一种含铋废渣中有价金属的回收方法技术

本发明专利技术公开了一种含铋废渣中有价金属的回收方法，包括以下步骤：含铋废渣中加入硫酸和氯化锌混合液浸出，得滤液1和滤渣1；滤渣1与碱液混合，过滤得到滤渣2和滤液2；滤渣2加入醋酸和醋酸钠混合液，过滤得滤渣3和滤液3，滤渣3处理得银，滤液3和滤液2混合处理得铅；滤液1加碱液调pH，过滤得滤液4和滤渣4，滤渣4处理得铋；滤液4中加碱调pH，过滤得到滤渣5，滤渣5处理得锌。本发明专利技术采用硫酸+氯化锌混合溶液对含铋废渣浸出，利用金属离子在氯离子和硫酸根离子溶液的浸出率不同，达到分离的效果，采用两步法分离铅和银，并控制pH和醋酸和醋酸钠的用量，能够完全将铅和银分离，本发明专利技术的方法能够充分分离上述4种金属元素。

A recovery method of valuable metals in bismuth containing waste residue

【技术实现步骤摘要】
一种含铋废渣中有价金属的回收方法
本专利技术属于金属冶炼
，具体涉及一种含铋废渣中有价金属的回收方法。
技术介绍
粗铅电解精炼时，因Sb、As、Bi、Cu、Ag、Au等金属的标准电极电位比Pb正，这些金属很少被溶解进入电解液而是以固体形式附着阳极表面或脱落于电解槽中形成阳极泥，由于其中富集了铅、铋、锌、金、银等金属，所以实现其清洁处理及高效回收利用意义重大。尤其是近年来，高铋铅原料占比逐渐增加，粗铅电解时得到的阳极泥中铋含量也随之升高，有的企业产出的粗铅电解阳极泥中铋含量甚至达到50％以上，其经济效益有时甚至超过主产品金、银的利润。而铋渣是粗铅进行氧化精炼时，粗铅中的杂质铋氧化造渣所得的产物。铋渣中金属含量高，也是回收铋的重要原料，同样具有很大的回收价值。如何更有效的回收铅阳极泥或铋渣中的有价金属已经愈来愈受到各企业的重视。目前铋渣的处理方法一般有：1、直接返回当配料利用；2、火法处理；3、全湿法浸出工艺。火法处理缺点在于操作复杂、金属回收率低、环境污染严重、而且锌带入银转炉后，恶化了炉况，增加稀渣的粘度，从而增加银的损失。全湿法一般是先氧化浸出分离铋和其他贵重金属，金和银富集于渣中，再通过湿法处理。此处理方式有采用酸浸出铋渣，其缺点是耗酸量大、操作环境恶劣并严重污染环境、氯化铋进入电解液影响电解银的质量。申请号201610271877.3公开了一种从氧化铋渣中精炼铋的方法，氧化铋渣与还原剂经还原熔炼、熔析除铜、氯气一次除铅、真空蒸馏除银、氯气二次除铅、高温精炼脱氯、加片碱除碲，最终获得精铋。此工艺采用传统的真空蒸馏法处理，结合熔炼、高温精炼等回收铋，整个工艺流程复杂，生产成本高，能耗大；并且使用了对环境和人体有害的气体氯气，安全性和环保性低；此方法只是回收的得到了铋，对铋渣中其他的金属并没有进行回收利用，没有最大化的实现废物利用。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种含铋废渣中有价金属的回收方法。本专利技术提供了一种含铋废渣中有价金属的回收方法，包括以下步骤：1)含铋废渣中加入硫酸和氯化锌混合液，加热进行浸出，过滤得到滤液1和滤渣1；2)滤渣1与碱液混合，得到pH值12-14的浆料，过滤得到滤渣2和滤液2；3)往滤渣2加入醋酸和醋酸钠的混合溶液，使铅元素完全浸出，然后过滤得到滤渣3和滤液3，滤渣3处理得到银，滤液3和滤液2混合处理得到铅；4)滤液1加碱液水解，调节pH值2-4，过滤得到滤液4和滤渣4，滤渣4处理得到铋；往滤液4中继续加碱液调节pH值7-8，过滤得到滤渣5，滤渣5处理得到锌。优选的，步骤1)中所述浸出温度为60-100℃，更优选的浸出温度为90℃。优选的，步骤1)所述混合液中氯离子的浓度为120-160g/L。优选的，所述含铋废渣与混合液的质量体积比为1:3-5g/mL。本专利技术中采用硫酸+氯化锌混合溶液对含铋废渣中的有价金属浸出，分离得到浸出液和浸出渣，利用不同的金属离子在氯离子和硫酸根离子溶液的浸出率不同，达到分离的效果。而目前通常的处理方法是采用单独的酸(如盐酸或硫酸)，此种方法无法将铋与银和铅分离。本专利技术采用硫酸+氯化锌混合溶液，能够实现铋和锌以氯化盐的形式浸出，而银和铅留在浸出渣中，实现金属离子的分离，但是需要严格控制氯离子的浓度，本专利技术人通过研究发现，当固液比为1:5时，硫酸+氯化锌混合溶液中氯离子的浓度低于120g/L时，铋和锌不能完全浸出，而当固液比为1:5时，硫酸+氯化锌混合溶液中氯离子的浓度高于160g/L时，其中的银和铅会部分溶解，可能是银、铅与氯离子形成络合物，因此本专利技术最优选的反应条件为：含铋废渣与混合液的质量体积比为1:4g/mL，硫酸+氯化锌混合溶液中氯离子的浓度130g/L。优选的，步骤1)所述混合液的pH为2-4。优选的，步骤2)和步骤4)中所述碱液为氢氧化钠或氢氧化钾，所述滤渣1与碱液的质量体积比为1：10-20g/mL。优选的，步骤3)所述醋酸和醋酸钠的混合溶液中醋酸和醋酸钠的摩尔比为1:1。优选的，步骤3)所述醋酸的质量浓度为10-15％，醋酸钠的质量浓度为15-20％。优选的，步骤3)所述滤渣2与醋酸和醋酸钠混合溶液的质量体积比为1：3-5g/ml。本专利技术所述混合液中硫酸的浓度为1.5-3mol/L，混合液中氯化锌的浓度为140-200g/L。本专利技术所述从分理出的滤渣或滤液中处理回收得到各有价金属都是现有技术。本专利技术所述方法的主要原理为：首先将含铋废渣用硫酸和氯化锌的混合液进行浸出，铋和锌元素被浸出后进入滤液1，铅元素和银元素在此过程中留在滤渣1中，分离成含有铋、锌的滤液1以及含有铅、银的滤渣1；再将含有铅、银的滤渣1加碱溶解其中部分的铅，得到含铅滤液2和含有银及剩余部分铅的滤渣2；滤渣2加入醋酸和醋酸钠的混合液继续溶解其中的铅，直至将全部的铅元素溶解，得到含银滤渣3和含铅滤液3，实现铅和银的分离；再在不同的pH下水解将滤液1中的铋和锌分离，最后分别回收各金属元素，达到分离的目的。含铋废渣中主要含有Ag、Bi、Zn、Pb这四种元素，常用的方法是首先分成Ag、Pb和Zn、Bi两组，然后再分离Ag和Pb，Zn和Bi；目前分离Ag和P主要的方法有以下2种：一种是采用真空蒸馏的方法，利用银的沸点将其与其他金属元素分离，但是此方法条件苛刻，能耗大，成本高，分离也不彻底；另一种方法是直接采用热水洗，利用铅的沉淀在热水中能够溶解，而氯化银不溶的特性，分离铅和银，但是此种方法耗能高，分离不彻底。本专利技术采用两步法分离铅和银，首先将含有铅、银的滤渣1加碱溶解，得到pH12-14的浆料，其中部分的铅会溶解，再将含银元素和剩余为溶解的铅元素加醋酸和醋酸钠的混合溶液继续溶解，最终铅元素能够完全溶解进入液体中。本专利技术人通过研究发现若不加碱先溶解部分铅，而直接加入醋酸和醋酸钠进行溶解，其中的铅元素溶解效果并不好，分析原因可能是因为当铅离子浓度较高时，会与醋酸钠水解生成Pb(OH)Cl的难溶物，达不到分离的效果，若只采用单一的醋酸或者是醋酸钠，则自由的醋酸根浓度较低，也达不到溶解铅元素的目的。采用本专利技术中的两步法分离铅和银，并控制pH和醋酸和醋酸钠的用量，能够完全将铅和银分离。本专利技术人研究发现，当第一步溶铅时，浆料的pH不满13.5时，铅的溶出量会减少，如果上述浆料的pH为12.5，则铅的溶出比例停留在20％左右，如果该pH为13.5，则该比例在70％以上，继续增加碱的量，升高pH，铅的溶出量并没有增加，因此，浆料最优选的pH为13.5。因此，在本操作中得到的滤渣2中，通常相对于当初的铅含有量，残存着不到30％左右的铅。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术采用硫酸+氯化锌混合溶液对含铋废渣中的有价金属浸出，达到分离的效果，分成Ag、Pb和Zn、Bi两组。2、本专利技术采用两步法分离铅和银，并控制pH和醋酸和醋酸钠的用量，能够完全将铅和银分离，并且反应条件温和，能耗低。3、本专利技术所得的滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含铋废渣中有价金属的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)含铋废渣中加入硫酸和氯化锌混合液，加热进行浸出，过滤得到滤液1和滤渣1；/n2)滤渣1与碱液混合，得到pH值12-14的浆料，过滤得到滤渣2和滤液2；/n3)往滤渣2加入醋酸和醋酸钠的混合溶液，使铅元素完全浸出，然后过滤得到滤渣3和滤液3，滤渣3处理得到银，滤液3和滤液2混合处理得到铅；/n4)滤液1加碱液水解，调节pH值2-4，过滤得到滤液4和滤渣4，滤渣4处理得到铋；往滤液4中继续加碱液调节pH值7-8，过滤得到滤渣5，滤渣5处理得到锌。/n

【技术特征摘要】
1.一种含铋废渣中有价金属的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)含铋废渣中加入硫酸和氯化锌混合液，加热进行浸出，过滤得到滤液1和滤渣1；
2)滤渣1与碱液混合，得到pH值12-14的浆料，过滤得到滤渣2和滤液2；
3)往滤渣2加入醋酸和醋酸钠的混合溶液，使铅元素完全浸出，然后过滤得到滤渣3和滤液3，滤渣3处理得到银，滤液3和滤液2混合处理得到铅；
4)滤液1加碱液水解，调节pH值2-4，过滤得到滤液4和滤渣4，滤渣4处理得到铋；往滤液4中继续加碱液调节pH值7-8，过滤得到滤渣5，滤渣5处理得到锌。


2.如权利要求1所述含铋废渣中有价金属的回收方法，其特征在于，步骤1)中所述浸出温度为60-100℃。


3.如权利要求2所述含铋废渣中有价金属的回收方法，其特征在于，步骤1)所述混合液中氯离子的浓度为120-160g/L。


4.如权利要求3所述含铋废渣中有价金属的回收方法，其特征在于，步骤1)中所述混合液中氯离子的浓度为130g/L。

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【专利技术属性】
技术研发人员：李金杰，
申请(专利权)人：广州市尚信净化工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44