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 --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：PbSO+4SO2-=Pb(SO\6-+SO2-4 23 *23勺 4Pb(S2O3)46-稳定常数lgP=7.70PbSO4溶度积常数lgKsp=-7.79此反应的平衡常数K=Ksp*5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\+Pb(SO^6-+SO2-=Pb(OH\；+4SO2-+CaSO；v 72 v2Y4 4 ' 23 42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PbZnInSnFeBiSiO2SH2O含量%34.195.550.17893.702.840.181.2613.7824.02.2五水硫代硫酸钠 工业级95%2.3氢氧化钠 工业级95%2.4熟石灰工业级95%2.53#剂液 0.1%

3试验设备JJ-1-60W3.1强力电动搅拌器JJ-1-60W3.2万用电炉1500W3.3电触点水银温度计3.4水环式真空泵3.5上口抽滤瓶5000mL3.6布氏漏斗02003.7烧杯1000mL 3000mL4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：硫代硫酸钠浓度对铅浸出率的影响由图知，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1.5MNaSO即237g/L基本相符。故NaSO.浓度以250g/L为宜。223， 223

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：时间对铅浸出率的影响由图知，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。5.4PH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PbCO3Pb（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%67.1696.7899.6897.73终点PH7.012.08.05.0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/L01.02.03.04.0铅浸出率％96.0683.4378.4276.0774.12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：沉淀剂用量对铅沉淀的影响100%90%一铅沉淀率%一铅沉淀率%-■-渣含铅％70%60%50%40%30%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：时间对铅沉淀率的影响由图知，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