硫代硫酸钠法提取铋浸出渣中铅的小型试验报告

硫代硫酸钠法提取铋浸出渣中铅的小型试验报告 张吉和  李祖刚 云南红河锌联科技发展有限公司  个旧鸡街 摘要：以硫酸--氯化钠浸取铋后的浸出渣为研究对象，采用硫代硫酸钠浸出铅--熟石灰分解铅的络合物而再生硫代硫酸钠。结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明：用250g/L硫代硫酸钠液，于PH=5.0，35。C，液固比8：1，浸出2小时，铅浸出率达95%以上。在常温常压下，用熟石灰分解铅的络合物,用量为铅质量的0.7倍，反应1.5小时，终点PH=9-10,铅沉淀率达95%以上。工业五水硫代硫酸钠,工业氢氧化钠及熟石灰的单耗（以铅计）分别为1000Kg,65Kg,720Kg铅直收率90%以上。渣率为34%，渣中锡富集至10%左右。 关键词：硫代硫酸钠；铅锡分离；铋浸出渣 公司以高炉瓦斯灰为原料，采用回转窑还原挥发产出次氧化锌粉。目前已全面展开提锌，提铟，提铋以及窑渣联合选铁，选焦生产。铋浸出渣含铅约35%，含锡约3.5%，压团后经鼓风炉还原成含锡粗铅，后氧化造渣，产出富锡渣及粗铅。此工艺流程长，能耗高，铅锡分离不彻底。公司总工王教授开创全湿法分离铅锡工艺，提出硫代硫酸钠浸出铅--熟石灰分解铅络合物而再生硫代硫酸钠分离铅锡。在公司质检部李主任的工作基础上，进行了深入的验证。 1 工艺原理 铋浸出渣中铅主要以硫酸铅形态存在。硫酸铅可溶于过量的硫代硫酸钠中，生成四合硫代硫酸铅络离子，其反应如下： PbSO4+4S2O32- =Pb(S2O3)46- +SO4 2-  Pb(S2O3)46- 稳定常数lgβ=7.70 PbSO4 溶度积常数 lgKsp  = -7.79 此反应的平衡常数 K=Ksp * β≈1.0 若溶液中含Pb(S2O3)42--为0.25mol/l，折合铅51.8g/l，则游离S2O32-为0.5mol/l。即以1.5mol/l硫代硫酸钠液浸出，理论上浸出液含铅可达51.8g/l。 浸出液沉铅可用碳酸钠,氢氧化钠,硫化钠,亚硫酸钠及熟石灰等作沉淀剂.沉淀效果以硫化钠最佳,其次是亚硫酸钠,氢氧化钠,熟石灰,碳酸钠较差.用熟石灰分解四合硫代硫酸铅络离子,产出铅钙渣,可直接外销或另加工。 Ca(OH)2+ Pb(S2O3)46- +SO42-  = Pb(OH)2↓ +4S2O32-+CaSO4 ↓ 2  试验试剂 2.1 铋浸出渣    取自生产车间 化学分析结果如下 项目 Pb Zn In Sn Fe Bi SiO2 S H2O 含量 % 34.19 5.55 0.1789 3.70 2.84 0.18 1.26 13.78 24.0                     2.2 五水硫代硫酸钠  工业级  95% 2.3 氢氧化钠    工业级  95% 2.4 熟石灰  工业级  95% 2.5  3#剂液        0.1% 3  试验设备 3.1强力电动搅拌器  JJ-1-60W  3.2万用电炉  1500W 3.3电触点水银温度计 3.4水环式真空泵 3.5上口抽滤瓶 5000mL 3.6布氏漏斗 ?200 3.7烧杯  1000mL  3000 mL 4  试验方法 称取物料若干克于烧杯中，加试液或水浆化，调整PH值，加或补加五水硫代硫酸钠若干，调节一定温度，反应若干分钟，加少许3#剂液，静置10分钟，真空抽滤，测定滤液体积，渣烘干。分别分析液与渣。 滤液（模拟时含洗液）于常温常压下，控制一定时间，加沉淀剂若干,反应一定时间，真空抽滤，测定滤液体积，渣烘干。分别分析液与渣。 铅采用硫酸铅钾沉淀-EDTA滴定法 硫代硫酸钠采用直接碘量法 硫酸钠采用硫酸钡沉淀-间接EDTA滴定法 锡采用碘酸钾滴定法 5  结果与讨论 5.1 硫代硫酸钠浓度对浸出率的影响 称取130g潮料，加水700mL，用200g/L氢氧化钠调至PH=5.0，加若干五水硫代硫酸钠，室温浸出3小时，真空抽滤，分别分析液与渣。结果如下图示： 由图知，硫代硫酸钠浓度达到200g/L时，铅浸出率近90%，超过300g/L后，铅浸出率增长不大，几近平衡。此结果与理论值1.5MNa2S2O3，即237g/L基本相符。故Na2S2O3浓度以250g/L为宜。 5.2 液固比对浸出率的影响 称取若干潮料，加若干水，用200g/L氢氧化钠调至PH=5.0，加320g五水硫代硫酸钠，控制Na2S2O3，浓度为250g/L，不同的液固比，室温反应3小时，真空抽滤，分别分析液与渣。结果如下图示： 由图知，液固比达7：1时，铅浸出率近90%，超过8：1后，铅浸出率变化不大。故液固比以8：1为宜。 5.3 时间对浸出率的影响 称取115g潮料，加若干水，用200g/L氢氧化钠调至PH=5.0，加320g五水硫代硫酸钠，控制Na2S2O3，浓度为250g/L，液固比为8：1，室温反应3小时，真空抽滤，分别分析液与渣。结果如下图示： 由图知，时间达1小时，铅浸出率已达90%，超过4小时后，铅浸出率有提高，但变化不大。故时间以2小时为宜。 5.4 PH值对浸出率的影响 称取115g潮料，加若干水，加320g五水硫代硫酸钠，控制Na2S2O3，浓度为250g/L，用200g/L氢氧化钠调节不同PH值，液固比为8：1，室温反应2小时，真空抽滤，分别分析液与渣。结果如下图示： 由图知，PH值在3.5-5.5之间，铅浸出率均在90%以上，超过5.5后，铅浸出率直线下降。故PH值5.0为宜。 5.5温度对浸出率的影响 称取115g潮料，加若干水，加320g五水硫代硫酸钠，控制Na2S2O3，浓度为250g/L，用200g/L氢氧化钠不PH5.0值，液固比为8：1，控制不同的温度反应2小时，真空抽滤，分别分析液与渣。结果如下图示： 由图知，温度在25-45。C之间，铅浸出率均在90%左右，超过45。C后，铅浸出率直线下降。故温度以35。C为宜。 5.6沉淀剂的选择 取1000mL试液，含铅31.14g/L，在常温常压下，按形成PbCO3， Pb（OH）2，PbS，PbSO3化合物所需相应的Na2CO3,NaOH,Na2S，NaSO3理论量的1.5倍分别制成200g/L溶液加入进行沉淀反应，室温0.5小时，真空抽滤，分别分析液与渣。结果如下表示： 沉淀剂 碳酸钠 氢氧化钠 硫化钠 亚硫酸钠 沉淀率 % 67.16 96.78 99.68 97.73 终点PH 7.0 12.0 8.0 5.0           从上表可知，工业硫化钠沉淀效果最佳，其次是亚硫酸钠,氢氧化钠，碳酸钠较差.鉴于硫化钠沉淀物是非氧化物，不予考虑。亚硫酸钠沉铅后必有残留，对铅浸出产生极大影小，如下表示： 亚硫酸钠 g/L 0 1.0 2.0 3.0 4.0 铅浸出率% 96.06 83.43 78.42 76.07 74.12             加甲醛掩蔽亚硫酸钠，铅浸出率可达87.74%，综上述，不宜用亚硫酸钠作沉淀剂。以碳酸钠，氢氧化钠按等物质的量比配成混合碱作沉淀剂，用量为铅质量的0.85倍，铅沉淀率可达97.49%，终点PH=9-10，但沉铅后液返回浸出，不仅硫代硫酸钠损失大，且硫酸钠循环富集，欲使硫酸钠开路，困难较多。试图合成硫代硫酸钙及硫化钙作沉淀剂，未成功。故确定以熟石灰作沉淀剂。 5.7沉淀剂用量的确定 取800mL试液，含铅28.81g/L，在常温常压下,加熟石灰粉进行沉淀反应，室温0.5小时，真空抽滤，分别分析液与渣。结果如下： 由图知，熟石灰用量为铅的0.65倍以上时，铅沉淀率均超过95%，但渣含铅品位缓慢下降。故熟石灰用量为铅质量的0.7倍为宜。 5.8沉淀时间的确定 取800mL试液，含铅34.65g/L，在常温常压下,加19.5g熟石灰粉进行沉淀反应，室温若干小时，真空抽滤，分别分析液与渣。结果如下： 由图知， 按铅质量0.7倍的熟石灰以固相加入进行沉淀反应,随着时间的延长,沉淀率提高,但2小时后返荣,故沉淀时间以1.5小时为宜. 6  存在的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 与建议 1  硫代硫酸钠损耗大,浸出约3.0%,沉淀约7.0%,累计损失9.79%.以前夜含250g/L硫代硫酸钠，液固比8：1，浸出率95%,沉淀率95%,直收率90.25%,原料含铅33%计,回收铅29.8g,损失硫代硫酸钠19.58g,折合工业五水硫代硫酸钠为32.3g,则工业五水硫代硫酸钠单位损失为1.086吨 / 吨铅.如硫代硫酸钠采用锅炉烟气或回转窑烟气制备,才可避免此成本大项. 2 小型试验操作,在转移,抽滤过程中,易引起溶液膨胀,且原料为潮渣,含水重,为弥补损失及保证硫代硫酸钠浓度,每次试验补加工业五水硫代硫酸钠甚多,且工业五水硫代硫酸钠含结晶水高,无形中恶化溶液膨胀,工业化生产值得关注.如有工业无水硫代硫酸钠甚佳. 3 产出铅渣含铅稍高于原料,锡渣含铟高达3000g/t,均值得深入探讨. 4 浸出过程过滤不甚理想,虽加3#剂液絮凝,有所改善,但效果不算太佳. 5原料品质稳定应是工业化生产值得关注的重要对象.试验一批原料含铅34.19%,锌5.55%,锡3.70%,另一批原料含铅30.21%,锌7.30%,锡2.83%. 6 建议进行技术经济评估,确定是否进行半工业化试验. 7 后语 感谢王教授百忙中仍抽出时间指导，也感谢薛厂长及李主任的帮助和支持。 张吉和    李祖刚