一种浆状的酸浸改性白烟灰复合铅盐稳定剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种浆状的酸浸改性白烟灰复合铅盐稳定剂，采用铜熔炼过程产生的经电收尘收集的白烟灰为原料，经过水和硫酸浸出脱去可溶性金属离子，同时将不溶的金属物转变为盐基硫酸盐，经干燥、粉碎得到的粉状产品；本发明专利技术中所用的原料采用了工业废弃渣，原料来源广泛价廉，其制备方法操作简单合理，避免了生产中和使用中因铅粉尘造成的中毒，产品性能良好，适用于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种浆状的酸浸改性白烟灰复合铅盐稳定剂及其制备方法
本专利技术涉及渣资源综合利用领域，具体是一种浆状的酸浸改性白烟灰复合铅盐稳定剂及其制备方法。
技术介绍
铅盐稳定剂有单体和复合两大类，在我国的聚氯乙烯塑料制品中基本上采用铅盐稳定剂作主稳定剂。单体的三盐基硫酸铅是用氧化铅与硫酸合成制得，或者是使用硝酸和铅粒反应得到硝酸铅，再与硫酸反应得到硫酸铅沉淀物，经洗涤后加烧碱中和制得。制备过程中需要消耗纯度较高的氧化铅原料或铅粒，成本较高，且在使用中粉尘大，计量次数多，易发生计量误差，对型材质量影响大，有污染，粉尘吸入人体有毒性。复合铅盐热稳定剂是采用了共生反应技术将三盐、二盐和金属皂在反应体系内以初生态的晶粒尺寸和各种润滑剂进行混合，操作比较复杂，产品成本较高。白烟灰是火法炼铜的熔炼过程中，在造锍和吹炼两阶段产生的含尘烟气，经过余热锅炉、旋涡收尘器、排烟机及电收尘器后，得到的含有大量铜、锌、铅等多种有价金属的白色烟灰。该烟灰富含有铜、铅、锌、砷、铋、锑、铟等多种有价金属，对于这种富含有价金属的烟尘，目前大多数综合利用方法以水浸和稀硫酸浸出白烟灰中的铜和锌等可溶性金属，再利用不同的方法分别处理浸出液和浸出渣。但由于受原料、工艺方法、工艺条件的影响，铜熔炼产生的烟灰成分复杂，物相组成波动大，很难有统一的处理方法，特别是浸出有价金属的尾渣中仍含有可溶性金属和有毒有害的重有色金属元素，直接排放会造成环境污染，只能作为危险废弃物堆存处置，对环保影响较大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种浆状的酸浸改性白烟灰复合铅盐稳定剂及其制备方法。为了满足上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种浆状的酸浸改性白烟灰复合铅盐稳定剂，采用铜熔炼过程产生的经电收尘收集的白烟灰为原料，经热浸出中和反应，其水和硫酸浸出脱去可溶性金属离子，同时将不溶的金属物转变为盐基硫酸盐，经过滤、水洗、加入已预热的二辛酯及亚麻油酸的混合物以及真空蒸发得到浆状产品。优选的，所述复合铅盐稳定剂中各种物料用量的重量份为：水3-5份，白烟灰1份，冰醋酸0.002-0.02份，浓硫酸0.1-0.5份。优选的，复合铅盐稳定剂是通过已预热至60-90℃的二辛酯及亚麻油酸混合物，使碱式复合铅盐产物由水相改性转入油相，在通过真空蒸发得到的浆状产品。优选的，一种浆状的酸浸改性白烟灰复合铅盐稳定剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将水、采用铜熔炼过程产生的经电收尘收集的白烟灰、冰醋酸和浓硫酸依次加入反应槽中，然后在搅拌进行加热浸出中和反应，所述的浸出温度为60-90℃，浸出时间为2-5h，机械搅拌速度为90-120r/min；使白烟灰中水和硫酸可溶性金属离子浸出进入溶液，同时将白烟灰中不溶金属物转变为盐基硫酸盐；其中：各种物料用量的质量分数为：水3-5份，白烟灰1份，冰醋酸0.002-0.02份，浓硫酸0.1-0.5份；（2）浸出反应结束后，将料浆进行过滤、水洗，使浸出液和浸出渣分离，得到的浸出液按照常规方法处理回收其中含有的铜、锌等有价金属；得到的过滤渣即为含水20-30%的碱式复合铅盐产物；（3）将上述含水20-30%的碱式复合铅盐产物送至加热混合机中，加热至60-90℃，在搅拌转速为90-120r/min的条件下，分批加入已预热的至60-90℃的二辛酯及亚麻油酸混合物，搅拌混合10-30min，使碱式复合铅盐产物由水相改性转入油相；（4）将改性为油相的碱式复合铅盐产物送入真空蒸发，经真空蒸发除去水分，真空度为2000Pa-500Pa，真空蒸发时间为1-3h，即得浆状产品。优选的，所述步骤（1）中原料的固液比为1：3-6。优选的，所述步骤（1）中浸出过程通风，防止砷化氢产生。优选的，所述步骤（3）的二辛酯及亚麻油酸混合物中二辛酯及亚麻油酸比例为1:1，其用量占碱式复合铅盐产物质量的10-50%。本专利技术的有益效果为：（1）本专利技术针对白烟灰渣的资源化利用，其在水和硫酸中提取白烟灰中有价金属的同时，经过进一步加工制备得到了复合铅盐稳定剂，该复合铅盐稳定剂中含有三碱式硫酸铅、硅酸铅、其他金属碱式硫酸盐、无定形硅酸和硅酸盐等多种有效成分，具有优良的耐热性和电绝缘性，可用于不透明或半透明聚氯乙烯制品如硬管、硬板、注射成型聚氯乙烯制品、电器电缆绝缘材料等的加工制造。（2）本专利技术中所用的原料采用了工业废弃渣，原料来源广泛价廉，其制备方法操作简单合理，避免了生产中和使用中因铅粉尘造成的中毒，产品性能良好，适用于工业化生产。（3）本专利技术技术方案中使用冰醋酸作为白烟灰中铅盐转化的催化剂，使白烟灰中的氧化铅成分在浸出过程中全部转化为三碱式硫酸铅成分，冰醋酸用量为白烟灰质量的0.2-2%。（4）本专利技术技术方案中使用二辛酯及亚麻油酸的混合物对生产的碱式复合铅盐产品进行表面改性，改变了粉体表面的物理化学性质和赋予其新的功能，以满足现代新材料、新工艺的新技术发展的需要。同时，显著抑制和减轻了该复合铅盐稳定剂产品在生产中和使用中造成的环境污染，具有很好的应用前景。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式实施例1：（1）试验用原料：采用白银有色集团公司的铜冶炼厂的铜冶炼产物电收综合烟尘（白烟灰）为原料，其白烟灰的成分为见表1。（2）制备方法：a、将水和白烟灰按照固液比1:3比例加入浸出槽中，再加入用量约为白烟灰量的0.2%的浓醋酸，搅拌调成浆料；然后在搅拌下加入硫酸，硫酸加入量为白烟灰的10%。搅拌转速为60r/min，加热温度为60℃，浸出反应为5h；b、将料浆进行过滤、水洗，使浸出液和浸出渣分离。得到的浸出液按照常规方法处理回收其中含有的铜、锌等有价金属。得到的过滤渣即为含水30%的碱式复合铅盐产物。c、将含水30%的碱式复合铅盐送至专门的加热混合机中，加热至60℃，在搅拌转速为90r/min的条件下，分批加入已预热的至60℃的二辛酯及亚麻油酸混合物，搅拌混合10-30min，使碱式复合铅盐产物由水相改性转入油相。混合物中二辛酯及亚麻油酸比例为1:1，其用量占碱式复合铅盐产物质量的10%。d、将改性为油相的碱式复合铅盐产物送入真空蒸发，经真空蒸发除去水分，真空度为2000Pa，真空蒸发时间为3h，即得浆状产品。（3）产物分析：产物外观为白色或棕灰色浆状产品，无明细机械杂质。主要成分含量为（%）：铅含量（以氧化铅计）62.2%，三氧化硫含量11.3%，加热减量≤0.5%，筛余物（0.075mm）≤0.5%。产品中主要成分含量见附表1。实施例2：（1）试验用原料：采用白银有色集团公司的铜冶炼厂的铜冶炼产物电收综合烟尘（白烟灰）为原料，其白烟灰的成分为见表1。（2）制备方法：a、将水和白烟灰按照液固比1:6比例加入浸出槽中，再加入用量约为白烟灰量的2%的浓醋酸，搅拌调成浆料；然后在搅拌下加入硫酸，硫酸加入量为白烟灰的50%。搅拌转速为120r/min，加热温度为90℃，浸出反应为2h；b、将料浆进行过滤、水洗，使浸出液和浸出渣分离。得到的浸出液按照常规方法处理回收其中含有的铜、锌等有价金属。得到的过滤渣即为含水20%的碱式复合铅盐产物。c、将含水20%的碱式复合铅盐送至专门的加热混合机中，加热至90℃，在搅拌转速为120r/min的条件下，分批加入已预热的至90℃的二辛酯及亚麻油酸混合物，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浆状的酸浸改性白烟灰复合铅盐稳定剂，其特征在于：采用铜熔炼过程产生的经电收尘收集的白烟灰为原料，经热浸出中和反应，其水和硫酸浸出脱去可溶性金属离子，同时将不溶的金属物转变为盐基硫酸盐，经过滤、水洗、加入已预热的二辛酯及亚麻油酸的混合物以及真空蒸发得到浆状产品。

【技术特征摘要】
1.一种浆状的酸浸改性白烟灰复合铅盐稳定剂，其特征在于：采用铜熔炼过程产生的经电收尘收集的白烟灰为原料，经热浸出中和反应，其水和硫酸浸出脱去可溶性金属离子，同时将不溶的金属物转变为盐基硫酸盐，经过滤、水洗、加入已预热的二辛酯及亚麻油酸的混合物以及真空蒸发得到浆状产品。2.根据权利要求1所述的一种浆状的酸浸改性白烟灰复合铅盐稳定剂，其特征在于：所述复合铅盐稳定剂中各种物料用量的重量份为：水3-5份，白烟灰1份，冰醋酸0.002-0.02份，浓硫酸0.1-0.5份。3.根据权利要求1或2所述的一种浆状的酸浸改性白烟灰复合铅盐稳定剂，其特征在于：复合铅盐稳定剂是通过已预热至60-90℃的二辛酯及亚麻油酸混合物，使碱式复合铅盐产物由水相改性转入油相，在通过真空蒸发得到的浆状产品。4.根据上述任一权利要求所述的一种浆状的酸浸改性白烟灰复合铅盐稳定剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将水、采用铜熔炼过程产生的经电收尘收集的白烟灰、冰醋酸和浓硫酸依次加入反应槽中，然后在搅拌进行加热浸出中和反应，所述的浸出温度为60-90℃，浸出时间为2-5h，机械搅拌速度为90-120r/min；使白烟灰中水和硫酸可溶性金属离子浸出进入溶液，同时将白烟灰中不溶金属物转变为盐基硫酸盐；其中：各种物料用量的质...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永斌，王怡霖，黄建芬，张红，许素敏，吴克富，周俊涛，吴斌，周涛，
申请(专利权)人：西北矿冶研究院，
类型：发明
国别省市：甘肃,62