某厂铅阳极泥主要成分(%): PB10 ~ 15、SN15 ~ 20、Bi3 ~ 5、AS15 ~ 20、SB15 ~ 25、Ag1~1.5、AU5 ~ 30 (g/t)。通过实验,氯化-萃取的综合过程如图1所示。
图1铅阳极泥氧化提取综合过程
铅阳极泥氯化浸出在2m3搪瓷反应罐中进行,使用固液比为1∶4的5.5 mol/l HCl溶液,用蒸汽间接加热至40 ~ 50℃,在机械搅拌下陆续加入400kg阳极泥,在0.5h内通入氯气进行氯化,由于氯气的放热反应,料浆温度保持在80 ~ 90℃。如果初始液体温度过高,会造成纸浆沸腾溢出。
在浸出过程中,主要发生以下反应:
2As+5Cl2+8H2O 10HCl+2H3AsO4
2Sb+3Cl2 2SbCl3
锡+二氯化锡四氯化锡
2Bi+3Cl2 2BiCl3
Pb+Cl2 PbCl2
2Ag+Cl2 2AgCl
反应过程中,生成的氯化铅大部分进入炉渣,部分进入溶液。由于氯化铅的溶解度受温度影响很大,当液体温度为20℃、30℃、50℃和100℃时,氯化铅在水中的溶解度分别为(克∕ l): 9.68、11.79、17.50和31.00。当浸出液冷却时,大部分氯化铅结晶出来。在含有大量其它物质的浸出液中,冷却结晶后溶液的铅含量可降至1 ~ 2g·∕l
氯气的浸出时间约为1 ~ 2h,直到炉渣呈灰色,沉淀快,上清液呈深棕色不浑浊时,停止通入氯气。然后加入占原料总重量2.5%(10kg)的原阳极泥,搅拌1h,除去多余的游离氯,还原沉淀溶液中的贵金属。还原过程还包括将Sb5 ++还原为Sb3 ++以防止高价锑在下一次萃取中破坏有机相。浸出结束后,液体随渣排出,澄清后,上清液用泵抽到储液罐中提取。主要金属在浸出液和浸出渣中的分配率如下。
铅阳极泥中氯化浸出金属的分配率(%)
AgCl+2nh 4cl Ag [( NH3)2]Cl+2 HCl
反应过程中使用的氯化铵实际上是通过向盐酸溶液中引入NH3而产生的。氯化铵浸出时,溶液的pH值应保持在9左右,或游离NH3应控制在35g/L左右,然后用肼(NH2NH2)还原氯化铵浸出液中的银,将还原沉淀的银洗涤并焙烧成锭。沉银后的溶液返回用于浸出渣的二次浸出,二次浸出液用于下一批氯化渣的一次浸出。
氯化渣经两次浸出银后,用盐溶液浸出铅。除铅渣中仍含有少量的金、银和有色金属,应采用其他方法回收。
盐浸渣中的铅以PbCl2的形式存在,用水稀释并用碳酸钠中和,沉淀为PbCO3。用乙酸溶解沉淀物,然后制成结晶醋酸铅。
对于浸出液中金属的分离,先用P350萃取锡,再用N235萃取锑。蒸发后,残余物用苛性钠中和以回收砷和铋。产生的各种中间产品分别送去提纯。
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