论文部分内容阅读
摘要：铅阳极泥含有贵金属及铋、铅、锑、铜等有价金属,其综合回收成为冶金工艺研究的重点。针对某冶炼厂含Bi、Pb、Ag、Cu、Sb等金属的高银铋铅阳极泥需综合回收有价金属并得到粗铋产品的要求,本文采用“两段浸出-水解除锑-铁置换海绵铋”全湿法工艺处理该阳极泥,回收铜和铋及铅、银等有价金属。该工艺首先用硫酸浸出铜,然后用盐酸浸出铋,使铅银富集于浸出渣中。分别考察了浸出温度、时间、质量比液固比、酸量及氧化剂用量对浸出率的影响。液计铜的浸出率>96%,渣计铋、锑的浸出率均>99%,铅银渣平均含Pb26.34%、Ag36.61%,铅和银的直收率高,分别为97.49%和99.24%。浸出过程为串级联动循环浸出,洗酸洗水均返回下一次浸出,大大的减少了废水量,环境友好。用铁粉置换硫酸浸铜液得海绵铜,其品位平均为66.92%,铜直收率可达95%,置换后液采用石灰石中和法沉淀其中的二价铁及锑酸根,中和至pH为中性时,待澄清后上清液达标可回用或排放。采用水解法除盐酸浸出液中锑,以浓度为5mol/L的氨水作中和剂,根据浸出溶液中的C1-及各金属离子浓度,以数学公式计算所需加入的氨水量,该计算法使除锑操作更精准,可靠性强,优于传统经验操作。比较和研究了传统铁粉置换和微电流作用下从除锑后液中提取海绵铋的两种工艺。传统的铁粉置换法在最佳条件下得到的海绵铋,铋直收率>95%,但铋粉品位较低,平均为78.81%。针对这种情况,本论文进行了直流微电流作用下采用铁片置换海绵铋的深入研究,以铁片为阳极,石墨为阴极,电流密度5×10-3A/cm2,温度40℃时,所得海绵状铋粉品位在90%以上。置换后液也采用石灰石中和沉淀二价铁及其他金属离子,中和至pH为7,静放澄清,上清液达标回用或排放。电化学分析结果显示,微电流作用很好的促进了置换过程,且置换海绵状铋粉品位高,杂质少,尤其铅含量明显降低。微电流作用下铁片置换海绵铋的宏观动力学研究表明,其置换过程符合一级反应速率规律,活化能Ea=13.72kJ/mol,置换过程的控制步骤为扩散控制。反应速率方程为：