[发明专利]磺酸溶液两段逆流常压氧化浸出硫化铅精矿中铅的方法

说明书

本发明公开了一种磺酸溶液两段逆流常压氧化浸出硫化铅精矿中铅的方法，该方法是将磺酸溶液与硫化铅精矿、表面活性剂在反应釜中混合，采用铁离子做氧化催化剂，在常压下经过中性氧化浸出与酸性氧化浸出这两段逆流浸出方法，实现铅的选择浸出；而精矿中的硫被氧化成元素硫，残存在渣中。中性浸出液经过电积得到金属铅与废电积液；废电积液作为下一次酸性浸出或与新液配电积液；酸性浸出液进入下一次中性浸出。该方法不但实现了铅的高效提取，而且实现了浸出液及电积液的循环利用，无废液产生，符合绿色环保的要求。

技术领域

本发明涉及一种通过全湿法从硫化铅精矿中提取铅的方法，特别涉及一种磺酸溶液两段逆流常压氧化浸出硫化铅精矿中铅的方法，属于有色金属冶金领域。

背景技术

磺酸溶液在自然界稳定存在，不易氧化与还原。有多种用途，是医药和农药原料，可用作脱水剂、涂料固化促进剂、纤维处理剂，近年作为电刷镀液溶剂已获得广泛应用。金属甲基磺酸盐大量应用在电化学沉积领域，其中与表面精饰行业相关的应用包括:在锡、铅及锡铅合金电镀中替代氟硼酸和氟硼酸盐；金属丝及钢条镀锡；银、铜、镍及钯的金属精饰；采用浸渍和喷涂法从铜及其合金、锌及其合金表面退除镍、锡、铅、锡铅及镉镀层。

目前国内80％以上的铅是从硫化铅精矿中火法生产的。传统的火法炼铅采用烧结被烧—鼓风炉还原工艺，存在能耗大、低浓度SO₂排放污染环境，已被国家禁止使用。目前国内外采用的现代铅冶金方法有底吹熔池熔炼(如QSL法、水口山法)，闪速炉熔炼(如基夫赛特法)，顶吹沉没熔炼法(如奥斯麦特法、ISA法)等方法，这些冶炼方法，反应温度均在1100℃以上，能耗高，铅蒸气高、污染环境。

目前，国内外研究湿法从硫化铅精矿提取铅的方法有：①FeCl₃氧化法：PbS+2FeCl₃＝PbCl₂+2FeCl₂+S⁰，较高温度下形成各种可溶性铅-氯配合物，通过加入碱金属氯化物增加Cl^-的总浓度，可使溶液中的铅主要以PbCl₄^2-的形态存在，然后冷却结晶出PbCl₂，再干燥，最后在低温熔盐体系中电解金属铅，阳极产生氯气，氯气返回浸出，但它存在问题是：盐酸易挥发、设备腐蚀严重；熔盐电解高温氯气不易收集，以及熔盐电解铅中氯化铅与空气接触产生氧化铅，阻碍电解的进行。也有臭氧-过氧化氢-三氯化铁联合氧化提取的研究，其反应方程式如下所示：

PbS+4H₂O₂+2NaCl＝PbCl₂+Na₂SO₄+4H₂O

3PbS+4O₃+6NaCl＝3PbCl₂+3Na₂SO₄

PbS+2NaCl+8FeCl₃+4H₂O＝PbCl₂+Na₂SO₄+8FeCl₂+8HCl

8FeCl₂+H₂O₂+3H₂O+O₃+8HCl＝8FeCl₃+8H₂O

PbCl₂+2Cl-＝[PbCl₄]^2-

②方铅矿-软锰矿两矿法浸出：利用软锰矿中二氧化锰的氧化性氧化方铅矿中负二价硫离子，从而同时浸出铅、锰元素。反应方程式如下：