含锡电镀污泥的回收处理工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种含锡电镀污泥的回收处理工艺。它的主要步骤包括浸出过程和置换过程，浸出过程中，将盐酸加入到含锡电镀污泥中，使其中的锡元素浸出到溶液中，经过固液分离，分别得到含锡溶液和浸出渣；置换过程中，将金属铝材料加入含锡溶液中，置换得到海绵锡。换得到的金属锡为海绵锡，海绵锡分别经过压块、铸锭得到粗锡锭；粗锡锭通过精炼进一步提纯。本发明专利技术中含锡电镀污泥中锡的综合回收率可达到96%，其后处理过程将置换进入溶液的铝进行回收，回收铝后的废水进入酸浸槽循环；全过程可用废酸、废渣、废水、废铝箔为原料，可用工厂的余热锅炉的废蒸汽加热，生产出高质量的工业原料；废渣按国标固化，达标填埋。做到了变废为宝，节能减排。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含锡电镀污泥的回收处理工艺。
技术介绍
锡属于小金属，国家发改委目前正在研议将锡列为我国战略储备金属。我国锡储量占世界总储量的28. 85%，我国云南个旧是目前全球已知最大的锡矿富集区，其中锡资源储量200多万吨。然而由于长期、大规模的开采，个旧矿区探明的资源储量严重消耗。矿区有14座较大规模的矿山因资源枯竭而破产关闭，在生产的5座大型矿山中有4座属于资源危机矿山。与此同时，国外原来的产锡大国英国和泰国，锡资源也已全部枯竭。金属锡在工业生产中用途十分广泛，用量大，但有些行业利用率不高。例如，有些 中小镀锡企业，锡的利用率仅为40%，造成大量的锡资源浪费。这就让含锡电镀污泥的综合回收显得更加迫切和重要。然而现有技术普遍存在回收率不高、不能综合回收污泥中其他金属元素以及回收中资源消耗较大等问题。在原始资料中，出现过这样一句话，远高于其它碱浸法和酸浸法的回收率。也就是说碱浸法和酸浸法是个常规技术，只是我们通过工艺的改造提高了回收率，请申请人大概介绍下现有的碱浸法和酸浸法，并注明器回收率大概是多少？碱浸法主要流程是以氢氧化钠浸出-固液分离-蒸发结晶产出锡酸钠.该法浸出率低，用二次浸出总回收率也只能达到70%左右，而且氢氧化钠价格高，氢氧化钠消耗量大，生产成本高.另有文献介绍以硫酸浸出，因锡电镀污泥中锡是以氢氧化锡和单质锡两种形式存在，硫酸浸出时，氢氧化锡容易浸出，而稀硫酸溶解单质锡的速度非常缓慢，所以以稀硫酸浸出锡电镀污泥时，回收率也是很低，只能达到709Γ80%.本专利技术是以一定浓度盐酸浸出，是根据物料中氢氧化锡和单质锡均能溶解于盐酸的特性，一次浸出率就可达到95%以上，由于浸出渣只有5%，将浸出渣返回浸出，所以总浸出率在99%以上.再以铝屑置换锡，其置换率又在97%以上.将置换出的海绵锡经过洗涤，压块，铸锭，得到98%以上的锡锭，总回收率达到96%以上.
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种含锡电镀污泥的回收处理工艺。本专利技术的目的通过如下技术方案实现它的主要步骤包括浸出过程和置换过程，浸出过程中，将盐酸加入到含锡电镀污泥中，使其中的锡元素浸出到溶液中，经过固液分离，分别得到含锡溶液和浸出渣；置换过程中，将金属铝材料加入含锡溶液中，置换得到海绵锡。换得到的金属锡为海绵锡，海绵锡分别经过洗涤、压块、铸锭得到粗锡锭；粗锡锭通过精炼进一步提纯。较之现有技术而言，本专利技术的优点在于采用本技术方案，含锡电镀污泥中锡的综合回收率可达到96%，远高于其它碱浸法和酸浸法的回收率；其后处理过程将置换进入溶液的铝也进行了回收，充分利用了资源；回收铝后的废水可进入酸浸槽循环；全过程可用废酸、废渣、废水、废铝箔为原料，可用工厂的余热锅炉的废蒸汽加热，生产出高质量的工业原料；在酸浸过程中产生的少量废气可经过液碱喷淋塔吸收，废水循环使用；废渣按国标固化，达标填埋。做到了变废为宝，节能减排。附图说明图I为含锡污泥中回收锡锭工艺流程图。图2为浸出温度一浸出率的坐标图。图3为盐酸浓度一浸出率的坐标图。 图4为置换温度一置换率。具体实施例方式下面结合实施例对本
技术实现思路
进行详细说明如图I所示它的主要步骤包括浸出过程和置换过程，其特征在于浸出过程中，将盐酸加入到含锡电镀污泥中，使其中的锡元素浸出到溶液中，经过固液分离，分别得到含锡溶液和浸出渣；置换过程中，将金属铝材料加入含锡溶液中，置换得到海绵锡。海绵锡分别经过洗涤、压块、铸锭得到粗锡锭；粗锡锭通过精炼进一步提纯。本专利技术中采用各种常用浓度的盐酸均可实施。为了简化操作增加作业安全性，同时减少废气排放，优选盐酸浓度为I. 5^3. 5mol/L，含电镀污泥与盐酸的固液质量体积比为lkg:5 12L。在浸出过程中，常温下即可进行，提高反应温度有助于提高反应速率，延长反应时间有助于提高锡的浸出率。优选的反应温度为6(T99°C，反应时间为60min以上。为了能够提高含锡电镀污泥中，锡的回收，浸出渣一般混合新的含锡电镀污泥再次进行浸出。这样可以确保含锡电镀污泥中的锡96%以上的浸出率。所述的金属铝材料为以金属铝为主要成分的各种铝材均可实现。为提高置换率，金属铝材料加入量可稍过量，优选的加入量为含锡电镀污泥中锡物质的量的I.广1.5倍。为提高反应速率，金属铝材料优选为粉状或薄片状。在置换过程中，常温下即可进行，提高反应温度有助于提高反应速率，延长反应时间有助于提高锡的置换率。优选的反应温度为5(T70°C，反应时间为60min以上。为节约资源，保护环境，作为改进，本专利技术的回收处理工艺中还可加入后处理过程置换得到锡后，将剩余溶液调节PH为1(Γ12，固液分离得到含铝溶液和固体沉淀物；将所述含铝溶液，调节PH为3飞，得到氢氧化铝沉淀，氢氧化铝沉淀经灼烧得到氧化铝，固体沉淀物进行固化处理后填埋。调节PH至1(Γ12的过程中，使用常用的强碱即可实施，以下为一种优选的碱化方法用石灰先调节PH至6 7，再用强碱如氢氧化钠或氢氧化钾调节PH至1(Γ12。调节PH为3飞使用的常用的酸即可实施，如硫酸或盐酸。后处理过程中产生的废水进入浸出过程循环；在浸出过程中产生的少量废气经过液碱喷淋塔吸收。本专利技术所述的含锡电镀污泥的回收处理工艺的化学原理如下在浸出过程中，将含锡电镀污泥中Sn、Fe、Ca、Cr、Mg等主要金属元素浸出至溶液中；在置换过程中，使用金属铝，主要将溶液中的Sn置换出来，得到金属锡；后处理过程的碱处理中，将剩余溶液调节PH至1(Γ12，使除铝外的其它金属元素以氢氧化物的形式沉淀，得到固体废渣，而铝元素则以铝酸离子形式留在溶液中；而后经过调节PH为:Γ6，使铝以氢氧化铝形式沉淀。为了进一步证明本专利技术的优势，申请人就几个关键步骤进行了试验。一、浸出过程试验二 浸出温度的选择选用2. 9mol/L浓度盐酸，在固液比Ikg :6L条件下，对各个温度下，反应一小时浸出率进行试验，结果如表一、图2所示。 表一浸出温度浸出率(时间Ih固液比” 6盐酸浓度2.9mol/L) 温度 V j 20 j 60 j 70 j 80 j 90 j 95 j 99 —_浸出率 ％__74. 8 85· 7 87. 8 90. 2 93. I 94. 8 96如表一所示，浸出过程在室温下即可进行，提高反应温度有助于提高反应速率，从而提高相同时间内的浸出率。浸出温度在6(T99°C内，浸出效果较好，超过99°C产生较多蒸气。试验二 盐酸浓度的选择在95°C、固液比Ikg :6L条件下，采用不同浓度盐酸，反应一个小时进行试验，结果如表二、图3所示。表二丨盐酸浓声一浸-率 (P间Th固液比丨6温亨95 )盐酸浓度 moVL I j I. 5 j L 86 j I j 3 I 2. 5 I 2. 9 I 3. 5 j 12·「 浸出率 ％35 I 62.6 I 78.4 85.4 90. I 92. 7 94.8 | 95.9 | 97—如表二所示，浸出过程采用各常用浓度盐酸均可实施，增加盐酸浓度有助于提高反应速率。为了简化操作增加作业安全性，同时减少废气，I. 5^3. 5mol/L浓度即可满足需要。二、置换过程在不同温度下，相同时间内，以锡物质的量的I. 3倍的铝进行置换试验。试验结果见表三、图4所示。表三_换温度一置换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含锡电镀污泥的回收处理工艺，其步骤包括浸出过程和置换过程，其特征在于：浸出过程中，将盐酸加入到含锡电镀污泥中，使其中的锡元素浸出到溶液中，经过固液分离，分别得到含锡溶液和浸出渣；置换过程中，将金属铝材料加入含锡溶液中，置换得到海绵锡。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：严桂清，吴承顺，唐文会，
申请(专利权)人：福建省固体废物处置有限公司，
类型：发明
国别省市：