高銻鉛陽極泥制備三氯化銻和銻白研究.pdf

1、本文對脆硫鉛銻礦的處理、高銻低銀鉛陽極泥的傳統(tǒng)處理工藝現(xiàn)狀、立方晶型銻白的制備等進(jìn)行了全面的綜述。針對目前高銻低銀鉛陽極泥處理工藝存在的問題，提出采用控制電位氯化浸出—蒸發(fā)濃縮—連續(xù)蒸餾方法處理高銻低銀鉛陽極泥，以制備立方晶型銻白，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
　　采用同時平衡原理，對三氯化銻浸出液中PbCl2、AgCl溶解度進(jìn)行詳細(xì)的熱力學(xué)分析，從理論上論證了氯鹽體系中鉛銻分離和銻銀分離的可行性和合理性。繪制標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下不同體系中E—lg[

2、Cl]1T圖、氯化鉛的溶度積與lg[Cl]T的關(guān)系圖和不同銻濃度下氯化鉛的溶解度曲線，以及氯化銀的溶度積與lg[Cl]T的關(guān)系圖和不同銻濃度下氯化銀的溶解度曲線。結(jié)果表明:難溶鹽PbCl2只在一定的氯離子濃度范圍內(nèi)才能穩(wěn)定存在。當(dāng)體系中銻的濃度不斷增加，難溶鹽PbCl2穩(wěn)定存在的氯離子濃度范圍有所增大，鉛溶解度也隨之降低，鉛溶解度小于0.005mol/L的總氯濃度范圍不斷擴(kuò)大，可有效實(shí)現(xiàn)鉛銻分離。同樣地，難溶鹽AgCl只在一定的氯離子濃

3、度范圍內(nèi)才能穩(wěn)定存在。當(dāng)體系中銻的濃度不斷增加，難溶鹽AgCl穩(wěn)定存在的氯離子濃度范圍有所增大，銀溶解度也隨之降低，銀溶解度小于0.0000lmol/L的總氯濃度范圍不斷擴(kuò)大，可有效實(shí)現(xiàn)銀銻分離。
　　采用控制電位氯化浸出—濃縮—連續(xù)蒸餾方法處理高銻低銀鉛陽極泥，以制備立方晶型銻白，并進(jìn)行了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)研究。研究結(jié)果如下:
　　1、浸出液采用氯化鈉可以除去91％的氟硅酸根離子，采用濃縮方法在蒸發(fā)溫度為120℃時可進(jìn)一步除去溶液

4、中的硅和氟。
　　2、控制電位氯化浸出過程中溶液的電位高低決定浸出渣的物相，控制溶液電位在430mV以上，浸出渣中主要以PbCl2和AgCl存在，無單一賤金屬的峰發(fā)現(xiàn)，而控制溶液電位在380mV以下，浸出渣中還存在金屬銻單一物相。在控制溶液電位在450mV的條件下，陽極泥中的金屬銀和鉛被氧化后大部分是以AgCl(s)和PbCl2(s)的形式沉淀于浸出渣中，有少部分以配合物的形態(tài)進(jìn)入溶液，還有部分銀以金屬態(tài)存在于浸出渣中。
　

5、　3、采用鉛陽極泥還原浸出液中的高價銻離子，還原過程溫度為80℃，還原時間為2h，鉛陽極泥中的金屬可還原氯化浸出液中的五價銻離子，還原后液中五價銻的含量僅為0.60g/dm3，而陽極泥中呈氧化態(tài)的銻被氯化浸出液中的鹽酸溶解浸出而進(jìn)一步提高溶液中的銻含量。采用蒸發(fā)濃縮的方法可將氯化浸出液加熱至120℃使其中的硅化合物基本蒸發(fā)出來，以防止其在后續(xù)連續(xù)蒸餾過程中蒸發(fā)，在冷凝過程結(jié)晶，堵塞冷凝器管道，影響蒸餾過程的進(jìn)行。蒸發(fā)冷凝過程結(jié)晶物的主要

6、成分是無定形水合二氧化硅。還原液冷卻結(jié)晶產(chǎn)物的主要成分是氯化銀和氯化鉛，還原液經(jīng)自然冷卻降溫處理，氯化銀和氯化鉛的溶解度大幅下降，可進(jìn)一步富集鉛和銀，提高鉛和銀的直收率。
　　4、浸出液的連續(xù)蒸餾過程的生產(chǎn)能力取決于蒸餾速度，蒸餾速度隨蒸餾負(fù)壓增加而逐漸增大;蒸餾速度隨著蒸餾溫度的升高而降低。砷蒸餾率隨一次蒸餾溫度升高而增加，砷的蒸出量在135～150℃溫度區(qū)間內(nèi)達(dá)到最大，當(dāng)溫度達(dá)到180℃時，砷的蒸出率仍只有95.2％。二次減壓

7、蒸餾產(chǎn)品三氯化銻純度已達(dá)99.94％，雜質(zhì)含量很低，符合化學(xué)試劑級產(chǎn)品質(zhì)量，三氯化銻的蒸餾率達(dá)99.0％以上。
　　5、當(dāng)氯氧銻中和轉(zhuǎn)化反應(yīng)溶液中存在酒石酸銨時，pH下降速度變慢，而存在EDTA時，pH急劇下降。在酒石酸根離子存在的情況下，氯氧銻在中和轉(zhuǎn)化為單一的立方晶型銻白。而在EDTA存在的情況下，中和轉(zhuǎn)化為斜方晶型銻白。當(dāng)n(Sb)∶n(C4H4O62)=30∶1時，中和轉(zhuǎn)化產(chǎn)物呈八面體結(jié)構(gòu)，而且菱角分明。銻白的白度和成分達(dá)

8、到國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求。
　　6、鉛銀渣采用碳酸鹽轉(zhuǎn)化、硅氟酸浸、氨水浸銀以及水合肼還原處理，銀以銀粉回收，直收率和總回收率分別為97％及98.12％;鉛以硅氟酸鉛溶液回收補(bǔ)充鉛電解精煉貧化的鉛離子，鉛直收率及總回收率分別為86.26％及99.12％。蒸餾殘?jiān)捎名}酸浸泡，鹽酸酸浸液可分步水解回收銻和鉍，將鹽酸酸浸液加水水解，先水解沉淀氯氧銻，所得氯氧銻返回控制電位氯化浸出系統(tǒng)進(jìn)行回收;再將水解母液用稀氨水溶液調(diào)節(jié)pH值進(jìn)一步水解成氯

9、氧鉍;而中和水解母液則經(jīng)鐵粉置換可回收海綿銅。該工藝是可行的，可回收了蒸餾殘?jiān)械挠袃r金屬銅、銻和鉍?；厥章示?5％以上。
　　7、從高銻低銀類鉛陽極泥制備銻白的銻總回收率達(dá)98％以上，試驗(yàn)重現(xiàn)性比較好。伴生金屬鉛和銀主要分布在浸出渣、還原液冷卻結(jié)晶產(chǎn)物和蒸餾殘?jiān)?，三者總和均達(dá)100％。而鉍、銅等則主要富集在蒸餾殘?jiān)?，分別為99.04％和98.16％。砷則主要富集在連續(xù)蒸餾餾出液中，占90.42％。需經(jīng)濟(jì)合理綜合考慮稀鹽酸的