一種分離含銻合金的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種分離含銻合金的裝置及方法，具體涉及一種采用熔鹽電解從含銻 合金中分離鉛、銅、鎳或銻等雜質(zhì)金屬，富集金、銀并回收銻的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 含銻合金為含銻有色金屬(包括貴金屬）在冶煉過程中產(chǎn)生的一種副產(chǎn)品，比如， 高鉛銻礦經(jīng)過冶煉后得到的鉛銻合金，含金銻礦冶煉后得到的貴銻等。貴銻的產(chǎn)生過程為： 銻金精礦在火法熔煉過程中，通過初步富集金銀，得到含金銀的貴銻，進(jìn)一步揮發(fā)吹煉得到 金銀含量較高的富貴銻。富貴銻中的一般化學(xué)成分為：金〇. 1~3. 5%、銀0. 01~0. 10%、銻 30~40%、鉛10~30%、銅10~20%、鐵0? 5~1%、鎳0~10%、砷0? 5~1%。目前，富貴銻 的處理方法主要為，雙氧水氧化浸出和水溶液電解方式提金。
[0003] 雙氧水氧化浸出方法如CN100497672C公開的從貴銻合金中富集貴金屬的方法， 是將貴銻經(jīng)過粉碎到60~200目，然后在鹽酸、氯化鈉以及雙氧水的作用下進(jìn)行氯化浸出， 浸出完成后，熱態(tài)下過濾，濾渣用鹽酸和水洗滌，得到粗金。該法存在的缺點(diǎn)為：（1)含有高 鉛、高銅的貴銻韌性大，細(xì)磨非常困難，需破碎到60~200目，難度較大；（2)貴銻中的鐵、 鉛、銅、鎳、銻雜質(zhì)金屬全部通過氧化、氯化除去，需要消耗大量的鹽酸和雙氧水，同時(shí)，產(chǎn)生 大量的氯化物，帶來大量的廢水；（3)洗滌過程復(fù)雜，產(chǎn)生大量的酸水；（4)回收銻的過程 中，采用水解方式，同樣產(chǎn)生大量的含有鹽酸的廢水；（5)過程稍長(zhǎng)，所用的試劑最終成了 廢水，因而成本高，貴金屬直收率偏低。
[0004] 水溶液電解方法的過程為，將富貴銻鑄成陽極板進(jìn)行電解，貴金屬富集于銻陽 極泥中，陽極泥經(jīng)硝酸浸煮脫除銅、鉛，硝酸浸煮渣用坩堝熔煉，再用馬弗爐揮吹銻，得到 粗金。該法存在的缺點(diǎn)為：（1)貴銻中雜質(zhì)含量高時(shí)，電解難以進(jìn)行下去，導(dǎo)致金、銀難 以富集；（2)過程工序多，返渣多，如坩堝熔煉和馬弗爐揮吹都產(chǎn)生較多的渣，導(dǎo)致貴金 屬直收率低；（3)過程產(chǎn)生較多的污染物，如廢渣，含酸廢水以及含有氧化氮的廢氣等。 CN101580947A公開了一種電解分離貴銻的方法，其采用的技術(shù)方案是：將木糖醇、氫氧化 鈉、三氧化二銻、水按比例混合，配制成電解液，貴銻熔鑄為陽極板，陰極為不銹鋼板，在電 解槽中注入電解液，放置好陰極和陽極，維持電解液循環(huán)速度，通入直流電，金屬銻沉積在 陰極，金、銀及其他雜質(zhì)金屬富集在陽極泥中。該方法采用的是溶液體系內(nèi)電解，在這種體 系內(nèi)，將銻與金、銀及其他雜質(zhì)金屬分離，由于水溶液導(dǎo)電性弱(熔鹽導(dǎo)電性為水溶液的1〇 8 倍，即水溶液的導(dǎo)電性僅為熔鹽導(dǎo)電性的1/108)，因而，電解過程中的電流密度小，電解速 度緩慢，導(dǎo)致電解時(shí)間長(zhǎng)，加之水溶液中的酸堿性的變化，進(jìn)一步導(dǎo)致有些金屬雜質(zhì)成了沉 淀物，不能通過電解分離，同時(shí)，由于機(jī)械夾帶，致使許多金屬不能分離，直收率偏低等，該 方法分離效果不佳。
[0005] CN104313643A公開了一種兩段熔鹽電解法生產(chǎn)高純銻的方法，該法先采用陽極法 電解除去小于銻的標(biāo)準(zhǔn)電極電位的雜質(zhì)，再采用陰極法電解，將電解質(zhì)中的金屬Na+在陰極 還原為金屬，后與雜質(zhì)元素化合而除去砷、硫、鉍。該方法用于生產(chǎn)高純銻，要求粗銻中的 雜質(zhì)含量低，如果雜質(zhì)含量太高，其效率會(huì)降低許多，同時(shí)，電解時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)，要得到99. 99% 的金屬銻，其直收率將極低，沒有使用價(jià)值，因此，該方法不適合處理雜質(zhì)含量高的粗銻電 解。另外，其電解槽還存在以下不足之處：一是在700~900°C下電解，熔鹽極易揮發(fā)，在沒 有回流裝置的情況下，熔鹽揮發(fā)損失極大，導(dǎo)致環(huán)境惡化；二是電解槽內(nèi)的陰、陽電極同在 一個(gè)熔池內(nèi)，電解后的陰、陽極產(chǎn)物不便分離和移出，導(dǎo)致操作困難，甚至很容易混淆陰、陽 極產(chǎn)物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種結(jié)構(gòu)合理，便于操作，運(yùn)行安全環(huán)保的分 離含銻合金的裝置。
[0007] 本發(fā)明進(jìn)一步要解決的技術(shù)問題是，克服已有含銻合金處理方法的不足，提供一 種金、銀直收率高，工藝過程簡(jiǎn)單，副產(chǎn)物少，成本低的分離含銻合金的方法。
[0008] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：一種分離含銻合金的裝置，包括 加熱爐、陰極熔池、陽極熔池、設(shè)有開孔的陽極板、回流管、加料斗、陽極棒、陰極棒和陰極渣 出料閥；所述陰極熔池位于加熱爐內(nèi)，并覆蓋有陰極熔池蓋板，所述陰極熔池蓋板上接入陰 極棒；所述陽極熔池懸于陰極熔池內(nèi)，陽極棒穿過陰極熔池蓋板，陽極棒末端與陽極板固定 連接，使陽極板懸于陽極熔池內(nèi)；所述回流管穿過陰極熔池蓋板伸入陰極熔池內(nèi)；所述加 料斗穿過陰極熔池蓋板和陽極板伸入陽極熔池內(nèi)；所述陰極熔池蓋板上設(shè)有測(cè)溫觀察及陽 極殘?jiān)隽峡冢鰷y(cè)溫觀察及陽極殘?jiān)隽峡趯?duì)應(yīng)于陽極板上的開孔；所述陰極渣出料 閥位于陰極熔池底部。本發(fā)明裝置將陽極熔池和陰極熔池分開，有利于分離電解后的陰陽 極物料；陰極棒和陽極棒用于外接電源；所述陽極板可為多種形狀，面積大有利于提高電 解能力，當(dāng)為圓盤形時(shí)面積最大，電解效果最佳，陽極板上還設(shè)有開孔，供加料和出料用；所 述回流管向下伸入到陰極熔池內(nèi)或者陽極熔池內(nèi)，但與熔鹽留有空間，起到冷凝管的作為， 以確保蒸發(fā)出來的電解質(zhì)冷卻返回陰極熔池或陽極熔池內(nèi)，既避免了電解質(zhì)的浪費(fèi)，又能 確保環(huán)境清潔。
[0009] 進(jìn)一步，所述加熱爐外套保溫爐，保溫爐上覆蓋有保溫爐蓋板；所述陽極熔池通過 陽極熔池支座懸于陰極熔池內(nèi)；所述陰極棒裸露在外的部分包裹有陰極棒冷卻套，所述陽 極棒裸露在外的部分包裹有陽極棒冷卻套；所述陰極渣出料閥外側(cè)的加熱爐上設(shè)有加熱爐 活動(dòng)門，所述加熱爐活動(dòng)門外側(cè)的保溫爐上設(shè)有保溫爐活動(dòng)門，便于出料操作方便。所述陰 極熔池底部的支座用于支撐于陽極熔池中，以保證陰極熔池具有足夠的容積容納陰極渣， 避免陽極殘?jiān)c陰極渣混合；陰極熔池和保溫爐上均設(shè)置蓋板，以防止電解質(zhì)溢出陰極熔 池或保溫爐；所述陰、陽極棒冷卻套的作用是保證電解時(shí)陰、陽極棒裸露部分的溫度適宜， 同時(shí)，有利于陰、陽極棒與電源接線良好。
[0010] 進(jìn)一步，所述陰極熔池、陰極棒、陽極棒和陽極板均為石墨材質(zhì)，陰極渣出料閥為 過盈配合的石墨密封塞，以保證電解過程中的密封；所述陽極熔池為石墨或剛玉材質(zhì)，當(dāng)采 用石墨材質(zhì)時(shí)，陽極熔池支座為絕緣耐火材料或陽極熔池與陽極熔池支座接觸處墊襯絕緣 耐火材料墊板，以使陽極熔池與陰極熔池絕緣。
[0011] 為了方便加料、卸料等操作，本發(fā)明裝置各部件可以進(jìn)行拆裝或組合。
[0012] 本發(fā)明進(jìn)一步解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：分離含銻合金的方法，包括 以下步驟： (1) 熔化含銻合金：將熔鹽進(jìn)行配料，分次加入陰極熔池或陽極熔池內(nèi)，開啟加熱爐加 熱，當(dāng)熔鹽全部熔融后，在陽極熔池內(nèi)加入含