一种从电镀污泥冶炼烟灰中梯级分离提取锌锡铅和贵金属的方法技术

本发明专利技术涉及一种从电镀污泥冶炼烟灰中梯级分离提取锌锡铅和贵金属的方法。其特征是先采用球磨对电镀污泥冶炼烟灰进行预处理，然后经过碱焙烧

【技术实现步骤摘要】
一种从电镀污泥冶炼烟灰中梯级分离提取锌锡铅和贵金属的方法


[0001]本专利技术涉及废弃物资源化
，具体地说，涉及一种从电镀污泥冶炼烟灰中梯级分离提取锌锡铅和贵金属的方法。

技术介绍

[0002]电镀是利用电解原理在基底材料表面镀上一层金属或者合金的过程。电镀的目的是防止基底材料被氧化或者腐蚀，具有提高材料的导电性、耐磨性和抗腐蚀性能等的作用。电镀行业在生产或者作业的过程中产生的废液或废水经过处理后产生的污泥被称作电镀污泥。通常电镀企业会对废水处理产生的污泥进行压滤处理，其中电镀污泥的含水率为70％～80％，一般呈块状或泥状；部分企业会对压滤后的污泥进行风干或烘干，得到的粉末状或粒状的含水率大约为30％的电镀污泥。在《国家危险废物名录》所陈列出50类危废中，电镀污泥占据了其中的七大类。如果不对电镀污泥加以处理或利用将会对环境造成严重的污染，所以需要高度重视其处理利用。电镀污泥每年的产量十分巨大。据统计，全国有15000家电镀企业和500多条电镀产品生产线，电镀废水的年排放量高达4亿吨，而电镀污泥的年产量可达100万吨。
[0003]电镀污泥冶炼烟灰就是将电镀污泥经过火法冶炼处理后产生的烟灰残余物质。电镀污泥经过火法冶炼处理后可以回收其中的金属资源，此过程具有产生无害化炉渣和污水排放少等优点，这种处理方法逐渐被大型电镀污泥综合利用企业所采用。电镀污泥冶炼烟灰中含有大量重金属(如铬、铅等)，组分复杂且分布不均匀。这些重金属不仅不可降解，还会长期稳定地停留在环境中，一旦在雨水淋溶作用之下，污泥中的重金属极有可能会因为迁移、流失而扩散，从而对周围的水环境、土壤等环境造成二次污染，甚至可能会通过生物链的富集危害到人类。另外，电镀污泥冶炼烟灰中含有大量有价金属，如锌(含量为24.095％)、铅(含量为23.916％)、锡(含量为5.631％)，且含有高品位的贵金属(如铂的含量高达0.2％左右)，如果将电镀污泥冶炼烟灰当成一种矿产资源，从中回收提取高值金属，不仅可以解决环境方面的问题，还可以节约高值金属矿产资源，为社会经济与环境的可持续性发展做出贡献。
[0004]因此研发一种工艺应用范围广、回收率高、环境污染小的方法来处理电镀污泥冶炼烟灰中不仅可以节约原生矿产资源的开采和使用，还能产生一定的经济价值，具有重要的资源、环境和经济效益。
[0005]中国专利CN109112314A公开了一种采用两段逆流硫酸浸出从富锡铅锌烟灰中综合回收锌铅锡的方法。该回收方法首先将富锡铅锌烟灰中加入液固比为2～5:1的低浓度硫酸溶液，混合均匀得到矿浆1，将矿浆1在浸出温度为75～90℃，浸出时间为30～120min的条件下浸出，得到一次浸出液和一次浸出渣；将一次浸出液经离子交换脱氟氯后送至锌回收系统回收锌，同时将一次浸出渣中加入液固比为2～5:1的高浓度硫酸溶液，混合均匀得到矿浆2，将矿浆2在浸出温度为75～90℃，浸出时间为30～120min的条件下浸出，得到二次浸
出液和二次浸出渣；将二次浸出渣经洗涤和液固分离后得到三次洗涤液和三次洗涤渣，三次洗涤渣送至铅锡回收系统回收铅锡。应用该方法可以实现烟灰中铅锌锡的有效回收和分离，运行成本低、流程简单、设备投资少，但是应用大量强酸易造成环境的二次污染。
[0006]从固体废物中回收贵金属，主要采用王水溶解法、氰化法、溶剂萃取法等方法，如中国专利CN102959103A公开了一种高纯度铂的回收方法，该回收方法首先用王水把含钌的铂合金溶解，除去残渣，然后使溶解有铂的酸与氯化铵溶液在40～80℃的温度下反应，使氯铂酸铵盐以沉淀的形式析出，再将该氯铂酸铵盐进行还原焙烧来回收铂，该专利技术方法可以实现废料的铂回收率达到99％；但是王水具有强腐蚀性和强氧化性，存在安全性问题，且在回收过程中易造成环境的二次污染。如中国专利CN104762479A公开了一种从含金废料中综合回收金银铂钯等贵金属的工艺，该回收方法首先将含金废料进行焙烧，然后用硫酸、工业盐、氯酸钠浸出废料中的铜和铋，过滤得到浸出液和浸出渣，并对一次浸出液中的铜和铋进行回收处理，将一次浸出渣中加入浸出渣干重0.6倍质量的硫酸和浸出渣干重0.3倍质量的氯酸钠，在浸出温度为85～95℃，液固质量比为3～5:1的条件下浸出，过滤得到二次浸出渣和含金铂钯的溶液，再进行提取金铂钯等贵金属的后续操作。此方法存在易产生大量废水而造成二次污染、同时使用硫酸和氯酸钠而产生的强氧化作用会存在安全性问题等缺点。因此，为高效提取固废中的贵金属，同时避免使用强酸等容易造成回收过程二次污染严重的问题，需要开发一种新型的固废中贵金属的绿色提取技术。
[0007]基于电镀污泥冶炼烟灰中锌锡铅和贵金属的含量，专利技术一种工艺简单、锌锡铅和贵金属分离提取效率高、环境污染小的电镀污泥冶炼烟灰中锌锡铅和贵金属的分离提取方法，对电镀污泥冶炼烟灰资源化利用具有重要的意义。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种从电镀污泥冶炼烟灰中高效分离提取锌锡铅等贱金属和铂钯等贵金属的方法。首先通过球磨对电镀污泥冶炼烟灰进行预处理，然后经碱熔高温焙烧的工艺过程来改变电镀污泥冶炼烟灰中目标金属的强稳定化学特性，使其由难浸型变成可浸型；通过水浸实现锌、锡、铅的浸出；再通过氨水沉锡的工艺来回收锡产品，经由电解厂回收处理锌铅；最后通过安全有效的绿色氯化浸出法来提取铂、钯等贵金属，并通过锌粉置换技术来回收贵金属产品，以此高效处理电镀污泥冶炼烟灰。本方法提供了反应条件绿色温和、工艺流程简单、经济效益高的工艺，实现了电镀污泥冶炼烟灰中锌锡铅和贵金属的梯级分离和高效回收，达到了资源化处理的目的。
[0009]一种从电镀污泥冶炼烟灰中梯级分离提取锌铅锡和贵金属的方法，包括如下步骤：
[0010](1)球磨预处理：将电镀污泥冶炼烟灰球磨至粒度为200目以下，得到球磨废料。
[0011](2)碱焙烧处理：将步骤(1)中所得的球磨废料与碱混合均匀并进行焙烧，得到焙烧料；碱与球磨废料的质量比为0.25～1:1，焙烧温度为150～400℃，焙烧时间为25～60min。
[0012](3)锌锡铅浸出：将步骤(2)所得到的焙烧料进行水浸处理，过滤获得含锌锡铅浸出液和一次浸出渣；水浸过程中焙烧料与水的固液比为1:3～1:9公斤/升，水浸温度为20～60℃，水浸时间为2～4小时，搅拌速率为300～400转/分钟；水浸反应结束后进行固液分离，
过滤得到一次浸出渣。
[0013](4)氨水沉淀分离回收锡：将步骤(3)所得的含锌锡铅浸出液中加入氨水调节pH值为4.0～5.0，反应结束后进行固液分离，过滤后得到含锌铅滤液和沉淀物；用热水洗涤沉淀物得到氢氧化锡沉淀，将含锌铅滤液送至电解厂处理。
[0014](5)贵金属浸出：将步骤(3)所得的一次浸出渣中加入氯化铝溶液和硝酸铝溶液，进行贵金属浸出；硝酸铝溶液和氯化铝溶液的总质量浓度为75％～85％，硝酸铝与氯化铝的质量比为1:1，硝酸铝和氯化铝的总质量与一次浸出渣的质量比为30～40:1，浸出温度为80～90℃，搅拌速率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从电镀污泥冶炼烟灰中梯级分离提取锌铅锡和贵金属的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)球磨预处理：将电镀污泥冶炼烟灰球磨至粒度为200目以下，得到球磨废料；(2)碱焙烧处理：将步骤(1)中所得的球磨废料与碱混合均匀并进行焙烧，得到焙烧料；碱与球磨废料的质量比为0.25～1:1，焙烧温度为150～400℃，焙烧时间为25～60min；(3)锌锡铅浸出：将步骤(2)所得到的焙烧料进行水浸处理，过滤获得含锌锡铅浸出液和一次浸出渣；水浸过程中焙烧料与水的固液比为1:3～1:9公斤/升，水浸温度为20～60℃，水浸时间为2～4小时，搅拌速率为300～400转/分钟；水浸反应结束后进行固液分离，过滤得到一次浸出渣；(4)氨水沉淀分离回收锡：将步骤(3)所得的含锌锡铅浸出液中加入氨水调节pH值为4.0～5.0，反应结束后进行固液分离，过滤后得到含锌铅滤液和沉淀物；用热水洗涤沉淀物得到氢氧化锡沉淀，将含锌铅滤液送至电解厂处理；(5)贵金属浸出：将步骤(3)所得的一次浸出渣...

【专利技术属性】
技术研发人员：章启军，徐子艺，吴玉锋，宋岷洧，王维，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：