一种炼锡硫渣的处理工艺制造技术

本发明专利技术提供一种炼锡硫渣的处理工艺，解决现有工艺存在的一些不足。最终使炼锡硫渣中的有价金属元素Sn、Cu综合回收，并脱除S等杂质元素。采用的工艺流程主要分为三个部分：首先，将炼锡硫渣进行物理分离，物理分离采用研磨、筛分的方法，得到筛上和筛下两部分物料，其中筛上主要为金属，金属可直接返回熔炼系统，筛下硫渣进行下一步氧化焙烧处理；其次，将筛下硫渣进行氧化焙烧，氧化焙烧将渣中的金属及金属硫化物最终完全氧化为稳定氧化物并在此过程脱硫；此后，将氧化焙烧得到的焙砂进行硫酸浸出，浸出过程使Cu进入浸出液，Sn进入浸出渣，从而达到铜锡分离的目的；最后，分别对浸出后的浸出液和浸出渣回收处理，得到硫酸铜和氧化锡的产品。

A Treatment Process of Sulphur Slag from Tin Smelting

The invention provides a treatment process for tin smelting sulphur slag, which solves some shortcomings of the existing process. Finally, the valuable metal elements Sn and Cu in tin-smelting sulphur slag are comprehensively recovered, and impurity elements such as S are removed. The technological process adopted is mainly divided into three parts: firstly, physical separation of tin-smelting sulfur slag is carried out by grinding and sieving, and two parts of material are obtained, in which metal is mainly on the screen, metal can be directly returned to the smelting system, sulfur slag under the screen is oxidized and roasted; secondly, sulfur slag under the screen is oxidized and roasted. The metal and metal sulfides in the slag are eventually completely oxidized to stable oxides and desulphurized in this process; thereafter, roasted roast is leached with sulfuric acid, in which copper enters the leaching solution and Sn enters the leaching residue, so as to achieve the separation of copper and tin; finally, copper sulfate and tin oxide products are obtained by recovering the leached leaching solution and leaching residue respectively. \u3002

【技术实现步骤摘要】
一种炼锡硫渣的处理工艺
本专利技术属于冶金固废回收处理领域，具体涉及一种炼锡硫渣的处理工艺。
技术介绍
金属锡在人们生活和经济领域都起着非常重要的作用，是科技发展不可或缺的重要支撑材料。随着锡的应用范围日益扩大，用量相应增加，人们对原生锡矿的大量采掘，原生锡矿资源日益枯竭，要想实现锡冶金工业的可持续发展，有效的回收和利用锡冶炼过程中产出大量的含锡渣变得越来越重要。锡精矿冶炼过程中，加硫粉除铜得到的炼锡硫渣里，锡的含量达到55％以上、铜含量达到20％左右，具有较高的回收价值，渣中含有的有害元素硫、砷等会对环境造成污染。综合处理炼锡硫渣，回收渣中的锡和铜，得到氧化锡和硫酸铜产品，使炼锡硫渣资源化，有较大经济效益，有利于综合生产成本的降低。(1)火法熔炼：配入一定比例的熔剂于短窑进行熔炼，生成锡铜合金半产品，由于渣中的杂质大量进入该合金中，致使该合金产品进一步处理存在困难。(2)焙烧—浸出法：炼锡硫渣焙烧后用硫酸进行焙砂的浸出处理，使铜以硫酸铜产品形式从锡冶炼系统开路，该方法未将渣中含有的金属锡分离，直接进行焙烧，不仅需要多段焙烧达到脱硫目的，而且未分离的金属氧化增加了处理量，使能耗增加。(3)隔膜电解法：这是目前在生产上采用较多的炼锡硫渣处理方法，该法首先是将炼锡硫渣进行隔膜电解，将一定量的金属锡以Sn-Pb合金形式开路后，再将电解阳极泥(隔膜渣)进行氧化焙烧、硫酸浸出，使铜以硫酸铜产品产出，从而达到铜的开路的目的。该法由于粉状铜硫化物的存在，使电解时锡直接回收率较低、电流效率较低，致使经济效益较差。(4)全湿法工艺：有研究者进行过炼锡硫渣的全湿法处理工艺的研究，是将炼锡硫渣用盐酸分解，使渣中所有成分全部进入溶液，再在溶液中进行各元素的分离。公开号为CN108359805的中国专利提出的一种炼锡硫渣的处理方法，采用锡铜渣先氧压碱浸，再进行常压酸浸的两段浸出工艺，先产出锡酸钠产品，剩余残渣再实现锡铜有效分离，使铜以硫酸铜产品形式产出，产出的锡精矿返回锡冶炼系统，全湿法存在工艺流程冗长，过程繁杂等不足。(5)火湿法工艺：一种炼锡硫渣的处理方法的中国专利，采用硫酸一段浸出，得到的硫酸亚锡溶液净化后可得到高品级的硫酸亚锡产品，一段浸出渣氧化焙烧后硫酸二段浸出，得到硫酸铜溶液，浓缩结晶可产出硫酸铜产品或进入铜电解系统产电铜，二段浸出渣即为锡精矿返回锡冶炼系统，该法存在金属锡返回锡熔炼的量偏高的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种炼锡硫渣的处理工艺，解决现有工艺存在的一些不足。最终使炼锡硫渣中的有价金属元素Sn、Cu综合回收，并脱除S等杂质元素。本工艺所采用的工艺流程主要分为三个部分：首先，将炼锡硫渣进行物理分离，物理分离采用研磨、筛分的方法，得到筛上和筛下两部分物料，其中筛上主要为金属，金属可直接返回熔炼系统，筛下硫渣进行下一步氧化焙烧处理；其次，将筛下硫渣进行氧化焙烧，氧化焙烧将渣中的金属及金属硫化物最终完全氧化为稳定氧化物并在此过程脱硫；此后，将氧化焙烧得到的焙砂进行硫酸浸出，浸出过程使Cu进入浸出液，Sn进入浸出渣，从而达到铜锡分离的目的；最后，分别对浸出后的浸出液和浸出渣回收处理，得到硫酸铜和氧化锡的产品。本专利技术的具体技术方案为：一种炼锡硫渣的处理工艺，包括以下步骤：(1)将炼锡硫渣用制样粉碎机研磨10～30min，研磨后用60目的筛子筛分，得到筛上块状金属和筛下粉末硫渣。(2)将上述筛下的硫渣在500℃条件下进行一段焙烧，焙烧时间为60min，将焙烧得到的焙砂破碎，进行二段焙烧，二段焙烧温度为800℃，焙烧时间为60min，得到焙烧产物；(3)将上述所得焙烧产物用硫酸浸出，浸出条件为浸出时间30～90min，浸出温度60～90℃，液固比3～9:1，搅拌速率100～400r/min，H2SO4质量浓度10～25％，在此条件下得到含有硫酸铜的浸出液和含氧化锡的浸出渣；(4)将上述所得浸出液用碱式碳酸铜除铁，进一步蒸发浓缩、冷却结晶可制得五水硫酸铜晶体；将上述所得浸出渣经洗涤、干燥后可得SnO2。进一步地，上述步骤(1)通过研磨筛分分离出来的筛上块状金属占整个炼锡硫渣质量的23.15～23.66％，其中金属锡占84.34～86.37％，铜的含量占8.67～9.90％，该部分金属直接返回锡冶炼流程；筛下粉末硫渣中主要元素Sn的质量百分含量为63.27～65.50％，Cu的质量百分含量为18.20～21.09％，S的质量百分含量为13.09～13.67％。本专利技术的有益效果在于：1.本专利技术中物理分离硫渣的方式，使其中约25％金属提前回收，不用随硫化物进行氧化焙烧—硫酸浸出的工艺，减少了后续物料的处理量，降低能耗，节约处理成本。2.本专利技术对筛下硫渣的氧化焙烧分两个阶段，由于焙烧前对硫渣进行了物理分离处理，所以相比之前工业中应用的工艺，两段焙烧的温度都有所降低，从而降低了能耗。3.本专利技术中浸出液通过浓缩结晶产生的结晶母液和浸出渣经洗涤产生的洗涤液都可用于硫酸浸出循环使用，从而避免了废水的处理。4.本专利技术最终回收Cu、Sn两种元素，在最佳工艺条件下，铜的回收率为90.38％，锡的回收率为93.13％。该工艺最终制得的产物为CuSO4·5H2O和SnO2，得到的CuSO4·5H2O纯度为97.66％，SnO2的纯度为98.78％。5.本专利技术采用物理分离—氧化焙烧—硫酸浸出的工艺处理硫渣，工艺相对简单，能耗相对较低少，经济成本较低。附图说明图1为本专利技术的一种炼锡硫渣的处理工艺的工艺流程图。具体实施方式下面通过实施例继续描述本专利技术的
技术实现思路
。实施例1一种炼锡硫渣的处理工艺，按以下步骤进行：(1)将500g炼锡硫渣用制样粉碎机研磨20min，研磨后用60目的筛筛分，得到筛上块状金属和筛下粉末硫渣。通过研磨筛分分离出来的金属占整个硫渣质量的23.66％，其中金属锡占85.79％，铜的含量占9.90％，该部分金属直接返回锡冶炼流程；筛下硫渣中主要元素Sn的百分含量为65.50％，Cu的百分含量为18.20％，S的百分含量为13.67％；(2)将(1)中所得筛下硫渣在500℃焙烧60min后破碎，在800℃焙烧60min得到焙砂；(3)将(2)中所得焙砂用硫酸浸出，浸出条件为浸出时间50min，浸出温度70℃，液固比3:1，搅拌速率400r/min，H2SO4质量浓度20％，在此条件下得到含有硫酸铜的浸出液和含氧化锡的浸出渣；(4)将(3)中所得浸出液用碱式碳酸铜除铁，进一步蒸发浓缩、冷却结晶可制得CuSO4·5H2O晶体；将上述所得浸出渣经洗涤、干燥后可得SnO2。在最佳工艺条件下，铜的回收率为90.38％，锡的回收率为93.13％。得到的CuSO4·5H2O纯度为97.66％，SnO2的纯度为98.78％。实施例2一种炼锡硫渣的处理工艺，按以下步骤进行：(1)将500g炼锡硫渣用制样粉碎机研磨30min，研磨后用60目的筛筛分，得到筛上块状金属和筛下粉末硫渣。通过研磨筛分分离出来的金属占整个硫渣质量的23.56％，其中金属锡占86.37％，铜的含量占8.82％，该部分金属直接返回锡冶炼流程；筛下硫渣中主要元素Sn的百分含量高达63.58％，Cu的含量为21.09％，S的含量为13.09％；(2)将(1)中所得筛下硫渣本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种炼锡硫渣的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)将炼锡硫渣用制样粉碎机研磨10～30min，研磨后用60目的筛子筛分，得到筛上块状金属和筛下粉末硫渣；(2)将步骤(1)筛下的粉末硫渣在500℃条件下进行一段焙烧，焙烧时间为60min，将焙烧得到的焙砂破碎，进行二段焙烧，二段焙烧温度为800℃，焙烧时间为60min，得到焙烧产物；(3)将步骤(2)所得焙烧产物用硫酸浸出，浸出条件为浸出时间30～90min，浸出温度60～90℃，液固比3～9:1，搅拌速率100～400r/min，硫酸质量浓度10～25％，在此条件下得到含有硫酸铜的浸出液和含氧化锡的浸出渣；(4)将步骤(3)所得浸出液用碱式碳酸铜除铁，进一步蒸发浓缩、冷却结晶制得五水硫酸铜晶体；将步骤(3)所得浸出渣经洗涤、干燥后得SnO2。

【技术特征摘要】
1.一种炼锡硫渣的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)将炼锡硫渣用制样粉碎机研磨10～30min，研磨后用60目的筛子筛分，得到筛上块状金属和筛下粉末硫渣；(2)将步骤(1)筛下的粉末硫渣在500℃条件下进行一段焙烧，焙烧时间为60min，将焙烧得到的焙砂破碎，进行二段焙烧，二段焙烧温度为800℃，焙烧时间为60min，得到焙烧产物；(3)将步骤(2)所得焙烧产物用硫酸浸出，浸出条件为浸出时间30～90min，浸出温度60～90℃，液固比3～9:1，搅拌速率100～400r/min，硫酸质量浓度10～25％，在此条件下得到含有硫酸铜的浸出液和含...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗洪杰，刘宜汉，杨国鹏，吴林丽，张志刚，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21