[发明专利]一种从锌电解阳极泥中提取Zn、Mn、Pb、Ag的方法

说明书

本发明涉及湿法冶金技术领域，尤其是一种从锌电解阳极泥中提取Zn、Mn、Pb、Ag的方法，通过洗涤、球磨、电解、浸出、置换、废液处理共六个步骤来完成从锌电解阳极泥中提取锌、锰、铅、银的过程，分离效果显著、成本低、金属回收率高、质量好，并且整个过程中充分利用废渣废液，污染小。

技术领域

本发明涉及湿法冶金技术领域，尤其是一种从锌电解阳极泥中提取Zn、Mn、Pb、Ag的方法。

背景技术

锌电解阳极泥一般含Mn30-40％、Pb10-20％、Ag几百克/t到几千克/t、ZnSO₄15％以上，还含有少量硫酸及硫酸钙等；其中Mn主要为二氧化锰，Pb主要为PbSO₄、PbO和铅银合金，Ag主要是金属Ag和铅银合金；由于二氧化锰难溶于酸和碱，传统处理方法是将该锌电解阳极泥返回与锌原料混合进行球磨硫酸浸出，该方法只有硫酸锌和硫酸及少量Mn进入浸出液，大部分二氧化锰随PbSO₄、铅银合金进入浸出渣不能回收；为高效率回收Mn、Pb、Ag，人们研究了将锌电解阳极泥与还原煤混合进行还原焙烧，使二氧化锰还原为氧化锰，再用硫酸浸出得硫酸锰，Pb、Ag进入浸出渣与Mn分离；由于还原煤的加入量为Mn量的1.5倍以上，过量煤未参与还原反应，在浸出时也进入硫酸铅渣中而降低铅泥(硫酸铅渣)的质量，而且在还原焙烧时，排出的废气含大量的硫酸和二氧化硫，腐蚀焙烧设备和污染环境；于是有人又研究了硫酸还原浸出工艺，在硫酸浸出阳极泥时加入亚硫酸盐(主要是亚硫酸钠或亚硫酸锌)或通入二氧化硫进行还原浸出，得到硫酸锰和铅泥，二氧化锰的还原浸出率不高，约为50-70％，所得硫酸锰在使用亚硫酸钠作还原剂时，含有大量钠离子，必须结晶硫酸锰才有经济价值；而采用亚硫酸锌作还原剂，由于没有市场产品，需企业自制，因此其经济价值也不大，铅泥中的Pb、Ag还需另外处理才能分离回收，因此还原浸出成本较高，废水量大，回收的硫酸锰不能抵消生产成本，没有经济效益；还有学者研究了采用浮选，重选的办法来处理锌电解阳极泥，尽管二氧化锰浮选精矿含量高达80％，但浮选率不高，大量浮选中矿和尾矿仍然不易处理，当锌电解阳极泥进行还原熔炼铅银合金时，由于二氧化锰是氧化剂，要消耗大量的还原剂，Mn进入熔炼渣不能回收。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种从锌电解阳极泥中提取Zn、Mn、Pb、Ag的方法，包括以下步骤：

(1)用热水洗涤阳极泥，得洗涤渣和硫酸锌；

(2)将洗涤渣进行球磨；

(3)球磨后加入电解浸出液，转入电解槽中进行电解搅拌浸出，并得到氯化锰浸出液和浸出渣，氯化锰浸出液经浓缩后得氯化锰结晶；

(4)浸出渣加入高氯离子溶液，置于高温条件中浸出，得到PbCl₄^2-和AgCl₂^﹣浸出液和硫酸钙浸出渣；

(5)将含PbCl₄^2-和AgCl₂^﹣的浸出液采用海绵铅置换出Ag，再用铁板或铝板置换出Pb；

(6)将步骤(5)中置换后的废液经处理得到氯化铁或聚羟基氯化铝结晶化工产品。

所述热水的温度为40～90℃。

所述步骤(3)电解浸出液为盐酸和氯化钙混合液，氯离子的质量分数为100-150g/L，盐酸的质量百分浓度不低于10％。

所述步骤(3)电解搅拌浸出的槽压为2.5-3V，电流密度为300-500A/m²，浸出时间4-5h。

所述步骤(3)电解搅拌浸出阳极为石墨板，阴极为不锈钢板。

所述步骤(3)电解搅拌浸出为机械式和气体混合搅拌。