一种全湿法从铅渣中提取铅的工艺制造技术

本发明专利技术属于金属冶金领域，提供了全湿法从铅渣中提取铅的工艺，具体为：用Na2CO3将铅渣中PbSO4转变为PbCO3，PbCO3物料经NaOH浸出，浸出液经电积生产电铅，电铅经酸洗回收ZnSO4×H2O，同时提高电铅质量；电积后液蒸发浓缩产出Na2CO3结晶，Na2CO3结晶经熟石灰苛化回收NaOH，蒸发母液和苛化后液返回到碱浸。该方法适应性强，针对不同成分、不同品位的铅渣均可，生产成本比火法工艺低，且铅直收率可达90%以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属冶金领域，具体的是全湿法从铅渣中提取铅的工艺。
技术介绍
铅渣属于危险固废，处理不当易污染环境。目前，我国主要采用火法处理这类铅渣，这一流程技术成熟，产品质量基本稳定。但此工艺的特点是流程长、能耗高、环境污染问题突出、投资大、生产成本高。根据国务院关于节能减排“十二五”规划的通知要求，相关部门制定了企业清洁生产和综合回收政策，鼓励企业自主创新的背景下，提出全湿法从铅渣中提取铅的工艺，该工艺的社会效益、经济效益、环境效益是以前火法工艺无可比拟的，满足当前社会、经济、环境发展的需求。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一条全湿法从铅渣中提取铅的新工艺，以取代目前的火法处理铅渣工艺。本专利技术的湿法炼铅工艺较火法冶炼工艺能耗大幅降低，减少“三废”排放量，有效地提高渣中锌、铟、银含量，有利于金属下一步的提取，同时为炼镉厂解决了废碱渣的处理问题，避免废碱渣遗弃造成的污染和浪费；提高生产过程的自动化程度，降低设备投资成本，优化生产操作车间环境，降低生产成本。该方法适应性强，针对不同成分、不同品位的铅渣均可，且铅直收率可达90%以上。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是: 一种全湿法从铅渣中提取铅的工艺，具 体步骤为: (1)转型:将铅渣与Na2CO3和水混合，搅拌转型并控制pH大于7，得混合物；将混合物过滤，得硫酸钠溶液和滤料；硫酸钠溶液经蒸发浓缩得硫酸钠产品，滤料经水洗得PbCO3物料；所述Na2CO3的摩尔加入量为铅洛中硫酸铅摩尔量的1.6-1.8倍,水的加入量以控制混合物的液固质量比为3-5:1为准，转型温度为40°C _90°C，转型时间为110-130分钟； (2)碱浸:将所述PbCO3物料作为碱浸原料，以NaOH溶液作为浸出剂，其中NaOH浓度为200 gXL_1 -240 gXL_\控制碱浸的液固质量比大于或等于10:1，控制碱浸温度80°C _90°C，碱浸时间为2-3小时，过滤，得含铅浸出液和浸出渣；浸出渣含有锌、铟和银，经水洗、过滤后外售； (3)电积:将所述含铅浸出液作为电积液，使得电积液的含铅浓度在SOgXdOgXL-1，控制电积温度为30°C -50°C,电流密度为350ΑΧπΓ2-450ΑΧπΓ2，极距为3cm_5cm,电积液中NaOH的浓度为5 molXL 1^mol X L 1,电积液循环速度为ILXmin ^l.8LXmirT1 ;电积处理得到电铅和电积后液，电积后液的含铅浓度控制在12gXIZ1-1egXL_S电铅经水洗、酸洗和真空干燥得硫酸锌溶液和铅产品； (4)苛化:所述电积后液经蒸发浓缩，得蒸发母液和碳酸钠结晶；碳酸钠结晶经水和氧化钙苛化处理、过滤，得苛化后液和苛化渣；苛化渣经水洗、煅烧得氧化钙，氧化钙返回至所述苛化处理环节中回用；所述蒸发母液、苛化后液和苛化渣水洗后的洗水一起作为循环碱液返回碱浸步骤回用；所述苛化中氧化钙的摩尔用量为碳酸钠摩尔量的1.4-1.6倍，苛化温度为80°C 90°C，苛化时间为1.5 h -2h。步骤(I)所述铅渣是指用次氧化锌生产硫酸锌后的含有硫酸铅的下角料，所述Na2CO3来自炼镉厂的废碱渣。步骤(I)所述Na2CO3的摩尔加入量优选为铅渣中硫酸铅摩尔量的1.6倍，水的加入量优选以控制混合物的液固质量比为4:1为准，转型温度优选为60°C，转型时间优选为120分钟。步骤(I)所述转型中硫酸铅脱硫率大于90%。步骤(2)所述NaOH浓度优选为240gXL—1，控制碱浸的液固质量比优选为10:1，控制碱浸温度优选90°C，碱浸时间优选为3小时。步骤(2)所述碱浸中铅浸出率大于91%。步骤(3)所述电积温度优选为30°C，电流密度优选为400ΑΧπΓ2，极距优选为4cm，电积液中NaOH的浓度优选为5 molXT1,电积液循环速度为优选1.2LXmin^1 ;电积后液的含铅浓度优选控制在15 gXL'步骤(3)所述酸洗优选是指用0.1 mo I XL—1的硫酸清洗。步骤(3)所述电积的阴极材料和阳极材料优选为不锈钢板。下面对本专利技术做进一步的解释和说明: 本专利技术的用全湿法从铅渣中提取铅的工艺的反应原理及方程式如下: (1)铅洛转型原理: 利用PbCO3溶度积比PbSO4更小的原理，主要反应如下所示。PbS04+Na2C03= PbC03+Na2S04 (2)碱浸原理: PbCO3在碱性溶液易被离解，其中铅与0H_生成络合离子，络合离子主要有Pb(OH)+、Ph(OH)I，主要反应式如下所示。Pb2++0r=Pb (OH)+ Pb2++20H_=Pb (OH) 2Pb2++30H_= Pb(OH)； 溶液中总铅的浓度为: [Pb] T=Pb2++Pb (OH) ++Pb (OH) 2+ Pb(OH); 在强碱溶液中，铅主要以的形式存在。(3)铅碱性电积原理: 铅碱性浸出液体系中存在大量的0H_，阳极反应主要为析氧反应:AON'' —4e= 2H2O + O2同时还存在户&(0//)纟在阳极氧化的副反应:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全湿法从铅渣中提取铅的工艺，其特征是，具体步骤为：（1）转型：将铅渣与Na2CO3和水混合，搅拌转型并控制pH大于7，得混合物；将混合物过滤，得硫酸钠溶液和滤料；硫酸钠溶液经蒸发浓缩得硫酸钠产品，滤料经水洗得PbCO3物料；所述Na2CO3的摩尔加入量为铅渣中硫酸铅摩尔量的1.6?1.8倍，水的加入量以控制混合物的液固质量比为3?5:1为准，转型温度为40℃?90℃，转型时间为110?130分钟；（2）碱浸：将所述PbCO3物料作为碱浸原料，以NaOH溶液作为浸出剂，其中NaOH浓度为200?g×L?1??240?g×L?1，控制碱浸的液固质量比大于或等于10:1，控制碱浸温度80℃?90℃，碱浸时间为2?3小时，过滤，得含铅浸出液和浸出渣；浸出渣含有锌、铟和银，经水洗、过滤后外售；（3）电积：将所述含铅浸出液作为电积液，使得电积液的含铅浓度在30g×L?1?60g×L?1，控制电积温度为30℃?50℃，电流密度为350A×m?2?450A×m?2，极距为3cm?5cm，电积液中NaOH的浓度为5?mol×L?1?6mol×L?1，电积液循环速度为1L×min?1?1.8?L×min?1；电积处理得到电铅和电积后液，电积后液的含铅浓度控制在12g×L?1?16g×L?1，电铅经水洗、酸洗和真空干燥得硫酸锌溶液和铅产品；（4）苛化：所述电积后液经蒸发浓缩，得蒸发母液和碳酸钠结晶；碳酸钠结晶经水和氧化钙苛化处理、过滤，得苛化后液和苛化渣；苛化渣经水洗、煅烧得氧化钙，氧化钙返回至所述苛化处理环节中回用；所述蒸发母液、苛化后液和苛化渣水洗后的洗水一起作为循环碱液返回碱浸步骤回用；所述苛化中氧化钙的摩尔用量为碳酸钠摩尔量的1.4?1.6倍，苛化温度为80℃~90℃，苛化时间为1.5?h??2h。...

【技术特征摘要】
1.种全湿法从铅渣中提取铅的工艺，其特征是，具体步骤为: (1)转型:将铅渣与Na2CO3和水混合，搅拌转型并控制pH大于7，得混合物；将混合物过滤，得硫酸钠溶液和滤料；硫酸钠溶液经蒸发浓缩得硫酸钠产品，滤料经水洗得PbCO3物料；所述Na2CO3的摩尔加入量为铅洛中硫酸铅摩尔量的1.6-1.8倍,水的加入量以控制混合物的液固质量比为3-5:1为准，转型温度为40°C _90°C，转型时间为110-130分钟； (2)碱浸:将所述PbCO3物料作为碱浸原料，以NaOH溶液作为浸出剂，其中NaOH浓度为200 gXL_1 -240 gXL_\控制碱浸的液固质量比大于或等于10:1，控制碱浸温度80°C _90°C，碱浸时间为2-3小时，过滤，得含铅浸出液和浸出渣；浸出渣含有锌、铟和银，经水洗、过滤后外售； (3)电积:将所述含铅浸出液作为电积液，使得电积液的含铅浓度在SOgXdOgXL-1，控制电积温度为30°C -50°C,电流密度为350ΑΧπΓ2-450ΑΧπΓ2，极距为3cm_5cm,电积液中NaOH的浓度为5 molXL 1^mol X L 1,电积液循环速度为ILXmin ^l.8LXmirT1 ;电积处理得到电铅和电积后液，电积后液的含铅浓度控制在12gXIZ1-1egXL_S电铅经水洗、酸洗和真空干燥得硫酸锌溶液和铅产品； (4)苛化:所述电积后液经蒸发浓缩，得蒸发母液和碳酸钠结晶；碳酸钠结晶经水和氧化钙苛化处理、过滤，得苛化后液和苛化渣；苛化渣经水洗、煅烧得氧化钙，氧化钙返回至所述苛化处理环节中回用；所述蒸发母液、苛化后液和苛化渣水洗后的洗水一起作为循环碱...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴海国，刘亮，杨文，何辉，刘景槐，谭得友，李婕，王智友，肖超，姚金江，
申请(专利权)人：湖南有色金属研究院，常宁市华兴冶化实业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：