[发明专利]一种从含锡冶金渣中选择性浸出锡的方法

说明书

本发明公开了一种从含锡冶金渣中选择性浸出锡的方法，该方法是将含锡冶金渣粉末与包含有机羧酸在内的浸出剂进行浸出反应后，固液分离，得到含锡浸出液；该方法能够实现含锡冶金渣中锡的高效富集分离，锡的提取率高于95％，且对锡浸出选择性好，可处理含锡冶金渣种类广泛，对环境友好，操作简单生产成本，可用于工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种含锡冶金渣中锡的回收方法，具体涉及一种从含锡冶金渣中选择性浸出锡的方法，属于湿法冶金领域。

背景技术

锡是人类最早生产和使用的金属之一，其具有熔点低，能与多种金属形成合金，无毒，耐腐蚀，具有良好的延展性及外表美观等特点。锡作为稀缺价贵的重金属，其有价锡矿物种类单一，目前已发现锡矿物有50多种，但只有锡石和黝锡矿才有工业应用价值，约95％的金属锡来自锡石。随着经济的不断发展，锡的消费量也逐年增加，国内外都不同程度地面临着锡矿石品位下降、后续资源不足、资源枯竭的困难局面。工业生产过程中或生活中锡废弃物量也在不断增加，而资源储量却逐年减少。锡二次资源的回收利用已经引起了全球的重视。一些有色金属矿石中常伴生少量的锡元素，在冶炼过程中会产生各种固体废弃物，其中锡的品位在0.3wt.％以上，高于普通锡矿的开采品位，具有一定的回收价值。例如湿法炼锌过程中，加入的硫化锌矿中约含0.01％的锡元素，经过氧化焙烧、三段浸出后，锡富集在浸出渣中，锡品位为0.3～0.7％。从含锡冶炼渣中回收锡不仅可以利用锡二次资源补充世界原生锡矿资源的不足，又可以节能环保使环境免受污染，同时，也可以降低工业生产成本。

针对含锡冶金渣锡品位较低、粒度细、价态和成分复杂等特点，目前对含锡冶金渣的处理方法包括火法与湿法。

火法工艺利用氧化亚锡、硫化亚锡和氯化亚锡沸点低的特点，主要包括硫化挥发法、还原挥发法和氯化挥发法等。如中国专利CN102899502A将含锡的锌浸出渣置于烟化炉内于1200～1350℃温度下进行高温还原挥发，将锌锡铟烟尘酸洗除杂后再次还原熔炼，得到粗锡含锡量92％。自1963年来云南锡业公司不断研发氯化挥发法，申请专利CN86101034能经济有效地从复杂的低品位含锡物料中富集锡，锡挥发率达到94％以上，并且可以达到分离硬头中锡铁的效果。火法工艺可有效处理低品位高杂质复杂贫锡物料，但是硫和氯都是有害元素，焙烧过程中会有害气体SO₂和HCl等产生，造成严重较严重的二次污染和设备腐蚀。此外，火法熔炼回收锡要求品位高(3.6％～6.5％)、能耗高、且污染比较严重。

湿法工艺及联合工艺包括酸法与碱法，碱法的原理是使用氢氧化钠、碳酸钠、过氧化钠等碱性物质使渣中的Sn转化成Na₂SnO₃，如专利CN201510689263.2使用NaOH溶液加氧化剂处理含铅30～75％、锡5～10％的再生铅冶炼渣，浸出液除杂后浓缩结晶即得含量大于99％的锡酸钠产品。但是二氧化锡在一般条件下难溶于酸碱，导致碱用量大，碱浸时所需温度高。因此，专利201610867463.7采用氧压碱浸方法，在高压反应釜中，控制反应温度150～250℃和氧分压为0.5～1.5MPa，锡的脱除率达到98.0％以上。碱法工艺的缺点是浸出锡元素的同时其他元素(Sb、Pb、As等)也被大量浸出，耗碱量大且后续除杂工艺复杂繁琐。酸法工艺常使用高浓度盐酸或硫酸在高温条件下浸出锡元素，如专利CN102140580B将电炉烟用98％硫酸熟化后水溶性浸出，以及专利201510043995.4采用SnCl₄-HCl-添加剂体系浸出锡，所使用盐酸浓度高达8mol/L。酸法工艺存在酸浸条件苛刻、HCl对设备腐蚀严重、浸出液杂质元素多的缺点。

综上所述，现有技术中存在反应条件苛刻、后续分离工艺复杂繁琐、对锡选择性差、能耗高、污染严重和设备要求高等缺点。因此，开发一种从含锡冶金渣中选择性浸出锡的方法，对实现难处理含锡物料的综合利用，加快对含锡二次资源的大规模利用有十分重要的现实意义。

发明内容