS)，其多与闪锌矿(ZnS)、辉银矿(Ag2S)共生，并含有黄铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)、硫砷铁矿(FeAsS)、辉铋矿(Bi2S3)等硫化物，还有石灰石、石英等脉石矿物。经破碎、粉碎、选矿，产出的铅精矿一般含有(％)：铅(Pb)50-60、硫(S)15-25、铁(Fe)14、锌(Zn)4-6、二氧化硅(SiO2)1-2、铜(Cu)0.2，还含有少量的砷(As)、铋(Bi)、镉(Cd)、银(Ag)、锑(Sb)、铟(In)、金(Au)等稀散金属及贵金属元素。由于产地不同和选矿工艺的差别，铅精矿的成分和含量会存在一定的差异。铅精矿质量标准如表1所示：表1铅精矿质量标准选出的铅精矿主要用于火法炼铅，火法炼铅工艺成熟，金属的回收率高，但其仅适应于高品位且成分比较单一的硫精矿，不适宜处理低品位的复杂矿；其次，火法炼铅过程中会产生二氧化硫气体以及含铅烟尘和含铅挥发性化合物，随着矿产资源的日趋匮乏和环境保护要求的不断提高，传统的火法炼铅具有的能耗高、环境污染严重、资源综合回收利用率等缺点日趋明显。而更能有效地回收铅精矿中稀散金属和贵金属，明显具有资源综合回收利用高、工艺条件温和、能耗较低、环境污染较小、经济效益较高等特点的湿法炼铅技术，成为了各国炼铅技术开发的主要方向，取得了较快的发展。湿法炼铅从PbS中提取铅主要有三种途径：①通过还原反应使PbS转化成Pb和H2S；②通过酸分解使PbS中的硫转化为H2S，使铅转变成铅离子进入溶液，或转变成固体和PbSO4，再从含铅溶液、中回收铅；③通过氧化是PbS中的硫转变成元素硫，铅变成铅离子，PbCl2或PbSO4，然后再从氧化产物中分别提取铅和硫。目前，第三种途径，即铅精矿的氧化浸出法研究的最为充分，用合适的氧化剂将硫化铅中的氧化，使铅精矿中的铅以不同的可溶性盐的形式进入溶液。常用的氧化浸出方法有：①直接氯气浸出法(主要反应为PbS+Cl2＝PbCl2+S↓)；②间接氯气浸出法(主要反应为MnO2+4HCl＝MnCl2+2H2O+Cl2↑；PbS+Cl2＝PbCl2+S↓)；③双氧水浸出法(主要反应为PbS+4H2O2＝PbSO4↓+4H2O)；④氯化铁浸出法(主要反应为PbS+2FeCl3＝PbCl2+2FeCl2+S↓)；⑤硝酸浸出法(主要反应为3PbS+8HNO3＝3Pb(NO3)2+3S↓+2NO↑+4H2O)。从生产过程的安全性、对周边环境的危害性、成本的相对高低等因素综合比较，氯化铁浸出法是相对好的方法。但根据对氯化铁浸出法的理论计算，若处理1000kg含铅55％三级铅精矿，含铅为550kg，相当于含PbS为635kg。氯化铁浸出后，副产氯化亚铁为673kg。如此大量副产的氯化亚铁如何处理和综合利用，成了制约该方法应用实施必须解决的难题。锌阳极泥是湿法炼锌过程中电解工序产生的废泥，含有多种常规有价金属及少量贵金属、稀散金属。目前我国尚无处理锌阳极废泥的理想方法。一些湿法炼锌厂将阳极废泥返回前面焙砂浸出工序，进行二次酸解。而许多企业则是采用简单的堆积方式处理，还有一些企业在提取了阳极废泥中的贵金属后又作为废渣堆存。大量堆积的锌阳极废泥，不仅占用大量土地，造成资源浪费，而且锌阳极废泥长期暴露在自然环境中，经风刮雨淋日晒冰冻，其中的许多种金属将发生迁移，进入土壤和水环境，给人类生活和生态环境带来严重危害。因此，开展湿法炼锌阳极废泥中有价金属综合回收利用的研究和技术开发具有重要的学术价值和实际应用意义。随着有色金属、贵金属价值的不断提高和资源的短缺，加之环境保护法律法规的不断健全实施，如何对铅、锰、银含量较高的锌阳极泥的进行资源化回收利用，消除环境污染，取得效益，已日益引起人们的高度重视。文献资料报道的有代表性的锌阳极泥的组成(质量百分数，％)成分为：MnO2-54.05、O-33.13、Pb-17.94、S-6.42、Zn-2.01、K-1.83、Sr-1.37、Na-0.92、CaO-1.17、MgO-0.80、Si-0.23、Al2O3-0.57、Fe-0.110、Cu-0.043、Co-0.031、Ag1760g/t。锌阳极泥中铅、锰、银含量较高，明显具有较高的回收利用价值。锌阳极泥中Ag主要以AgCl(氯银矿)、Ag2O3和含氧硝酸银Ag7NO8的形式存在；Mn主要以KMn8O16(主成分为二氧化锰)的形式存在；Pb主要以PbSO4(铅矾)的形式存在。锌阳极泥资源化处理的技术关键是其中难溶的四价锰氧化物还原转化为易溶的二价锰盐的还原浸出过程和难溶的硫酸铅转化溶解过程。CN101538650A公开了一种电解锌阳极泥湿法分离锰与铅银的方法，包括以下步骤：1)将电解锌阳极泥进行预处理；2)将电解锌阳极泥和还原剂加入含硫酸的水溶液中进行氧化还原反应，阳极泥中的氧化锰还原溶解为硫酸锰，还原剂氧化为硫酸盐，从而使阳极泥中的固态氧化锰全部溶解进入溶液，铅和银的金属或化合物以固态形式留在渣中；3)通过渣液分离实现锰和铅银的有效分离。该方法选择硫化物作还原剂，具有来源可靠、反应快、不带入干扰元素等优点，但其生产成本较高，二价锰盐的精制负荷大，产品附加值低，且容易产生二次污染。吸收新的科学技术成果，改变传统的就处理而处理的设计理念，采用创新设计理念和创新设计技术，对铅精矿和锌阳极泥等冶金精矿原料和冶金矿渣进行资源化处理，变废为宝，综合利用国家资源，节约国家能源，减少环境污染，是冶金生产企业、社会和国家共同迫切需要的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法，解决现有铅精矿处理和锌阳极泥处理资源综合回收利用率低，易产生二次污染的问题。为了实现以上目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法，包括以下步骤：1)采用氯化铁、氯化钠的酸性溶液对铅精矿进行氧化浸出，过滤，得到滤液A；2)向滤液A中加入硫酸钠，在65～90℃进行沉铅反应，过滤，得到滤液B；3)向滤液B中加入锌阳极泥和盐酸，在60～85℃进行浸锰反应，过滤，得到滤液C；4)向滤液C中加入硫化钠，调pH值为2.0～2.5，在50～90℃进行沉淀精制反应去除铜、镉、锌，过滤，得到滤液G；5)向滤液G中加入氢氧化钠，调pH值为5.2～5.5，在50～90℃进行沉铁反应，过滤，得到滤液H；6)向滤液H中加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)采用氯化铁、氯化钠的酸性溶液对铅精矿进行氧化浸出，过滤，得到滤液A；2)向滤液A中加入硫酸钠，在65～90℃进行沉铅反应，过滤，得到滤液B；3)向滤液B中加入锌阳极泥和盐酸，在60～85℃进行浸锰反应，过滤，得到滤液C；4)向滤液C中加入硫化钠，调pH值为2.0～2.5，在50～90℃进行沉淀精制反应去除铜、镉、锌，过滤，得到滤液G；5)向滤液G中加入氢氧化钠，调pH值为5.2～5.5，在50～90℃进行沉铁反应，过滤，得到滤液H；6)向滤液H中加入磷酸钠，在70～95℃进行沉钙镁反应，过滤，得到滤液I；7)向滤液I中加入碳酸氢铵，在25～50℃进行沉锰反应，过滤，得到滤饼L；滤饼L经水洗、过滤、干燥后得到碳酸锰成品。

【技术特征摘要】
1.一种铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)采用氯化铁、氯化钠的酸性溶液对铅精矿进行氧化浸出，过滤，得到滤液A；
2)向滤液A中加入硫酸钠，在65～90℃进行沉铅反应，过滤，得到滤液B；
3)向滤液B中加入锌阳极泥和盐酸，在60～85℃进行浸锰反应，过滤，得到滤液C；
4)向滤液C中加入硫化钠，调pH值为2.0～2.5，在50～90℃进行沉淀精制反应去除
铜、镉、锌，过滤，得到滤液G；
5)向滤液G中加入氢氧化钠，调pH值为5.2～5.5，在50～90℃进行沉铁反应，过滤，
得到滤液H；
6)向滤液H中加入磷酸钠，在70～95℃进行沉钙镁反应，过滤，得到滤液I；
7)向滤液I中加入碳酸氢铵，在25～50℃进行沉锰反应，过滤，得到滤饼L；滤饼L
经水洗、过滤、干燥后得到碳酸锰成品。
2.如权利要求1所述的铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法，其特征在于，步骤
1)中，酸性溶液中氯化铁的质量浓度为15％，氯化钠的质量浓度为20％，HCl的质量浓
度为5％。
3.如权利要求1所述的铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法，其特征在于，步骤
1)中，氧化浸出的温度为60～85℃。
4.如权利要求1所述的铅精矿和锌阳极泥联合资源化处理的方法，其特征在于，步骤
2)中，过滤得到滤饼B，滤饼B为硫酸铅粗品，向硫酸铅粗品中加入硝酸至体系pH值为
5.0～5.5，在60～65℃搅拌反应，过滤，得到滤饼，经...

【专利技术属性】
技术研发人员：王树立，田园，王爱菊，王涤宇，夏泽林，张争争，邢延雷，齐战争，
申请(专利权)人：王树立，
类型：发明
国别省市：河南;41