專利名稱：電爐煉錫煙塵多金屬回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種電爐煉錫煙塵多金屬回收方法。
背景技術(shù)：
在電爐冶煉錫的生產(chǎn)過程中，對(duì)電爐產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行除塵處理所得煙塵尚含有 錫、鉛、鋅、銦等有價(jià)金屬；但是錫電爐冶煉煙塵成分復(fù)雜，含有多種有價(jià)金屬，目前冶煉企 業(yè)由于工藝、技術(shù)等原因，還沒有解決好從此類難處理電爐冶煉煙塵中回收這些有價(jià)金屬、 實(shí)現(xiàn)有效的綜合利用的問題，資源利用水平不高。特別應(yīng)當(dāng)指出的是，銦作為不可或缺的關(guān)鍵原材料之一，在電子、電信、光電、國 防、通訊等領(lǐng)域具有廣泛用途，極具戰(zhàn)略地位；其價(jià)值是鋅、鉛等常見有色金屬的幾十甚至 幾百倍，如能開發(fā)出一種簡單高效的從電爐煉錫煙塵中提取回收金屬銦并附帶回收其他金 屬的方法，意義十分重大。目前對(duì)含銦混合物料，國內(nèi)現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝主要為常壓加熱的二段酸浸、P204萃 取、除雜、置換、熔鑄、電解；如果按照現(xiàn)有生產(chǎn)工藝處理電爐煉錫煙塵，一是銦的浸出率低， 二是銦浸出液中錫含量高，是銦濃度的幾倍甚至十幾倍，對(duì)于含錫較高的銦浸出液來說，銦 錫分離就變得十分困難。目前主要采用加堿調(diào)節(jié)浸出液的PH值，水解沉淀法處理含銦、錫 的浸出液，得到錫含量較高的富銦渣，再利用錫在強(qiáng)堿溶液中具有很高溶解度這一特點(diǎn)，采 用在堿溶液中浸取錫處理富銦渣；經(jīng)堿處理過的富銦渣再用鹽酸浸出、除雜、置換、熔鑄得 到粗銦，由于錫與銦的分離不徹底，導(dǎo)致銦產(chǎn)品質(zhì)量較差；少量采用化學(xué)沉淀法沉淀錫，使 錫與銦分離，但這種方法存在沉淀錫的同時(shí)也有部分銦沉淀到渣中，造成銦的回收率低，該 方法還會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物，對(duì)環(huán)境污染大，生產(chǎn)成本高。因此，本行業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，采用二段常壓加熱浸出，水解沉淀法、化學(xué)沉淀法的 工藝處理電爐煉錫所產(chǎn)生煙塵，存在銦的浸出率偏低，銦產(chǎn)品質(zhì)量較差，資源浪費(fèi)，達(dá)不到 資源綜合利用目的。所以該方法不是回收此類物料中銦、錫等多金屬的有效方法方法，有必 要研發(fā)新的技術(shù)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述問題，提出一種電爐煉錫煙塵多金屬回收方法，使這 種方法工藝簡短、生產(chǎn)成本低，可大大提高銦的回收率，特別是要解決好含銦、錫溶液萃取 及銦錫分離困難的問題，以達(dá)到綜合利用電爐煙塵中多種金屬、提高資源利用水平的目的。本發(fā)明提出的這種電爐煉錫煙塵多金屬回收方法，主要針對(duì)銦和錫的回收，同時(shí) 兼顧鉛鋅等有色金屬，其特征在于它含有如下步驟
(1)將含錫、鋅、銦的電爐煉錫煙塵置于反應(yīng)釜中加入硫酸或/和萃余液進(jìn)行中性浸 出，控制PH值為5 — 5. 4，將鋅金屬溶浸進(jìn)入中性液中，銦、錫、鉛則留于中性渣中；
(2)將中性渣置于反應(yīng)釜中，加入濃硫酸進(jìn)行熟化浸出，待反應(yīng)結(jié)束后加入洗滌液，進(jìn) 行水溶浸出，使銦和部分錫浸出進(jìn)入溶液，大部分錫和鉛留在渣中，過濾這種浸渣返回電爐冶煉，再次回收錫；
(3)對(duì)于第(2)步所得浸出液，采用萃取劑P204萃取其中的銦、錫，實(shí)現(xiàn)銦錫與鋅的分 離，所得銦錫萃取液用鹽酸反萃，將錫、銦從有機(jī)相中反萃出來，得到高濃度的銦、錫混合反 萃料液；
(4)對(duì)于第(3)步所得高濃度的銦、錫混合反萃液，采用TBP萃取劑萃取錫，實(shí)現(xiàn)銦錫分 離，得到含銦料液及含錫料液；經(jīng)銦錫分離后的含銦料液經(jīng)過鋅板置換、熔鑄得粗銦，再將 粗銦進(jìn)行電解提純和熔鑄得銦錠產(chǎn)品。第(1)步的中性浸出液先進(jìn)行凈化，除去溶液中的鐵、砷和鎘，活性碳吸附，濃縮結(jié) 晶得到七水硫酸鋅產(chǎn)品。第(2)中的洗滌液是水。第(3)步的萃余液返回上道中性浸出作業(yè)。第(4)步錫的反萃，萃取劑采用氫氟酸，將錫從有機(jī)相中反萃出來，得到高濃度的 錫反萃料液，經(jīng)過處理得到高含量的錫渣為電爐煉錫原料。
本發(fā)明將有色冶煉工藝中成熟的濃酸熟化工藝、溶劑萃取技術(shù)、硫酸鋅 生產(chǎn)技術(shù)移植于處理電爐煉錫中產(chǎn)生的煙塵中，使用巧妙的工藝配方和合理的作業(yè)組合， 保證了高效、連續(xù)和大規(guī)模的綜合回收其中的銦、錫等多種高價(jià)值金屬。同時(shí)，本發(fā)明采用濃酸熟化水溶浸出新工藝，強(qiáng)化了浸出工藝條件，使銦的浸出率 大大提高到80%以上；本發(fā)明對(duì)含錫較高的銦溶液采用鐵粉還原和獨(dú)到的工藝組合一P204 萃取一TBP萃取一置換一電解，高效地提取其中的高價(jià)銦等金屬，工藝順暢，得到h大于 99. 93%的精銦。本發(fā)明也可用來處理反射爐煙塵等其它含錫、銦物料，回收銦、鋅等金屬。


附圖為本發(fā)明工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式以云南省紅河州個(gè)舊市某錫冶煉企業(yè)所產(chǎn)一批電爐錫煙塵為例，其物質(zhì)組成為 Sn 12. 24%、Zn 41. 62%、Pb 7. 59%、In 4413g/t、H2O 2.5%、余量為其他成分。如附圖所示。用銦萃取的萃余液(H2SO4 100g/L)對(duì)上述煙塵進(jìn)行中性浸出(在最 初階段，沒有萃取液時(shí)加入硫酸浸出)控制浸出終點(diǎn)PH5—5. 4，使60%以上的鋅溶浸進(jìn)入溶 液，而讓錫、銦、鉛留于中性浸出渣中。含鋅浸出液用空氣氧化除鐵、砷，加鋅粉置換除Cd，活性碳吸附，濃縮得到工業(yè)級(jí) 七水硫酸鋅產(chǎn)品。對(duì)中性浸出渣進(jìn)行熟化、水溶性浸出，控制工藝條件為98%濃硫酸的加入量為按 中性浸出渣干基質(zhì)量的0. 8-1. 0倍計(jì)算加入，熟化浸出時(shí)間為3小時(shí)，按煙塵渣干基質(zhì)量 的4一5倍加入水，溫度為70-—75 V，水溶性浸出時(shí)間為2小時(shí)，讓中性浸出渣中的h和 Zn盡可能溶浸進(jìn)入溶液，在浸出過程中，中性浸出渣中的錫有25%—30%被溶浸進(jìn)入溶液， 70%—75%的錫和鉛留在渣中。對(duì)上述所得含In — 0. 6g/L、Zn — 50g/L、Sn — 10g/L的溶浸液用鐵粉進(jìn)行還原、除雜，將部分金屬離子高價(jià)還原為低價(jià)，并按一定比例加入化學(xué)藥劑A，在水平箱式混合澄 清槽中加入30%P204+煤油進(jìn)行多級(jí)萃取，用8N HCl多級(jí)反萃取，并控制萃取和反萃取的相 比，得到含h 30— 50g/L、Sn 200—260g/L的高錫、銦溶液。高濃度的銦、錫溶液用堿調(diào)節(jié)HCl濃度為2N，在水平箱式混合澄清槽中加入 40%TBP+10%仲辛醇+煤油進(jìn)行多級(jí)萃取錫，從而實(shí)現(xiàn)銦錫分離，并控制萃取和反萃取的相 比，用氫氟酸多級(jí)反萃取錫，得到含Sn 30-50g/L溶液，用水解沉淀法將錫從溶液中分離 出來，得到含Sn在40%以上的錫渣，該錫渣作為電爐煉錫的原料。經(jīng)銦、錫分離后的含銦溶液，用堿調(diào)節(jié)酸度至pH2. 5，加入鋅片置換反應(yīng)而產(chǎn)出海 綿銦。對(duì)海綿銦壓團(tuán)——熔鑄得含h > 99%的粗銦，再將粗銦進(jìn)行電解精煉，產(chǎn)出h > 99. 9%的精銦。精銦產(chǎn)品的實(shí)收率達(dá)83%。錫和鋅的總回收率分別達(dá)到和98%和95%。
權(quán)利要求
1.一種電爐煙塵多金屬回收方法，其特征在于它含有如下步驟(1)將含錫、鋅、銦的電爐煉錫煙塵置于反應(yīng)釜中加入硫酸或/和萃余液進(jìn)行中性浸 出，控制PH值為5 — 5. 4，將鋅金屬溶浸進(jìn)入中性液中，銦、錫、鉛則留于中性渣中；(2)將中性渣置于反應(yīng)釜中，加入濃硫酸進(jìn)行熟化浸出，待反應(yīng)結(jié)束后加入洗滌液，進(jìn) 行水溶浸出，使銦和部分錫浸出進(jìn)入溶液，大部分錫和鉛留在渣中，過濾這種浸渣返回電爐 冶煉，再次回收錫；(3)對(duì)于第(2)步所得浸出液，采用萃取劑P204萃取其中的銦、錫，實(shí)現(xiàn)銦錫與鋅的分 離，所得銦錫萃取液用鹽酸反萃，將錫、銦從有機(jī)相中反萃出來，得到高濃度的銦、錫混合反 萃料液；(4)對(duì)于第(3)步所得高濃度的銦、錫混合反萃液，采用TBP萃取劑萃取錫，實(shí)現(xiàn)銦錫分 離，得到含銦料液及含錫料液；經(jīng)銦錫分離后的含銦料液經(jīng)過鋅板置換、熔鑄得粗銦，再將 粗銦進(jìn)行電解提純和熔鑄得銦錠產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電爐煉錫煙塵多金屬回收方法，其特征在于第(1)步的中性 浸出液先進(jìn)行凈化，除去溶液中的鐵、砷和鎘，活性碳吸附，濃縮結(jié)晶得到七水硫酸鋅產(chǎn)品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電爐煉錫煙塵多金屬回收方法，其特征在于第(2)中的洗滌 液是水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電爐煉錫煙塵多金屬回收方法，其特征在于第(3)步的萃余 液返回上道中性浸出作業(yè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電爐煉錫煙塵多金屬回收方法，其特征在于第(4)步錫的反 萃，萃取劑采用氫氟酸，將錫從有機(jī)相中反萃出來，得到高濃度的錫反萃料液，經(jīng)過處理得 到高含量的錫渣為電爐煉錫原料。
全文摘要
本發(fā)明是一種電爐煙塵多金屬回收方法，它有如下步驟將電爐煉錫煙塵置于反應(yīng)釜中加入硫酸或/和萃余液進(jìn)行中性浸出，將鋅等金屬溶浸進(jìn)入中性液中，銦、錫、鉛留于渣中；將中性渣于反應(yīng)釜中，加入濃硫酸熟化浸出，待反應(yīng)結(jié)束后加入洗滌液，使銦和部分錫浸入溶液，大部分錫和鉛留在渣中；對(duì)浸出液，采用萃取劑P204萃取其中的銦、錫，實(shí)現(xiàn)銦錫與鋅的分離，萃取液用鹽酸反萃，將錫、銦從有機(jī)相中反萃出來，得到高濃度的銦、錫混合反萃料液；采用TBP萃取劑萃取錫，得到含銦料液及含錫料液；含銦料液經(jīng)鋅板置換、熔鑄得粗銦，進(jìn)而電解提純精銦產(chǎn)品。本發(fā)明將成熟的濃酸熟化工藝、萃取技術(shù)等組合成一個(gè)有機(jī)整體，解決了銦錫分離難題，保證了高效、連續(xù)和大規(guī)模的回收利用電爐煙塵中多種高價(jià)值金屬的問題，銦實(shí)收率80%以上，精銦純度大于99.93%。
文檔編號(hào)C22B58/00GK102140580SQ20111006450
公開日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2011年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月17日
發(fā)明者劉輝, 陳濤 申請(qǐng)人:劉輝, 陳濤