[发明专利]一种从卡尔多炉渣盐酸浸出液中分离锑和铋的方法

说明书

本发明公开了一种从卡尔多炉渣的盐酸浸出液中分离回收锑和铋的方法，具体为：将1重量份卡尔多炉渣的盐酸浸出液和0‑1重量份的水放入减压蒸发容器中，在负压条件下加热蒸发，回收蒸出的HCl和水蒸气得到稀盐酸；过滤脱酸后母液经过冷却、过滤后，得到氯氧化锑沉淀，该氯氧化锑产物加入氨水溶液水解，即得到零级氧化锑；脱锑后液用铁屑置换溶液中的铋，置换后液调整HCl浓度后再返回氯化浸出工序，从而实现溶液全部回用和无废水排放。本发明方法操作简单易行，设备数量少，设备投资低，能够有效回收浸出液中过量的盐酸，减少了工艺废水量；真空操作使现场氯化氢外泄减少，环境大为改善。本发明锑、铋的回收率可分别达到90%和75%以上，回收率高。

技术领域

本发明属于湿法冶金技术领域，具体是一种从卡尔多炉渣盐酸浸出液中分离锑和铋的方法。

背景技术

卡尔多炉熔炼渣中富含铅、锑、铋、碲、硒等稀贵金属，具有较高的综合回收价值。授权公告号为CN106086440B的专利提出了一种湿法分离回收卡尔多炉熔炼渣中有价金属的方法，使渣中的各种有价金属得到了有效分离和回收，并提高了各种金属的回收率。但该专利提供的技术方法中采用氯化-水解的回收工艺对渣中锑铋进行回收，在实际操作中仍存在以下技术问题：一是氯化浸出工艺需要控制HCl的浓度为2.5-3mol/L，保证浸出过程中Cl^-具有足够高的浓度以提高锑的浸出率，但如果浸出液中过量的HCl不能得到有效回收利用，将造成很大的资源浪费。二是水解沉锑工艺需要加入2.5-3倍于浸液量的水使锑转变为氯氧化锑沉淀物从而与浸出液中其他金属分离，但会因此产生大量的工艺废水，对后续废水处理带来压力。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述已有技术的缺陷，提供一种工艺简单、环保，锑铋回收率高的从卡尔多炉渣盐酸浸出液中分离锑和铋的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种从卡尔多炉渣的盐酸浸出液中分离回收锑和铋的方法，具体包括以下步骤：

（1）在间接加热、负压蒸发浓缩的蒸发容器中加入卡尔多炉渣的盐酸浸出液和水，在负压下蒸发，回收蒸出的HCl和水蒸气得到稀盐酸，该稀盐酸作为原料返回卡尔多炉渣的氯化浸出工序；与此同时，盐酸浸出液中的五氯化锑和三氯化锑水解得到氯氧化锑；

（2）将步骤（1）得到的蒸发浓缩后母液冷却至室温后过滤，得到氯氧化锑沉淀物和脱锑后液；

（3）将氯氧化锑沉淀物用水洗涤后加入氨水溶液中水解，过滤分离，得到零级氧化锑和脱锑后液；

（4）将脱锑后液与洗涤液合并，加入铁屑置换，过滤分离，得到海绵铋，置换后液调整HCl浓度后返回氯化浸出工序，从而实现溶液全部回用和无废水排放。

作为本发明技术方案的优选，上述步骤（1）中，盐酸浸出液和水的体积比为1:0～1。常规水解条件为了使氯化锑水解完全需要补充4-6倍于盐酸浸出液的水，本发明通过减少外加水量，从而减小负压蒸发浓缩装置的容积，减少装置加热蒸发的能量消耗，减少最终排放废水量。

步骤（1）中，负压蒸发浓缩的负压值为-0.06～-0.04MPa，可以加快溶液中HCl气体从溶液中的脱除速度，尽可能完全地将溶液中多余的HCl从溶液中蒸发出来。

步骤（3）中，氨水溶液选用质量分数为5-20%的稀氨水溶液，可以减少氨水的挥发，降低对操作环境污染；氯氧化锑沉淀物与氨水溶液的质量比为1:3-5，可使氯氧化锑沉淀物与氨水发生如下中和化学反应生产锑白：2SbOCl + 2NH₃·H₂O = 2NH₄Cl + Sb₂O₃↓+ H₂O，便于锑与脱锑后液的分离。

步骤（4）中，铁屑加入量为脱锑后液中铋金属摩尔量的1.05-1.2倍，该反应为常见的铁屑置换铋生成海绵铋的反应，而加入过量的铁屑，可以使铋置换完全。