[发明专利]一种电解锌阳极泥湿法分离锰与铅银的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阳极泥湿法分离方法，特别是一种电解锌阳极泥湿法分离锰与铅银的方法。

背景技术

电解锌阳极泥的主要成分是二氧化锰，湿法炼锌厂一般都是将以二氧化锰为主要成分的锌电解阳极泥返回到锌浸出工序，其目的之一是使其中的氧化锰起到氧化剂的作用，有利于提高焙砂中部分难浸硫化锌矿物的浸出率，目的之二是有利于除掉浸出液中过多的铁，提高电锌质量，目的之三是使固态的氧化锰还原为液态的硫酸锰并进入到电解工序后，对铅银阳极板起到保护作用，减缓阳极板的腐蚀溶解速度，延长阳极板的使用寿命。某些锌冶炼厂的原料含氟氯较高，其锌电解的铅银阳极板腐蚀溶解较快，其阳极泥中含有较高的铅和银。随着有色金属和贵金属的价值不断提高，铅和银含量较高的电解锌阳极泥中铅和银的高效回收问题应当引起我们的高度重视。

对电解锌阳极泥开展的锰与铅银分离的试验研究工作较少，查阅国内文献，没有发现对电解锌阳极泥开展的锰与铅银分离方面的专利申请，只发现1篇相关文献报道，广州有色金属研究院王淼生等人采用火法+湿法的工艺处理电解锌阳极泥，用褐煤作为还原剂，通过高温焙烧将4价锰还原为二价锰，再用硫酸浸出锰，铅银留在浸出渣中，而实现锰与铅银的分离。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全湿法处理电解锌阳极泥，实现锰与铅银有效分离的方法。

本发明的技术方案是通过以下途径实现的，第一步，将电解锌阳极泥进行预处理；第二步，氧化还原反应浸出锰，即将电解锌阳极泥和还原剂加入含硫酸的水溶液中进行氧化还原反应，阳极泥中的氧化锰还原溶解为硫酸锰，还原剂氧化为元素和硫酸盐，从而使阳极泥中的固态氧化锰全部溶解进入溶液，铅和银的金属或化合物以固态形式留在渣中；第三步，锰液和铅银渣分离，通过采用过滤机或压滤机实现含硫酸锰的溶液与含铅银的渣的分离。

本发明的有益效果，首先是本发明选择硫化物作还原剂，具有来源可靠、反应快、成本低，不带入干扰元素等优点，其次是本发明的氧化还原反应具有良好的化学推动力，在自然大气压下有足够快的反应速度，不需要采取加压或减压的措施，第三是本发明通过氧化还原反应，使阳极泥中的铅银得到充分富集，铅银是常见的伴生金属，后续分离回收工艺成熟，生产成本低，金属回收率高达95-99％，比传统的阳极泥返溶解锌工序铅银回收率高得多。

具体实施方式

下面详细描述本发明的具体实施方式。

第一步：将电解锌阳极泥进行预处理；

因为电解锌阳极泥不可避免地要夹带1-4％的硫酸锌，所以要进行预处理，即将其中的硫酸锌水洗脱除。通过预处理可以使处理后的阳极泥中硫酸锌含量少于0.5％。这种洗液可以直接返回电解锌生产系统，也可以做其它锌产品的原料。氧化还原反应得到的硫酸锰溶液全部或部分直接送往电解锌生产系统，是处理成本最低的方式，既满足了电解锌系统增加锰离子的需要，又免去了硫酸锰溶液的后续加工费用。

第二步：氧化还原反应浸出锰

主要化学反应式如下：

4MnO₂+MS+8H⁺＝4Mn²⁺+MSO₄+4H₂O，

MnO₂+SO₂+＝Mn²⁺+SO^2-₄

电解锌阳极泥处理用硫酸作溶解介质，与电解锌的介质相同，不带入新的杂质元素，有利于后续产物的进一步处理。硫酸的始酸浓度可以在5～30％的范围内选择。

本发明选择硫化物作还原剂，最好的还原剂是硫化铅，反应产物硫酸铅以固态存在，可顺利与液态硫酸锰分离。而反应不完全留下的硫化铅以固态形式与硫酸铅共存，下一步作炼铅处理，不存在困难和麻烦。阳极泥中的金属银及银的化合物都以固态留在铅渣中，有利于后续工序铅冶炼时高效分离回收银。还原剂的加入量为理论量的1.05-1.5％。

如果反应产物硫酸锰溶液是直接返回电解锌生产系统，用硫化锌作还原剂是经济可行的，硫化锌反应后变成硫酸锌溶液，与硫酸锰一起进入电解锌系统，硫酸锌正是锌电解液的主要成分。

本发明氧化还原反应的矿浆浓度，是指稀硫酸溶液中的固态物含量。浓度太稀，则反应体积庞大，生产成本高；浓度太高，则氧化还原反应不完全。故矿浆浓度在10-35％的范围内比较适宜。