鉛陽極泥真空蒸餾分離技術(shù)

孔祥峰　伊家飛

摘? 要：文章綜述了近年來火法、濕法、火法-濕法聯(lián)合處理工藝處理鉛陽極泥綜合回收貴金屬的研究進展，指出了這三類傳統(tǒng)方法的局限，并對真空蒸餾分離技術(shù)處理鉛陽極的最新進展進行了報道。

關(guān)鍵詞：鉛陽極泥;貴金屬回收;真空蒸餾;研究進展

中圖分類號：TF81? ? ? ? ?文獻標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）34-0144-02

Abstract： In this paper， the research progress of comprehensive recovery of precious metals from lead anode slime by fire， wet and combined fire-wet treatment in recent years is reviewed， and the limitations of these three traditional methods are pointed out. The latest progress in the treatment of lead anode by vacuum distillation is reported.

Keywords： lead anode slime; recovery of precious metals; vacuum distillation; research progress

1 鉛陽極泥

鉛陽極泥是鉛電解精煉過程中產(chǎn)生的一種物料，每生產(chǎn)1t電鉛大約產(chǎn)10-20Kg鉛陽極泥。據(jù)工業(yè)和信息化部數(shù)據(jù)顯示，2018年中國鉛產(chǎn)量511.3萬噸，每年有大量鉛陽極泥需要處理[1]。粗鉛電解時金、銀、砷、銻和鉍等元素，大部分殘留在殘極中進入陽極泥，鉛陽極泥的典型成分如表1。

2 鉛陽極泥的傳統(tǒng)處理方法

2.1 火法

火法-電解回收稀貴金屬主要采用氧化-還原吹煉除砷銻、氧化吹煉除鉍、氧化精煉除銅、加堿精煉分碲，實現(xiàn)砷、銻、鉍與金、銀、碲等稀貴金屬的初步分離。電解提銀后，銀粉熔鑄成銀錠，一次黑金粉熔鑄成陽極進行電解，產(chǎn)出含銀99.9%以上的電銀和二次黑金粉。二次黑金粉含金90%以上，含銀4%-8%，可鑄成粗金陽極板送電解精煉產(chǎn)出金錠[2]。該法優(yōu)勢：（1）原料適應(yīng)性強，不受氧化程度、干濕程度和品位的影響，并可同時處理配比20%左右的銅陽極泥等物料;（2）砷、銻的分離效果好，95%砷、90%銻進入一次灰/煙塵，砷、銻與稀貴金屬分離徹底。

2.2 濕法

鉛陽極泥酸性浸出工藝包括氯鹽浸出、三氯化鐵浸出、氯化-干餾等方法。鉛陽極泥堿性浸出工藝可分為氫氧化鈉常壓浸出、加壓浸出法。

氯鹽浸出法：陽極泥進行預(yù)氧化后在酸性溶液體系中浸出，如H2SO4+NaCl、HCl+NaCl，砷、銻、鉍等元素的氧化物被溶解浸出進入溶液，接下來可采用“氯化浸金-二丁基卡必醇萃取金-草酸溶液反萃-亞硝酸鈉提銀-甲醛進行銀還原”工藝或“調(diào)節(jié)浸出液pH值分離和回收Sb、Bi-螯合樹脂吸金-提金后余渣氨水浸銀-水合肼還原得粗銀”[3]等方法回收金銀，上述工藝中金銀的直收率均超過95%。

三氯化鐵浸出法：利用溶液中高價鐵離子氧化浸出鉛陽極泥中銅、銻、鉍等元素，陽極泥中95%以上的銀和全部的金可進入浸出渣。朱建良等[4]采用酸性三氯化鐵浸出處理鉛陽極泥;浸出渣經(jīng)酸洗后氨浸提銀，氨浸溶液加入水合肼還原提銀;硝酸處理氨浸渣回收鉛、鉍;脫鉛、鉍后的浸出渣進行氯化分金;二丁基卡必醇萃取金，草酸反萃得高純海綿金。該工藝金銀直收率均超95%，所用三氯化鐵溶液除銅后可重復(fù)使用。

氯化-干餾法：利用氯化劑在酸性溶液中對鉛陽極泥個物質(zhì)進行選擇性浸出，根據(jù)浸出液中各金屬氯化物的沸點不同實現(xiàn)氯化物的分離。氯化-干餾法污染較少、溫度低、回收率高。唐謨堂等[5]利用AC氯化-干餾法處理高銻低銀鉛陽極泥，實現(xiàn)了貴金屬和賤金屬的有效分離，銻、銅、鉍、錫的浸出率均大于98%，銀的入渣率高于97%。該工藝的不足為：SbCl5的消耗量大，尾渣中的銀（0.1%-0.5%）和金（≥10g/t）回收困難。

氫氧化鈉常壓浸出是將鉛陽極泥置于NaOH溶液中，并在常壓下加入適量的氧化劑。楊天足等[6]采用控制電位氧化脫砷法，在氫氧化鈉體系中先通入壓縮空氣，再加入雙氧水氧化浸出，砷的浸出率達98%以上。雙氧水價格高昂，在工業(yè)實踐中會大大增加生產(chǎn)成本。為強化氧化條件，劉偉峰[7]采用分步氧化加壓浸出鉛陽極泥，第一階段為空氣氧化，第二階段為雙氧水氧化，該工藝中砷以高價氧化態(tài)進入到溶液，砷浸出率高，浸出時間短。

2.3 聯(lián)合法

鉛陽極泥濕法-火法聯(lián)合處理工藝適合處理含金銀較低的鉛陽極泥。此類方法首先采用濕法工藝脫除陽極泥中賤金屬，然后對富含金銀等貴金屬的浸出渣進行火法處理，經(jīng)氧化還原熔煉后得到滿足電解要求的銀陽極板，電解后產(chǎn)出銀錠。聯(lián)合法與傳統(tǒng)火法工藝相比，通常金銀的回收率出10%左右，銅、銻、鉍等亦可在浸出液中回收率。聯(lián)合法存在工藝流程長，過程復(fù)雜，一次性投資費用高，設(shè)備維護量大等問題。此外，該工藝化學(xué)試劑消耗量大;在控電氯化操作階段，常有氯氣溢出，惡化操作環(huán)境。

3 鉛陽極泥真空蒸餾

昆明理工大學(xué)劉大春課題組[8]利用真空蒸餾技術(shù)開展了低銀鉛陽極泥富集銀的研究。在壓力10～25Pa、蒸餾溫度1223K、保溫時間45min條件下，鉛和鉍揮發(fā)地較為徹底。當(dāng)蒸餾溫度由1133K提高至1373K時，渣中銀含量由3.6%提高到27.8%，銀在殘留物中富集;由于Ag3Sb、Cu2Sb和Cu10Sb3等金屬間化合物的形成，銻在殘留物中尚有殘留。LIN D Q等[9]開展了“真空蒸發(fā)+真空還原”兩步法用于高銻鉛陽極泥脫銻，脫砷率達到99.96%，脫銻率達92%以上。

李亮等[10]以高銻鉛陽極泥為原料采用兩次真空蒸餾制備得純度為95.2%的粗銻。楊學(xué)林等[11]研究了真空條件下從高銻鉛陽極泥中分離制備三氧化二銻的新工藝，蒸餾后制得純度高于99.7%的三氧化二銻粉體，滿足國家零級三氧化二銻純度要求。該工藝流程短、無污染、能耗低，和傳統(tǒng)火法或濕法等工藝相比，只需要真空蒸餾一道工序，大幅降低生產(chǎn)成本，在完善和擴建真空設(shè)備后，可實現(xiàn)連續(xù)或半連續(xù)工業(yè)化操作。

4 結(jié)束語

高效清潔綜合處理鉛陽極泥意義重大。國內(nèi)外針對火法、濕法、濕法-火法聯(lián)合工藝三種工藝開展了大量研究，但仍有許多問題亟待解決，如在應(yīng)用較廣泛的火法-電解工藝中存在工藝流程復(fù)雜、綜合處理成本高、貴金屬損失大、碲回收率低、產(chǎn)生大量高砷煙塵等問題。為此，有學(xué)者采用真空蒸餾技術(shù)處理鉛陽極泥，貴金屬回收率高，且流程短，能耗低，符合清潔生產(chǎn)的發(fā)展要求，值得進行深入探索。

參考文獻：

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miit.gov.cn/n1146312/n1146904/n1648356/n1648358/c6664321/content.html， 2019-03-05.

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