一种炼锑产生的含磷酸盐除铅渣分离锑铅磷工艺，包括以下步骤：（1）碱性浸出分离磷酸盐；（2）高铅锑氧酸性浸出分离锑和铅；（3）三氯化锑溶液中和得到三氧化二锑；（4）含磷酸盐的混合溶液沉淀生成磷酸钙；（5）磷酸钙转化成为磷酸。本发明专利技术处理含磷酸盐除铅渣的工艺，能够彻底分离锑、铅、磷，并得到三氧化二锑、氯化铅和磷酸，过程环保、成本较低。其中所得到的磷酸，继续返回粗锑精炼除铅，达到循环使用的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种炼锑产生的含磷酸盐除铅渣分离锑铅磷工艺，具体涉及一种锑的火法冶炼过程中采用磷酸盐精炼除铅产生的除铅渣的湿法有效分离锑铅磷酸的方法。
技术介绍
伴生于锑矿中的铅，在火法炼锑过程中，大部分进入粗锑，而最终产品精锑或者三氧化二锑对铅含量有严格的要求。为此，除铅是火法炼锑中一道不可或缺的工序。锑的火法冶炼精炼过程中，常采用磷酸盐除铅。在精炼过程中，磷酸盐与铅生成磷酸铅或偏磷酸铅而成为浮渣与锑液分离，这种渣称为除铅渣。与此同时，部分锑也与磷酸盐反应生成磷酸锑或偏磷酸锑进入浮渣中。因此，除铅渣是一种含有铅、锑的渣，由于操作条件的不同或者原料中的铅含量不一样，所得除铅渣的锑铅含量有波动，一般质量含量为锑15-45wt%、铅5-15wt%、磷10-15wt%，该渣硬度大，不溶于水，处理起来较为麻烦。目前处理除铅渣的方法多采用湿法。现有湿法处理方法存在会排放废水和废气、锑铅不能分离等问题。例如，CN 101265520B公开的锑火法精炼除铅渣的处理方法。该方法为：除铅渣粉碎后与碳酸氢铵水溶液进行两次浸出，过滤得到一种含锑铅混合物，其中的无机粉尘一同进入锑铅混合物中，该混合物经过火法后得到锑铅合金；溶液回收得到磷酸铵盐。该方法不足之处在于废水较多，锑、铅不能分离，还是以高铅锑氧的混合物形式存在，得到的磷酸铵盐用途有限，因环保问题，现在磷酸铵盐基本不用作粗锑精炼除铅的除铅剂了。CN 102251127A公开了一种锑火法精炼除铅渣湿法综合回收方法。该方法包括：（1）用氨水或液态氨作为浸出液，在室温～80℃，浸出40～90分钟；（2）浸出渣加入盐酸浆化，再通入氯气，反应120～150分钟；过滤，滤渣为铅渣，送去回收铅，滤液为三氯化锑；（3）在三氯化锑溶液中加入氨水或液氨，至pH值为7-8，过滤，滤渣为氧化锑；滤液为氯化铵溶液；（4）按照现有技术回收磷酸铵：（5）将（3）步中的氯化铵溶液采用现有技术回收氯化铵。该方法能够将除铅渣中的锑铅进行分离，但是，在回收磷酸铵和氯化铵的过程中，因其浓度低，采用蒸发浓缩方法回收，成本相当高，同时，产生的废水废气多，对操作环境和周围环境都有负面影响。CN103864041B公开了一种炼锑产生的除铅渣综合回收处理工艺，该方法包括以下步骤：（1）浸出：将磷酸盐精炼除铅产生的除铅渣粉碎至100目以上后，加水和纯碱进行浸出，将除铅渣中的磷与锑铅分离，浸出完成后过滤，得到含锑铅有价金属的滤渣和含磷酸钠混合盐溶液 ；（2）净化 ：向含磷酸钠混合盐溶液中加入沉淀剂对含磷酸钠混合盐溶液进行净化 ；（3）蒸发、浓缩、结晶 ：调节净化后的含磷酸钠混合盐溶液的 pH 值，再经蒸发、浓缩、结晶、过滤、干燥，得到磷酸钠盐。采用本专利技术，能够将除铅渣中的锑和铅与磷有效分离且分别回收。不足之处就是锑铅在一起没有分开。CN103740950B公开了一种炼锑产生的除铅渣的处理方法，该法是通过火法处理方法，将除铅渣中的锑铅转化为锑铅合金。其过程简短，但是不能将锑铅分离开来。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的上述不足，提供一种有效分离锑、铅、磷，同时避免环境污染的炼锑产生的含磷酸盐除铅渣分离锑铅磷酸方法。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是：一种炼锑产生的含磷酸盐除铅渣分离锑铅磷工艺，其过程为：将含磷酸盐除铅渣破碎后，用碳酸钠或者碳酸氢铵溶液进行碱性浸出。过滤后得到磷酸盐混合溶液和高铅锑氧。高铅锑氧用盐酸溶液浸出，过滤得到氯化铅渣和三氯化锑溶液。氯化铅渣用作炼铅原料；三氯化锑用碳酸钙粉进行中和，过滤得到氯化钙溶液和三氧化二锑。三氧化二锑作为精锑的原料。氯化钙与碱性浸出中的磷酸盐混合溶液反应生成磷酸钙和含钠或铵盐溶液（该溶液返回碱性浸出），磷酸钙用硫酸反应生成稀磷酸和硫酸钙。稀磷酸蒸发浓缩得到浓磷酸，用作粗锑精炼除铅，硫酸钙用作建筑材料使用。主要包括以下步骤：（1）碱性浸出分离磷酸盐：将除铅渣粉碎后过80目筛，加水和碱性物质进行浸出，将除铅渣中的磷与锑铅分离，浸出完成后过滤，得到高铅锑氧滤渣和含磷酸盐的混合溶液；（2）高铅锑氧酸性浸出分离锑和铅：将步骤（1）所得高铅锑氧滤渣用盐酸浸出，室温过滤得到氯化铅渣和三氯化锑溶液；以上步骤（1）和步骤（2）的操作为现有技术。（3）三氯化锑溶液中和得到三氧化二锑：调节步骤（2）所得三氯化锑溶液中锑浓度为40～120g/L，在三氯化锑溶液中加入碳酸钙粉，控制中和反应温度和时间，过滤得到三氧化二锑滤饼和氯化钙溶液；（4）含磷酸盐的混合溶液沉淀生成磷酸钙：往步骤（1）含磷酸盐的混合溶液中加入步骤（3）所得氯化钙溶液，当氯化钙溶液不够时，补加碳酸钙粉，氯化钙溶液的氯化钙折成碳酸钙进行计算，控制碳酸钙与磷的质量比，控制温度和pH值，过滤得到磷酸钙和碱金属盐或者铵盐溶液；碱金属盐或者铵盐溶液返回步骤（1）代替碱性物质浸出；（5）磷酸钙转化成为磷酸：配置硫酸溶液，加入步骤（4）所得磷酸钙，进行反应，让磷酸钙转化为稀磷酸和硫酸钙沉淀；稀磷酸浓缩得到浓磷酸，即成。步骤（1）中，所述原料除铅渣为含磷酸盐的除铅渣，如采用磷酸盐进行粗锑精炼除铅所得到的除铅渣。进一步，步骤（1）中，所述除铅渣与加入的水和碱性物质的重量配比为1∶（2～4）∶（0.3～0.5），浸出温度为30～100℃，浸出时间为60～120分钟。所用的碱性物质可为氨水、氨气、氢氧化钠、纯碱、碳酸氢铵中的至少一种，优选为纯碱或者碳酸氢铵。该技术为现有常用技术。进一步，步骤（2）中，高铅锑氧滤渣采用盐酸浸出，为现有技术。高铅锑氧与盐酸的固液质量比一般为1:1.5～2.5，反应温度60～100℃，反应时间60～120分钟。室温下过滤，得到氯化铅渣和三氯化锑溶液。氯化铅渣用于回收铅。三氯化锑溶液进入步骤（3）中处理。所述盐酸的质量浓度优选为20－30%，因为工业盐酸的质量浓度一般≤30％，但质量浓度低于20％，浸出效率太低。进一步，步骤（3）中，加入碳酸钙粉（即石灰石粉）中和三氯化锑，所加入的碳酸钙粉的粒度为80目及以上（过80目筛）（碳酸钙粉末如果太粗，反应缓慢）；碳酸钙粉的加入量为三氯化锑中的锑质量的2.0-3.0倍，中和温度40～100℃，中和时间为60～90分钟，终点pH值控制在2.0～2.5。中和反应前调节三氯化锑溶液中锑浓度为40～120g/L。中和过程中，若三氯化锑中的锑浓度太高如三氯化锑溶液中锑浓度为大于120g/L，溶液中的金属离子浓度太高，造成中和、过滤慢；锑浓度太低，经济上不合算。中和过程中生成的氯化钙溶液用作第四步为生成磷酸钙提供钙离子。采用石灰石粉进行中和，其成本低，同时得到的三氧化二锑沉淀物极易过滤，所得三氧化二锑可用于精锑生产的原料。本过程中的主要化学反应：3CaCO3+2SbCl3=Sb2O3↓+3CaCl2+3CO2↑进一步，步骤（3）中，所述碳酸钙粉为含碳酸钙90～98wt%的天然碳酸钙矿粉碎所得到的粉末。碳酸钙含量高，其杂质就少，有利于反应进行，否则产生的杂质太多，影响中和反应的进行。进一步，步骤（4）中，所述含磷酸盐的混合溶液主要成分为磷酸铵混合盐或磷酸钠混合盐，上述混合盐与氯化钙或者补加碳酸钙粉反应生成磷酸钙。碳酸钙与磷的质量比为2.0～2.9:1，其反应温度室温～10本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种炼锑产生的含磷酸盐除铅渣分离锑铅磷工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）碱性浸出分离磷酸盐：将除铅渣粉碎后过80目筛，加水和碱性物质进行浸出，将除铅渣中的磷与锑铅分离，浸出完成后过滤，得到高铅锑氧滤渣和含磷酸盐的混合溶液；所述原料除铅渣为含磷酸盐的除铅渣；（2）高铅锑氧酸性浸出分离锑和铅：将步骤（1）所得高铅锑氧滤渣用盐酸浸出，室温过滤得到氯化铅渣和三氯化锑溶液；（3）三氯化锑溶液中和得到三氧化二锑：调节步骤（2）所得三氯化锑溶液中锑浓度为40～120g/L，在三氯化锑溶液中加入碳酸钙粉，控制中和反应温度和时间，过滤得到三氧化二锑滤饼和氯化钙溶液；（4）含磷酸盐的混合溶液沉淀生成磷酸钙：往步骤（1）含磷酸盐的混合溶液中加入步骤（3）所得氯化钙溶液，当氯化钙溶液不够时，补加碳酸钙粉，氯化钙溶液的氯化钙折成碳酸钙进行计算，控制碳酸钙与磷的质量比，控制反应温度、时间和pH值，过滤得到磷酸钙和碱金属盐或者铵盐溶液；碱金属盐或者铵盐溶液返回步骤（1）代替碱性物质浸出；（5）磷酸钙转化成为磷酸：配置硫酸溶液，加入步骤（4）所得磷酸钙，进行反应，让磷酸钙转化为稀磷酸和硫酸钙沉淀；稀磷酸浓缩得到浓磷酸，即成。...
【技术特征摘要】
1.一种炼锑产生的含磷酸盐除铅渣分离锑铅磷工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）碱性浸出分离磷酸盐：将除铅渣粉碎后过80目筛，加水和碱性物质进行浸出，将除铅渣中的磷与锑铅分离，浸出完成后过滤，得到高铅锑氧滤渣和含磷酸盐的混合溶液；所述原料除铅渣为含磷酸盐的除铅渣；（2）高铅锑氧酸性浸出分离锑和铅：将步骤（1）所得高铅锑氧滤渣用盐酸浸出，室温过滤得到氯化铅渣和三氯化锑溶液；（3）三氯化锑溶液中和得到三氧化二锑：调节步骤（2）所得三氯化锑溶液中锑浓度为40～120g/L，在三氯化锑溶液中加入碳酸钙粉，控制中和反应温度和时间，过滤得到三氧化二锑滤饼和氯化钙溶液；（4）含磷酸盐的混合溶液沉淀生成磷酸钙：往步骤（1）含磷酸盐的混合溶液中加入步骤（3）所得氯化钙溶液，当氯化钙溶液不够时，补加碳酸钙粉，氯化钙溶液的氯化钙折成碳酸钙进行计算，控制碳酸钙与磷的质量比，控制反应温度、时间和pH值，过滤得到磷酸钙和碱金属盐或者铵盐溶液；碱金属盐或者铵盐溶液返回步骤（1）代替碱性物质浸出；（5）磷酸钙转化成为磷酸：配置硫酸溶液，加入步骤（4）所得磷酸钙，进行反应，让磷酸钙转化为稀磷酸和硫酸钙沉淀；稀磷酸浓缩得到浓磷酸，即成。2.根据权利要求1所述的炼锑产生的含磷酸盐除铅渣分离锑铅磷工艺，其特征在于，步骤（3）中，所加入的碳酸钙粉的粒度为80目及以上。3.根据权利要求1或2所述的炼锑产生的含磷酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹊鸣，单桃云，廖光荣，邓卫华，金承永，袁渊，曹艳辉，
申请(专利权)人：锡矿山闪星锑业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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