一种炼锡除铜渣梯次回收锡和铜的方法与流程

1.本发明涉及冶炼金属回收技术领域，具体涉及一种炼锡除铜渣梯次回收锡和铜的方法。


背景技术：

2.精炼锡除铜后产生的冶炼渣含有铜、锡、硫等元素，再生铅精炼产生的碱渣中含有氢氧化钠以及锡、铅等元素，锡、铜资源的回收会带来一定的经济价值，目前关于精炼锡除铜渣和精炼碱渣的混合回收工艺鲜有报道，还需要从环保、节能、资源化利用的角度出发来进行处理；
3.现有技术(cn110004293b)公开了一种含锡分解渣的处理方法，步骤包括洗涤钠、酸溶解、沉淀除砷、沉淀除铁、盐酸转化再生，不仅提高了含锡分解渣中锡的品位，而且将渣中的大部分钙和铁分别转化为硫酸钙和氢氧化铁，实现了盐酸溶液的长期循环使用，达到了资源化和清洁生产的目的；但经研究发现，炼锡除铜渣梯次回收锡和铜的方法存在以下技术问题：高温焙烧能耗大，对设备腐蚀严重，无法实现锡铜资源、碱的综合化利用；
4.针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种炼锡除铜渣梯次回收锡和铜的方法，用于解决现有技术中对设备腐蚀严重，无法实现锡铜资源、碱的综合化利用的技术问题。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
7.一种炼锡除铜渣梯次回收锡和铜的方法，包括以下步骤：
8.步骤一，破碎研磨：按照重量百分比，将65～80％的锡铜渣、20～35％的精炼碱渣混合破碎，加入硝酸钠，研磨后得到混合研磨料；
9.步骤二，搅拌溶解、常压煮沸：将混合研磨料与水按照固液比1:2.5搅拌均匀得到溶解料，常压下升温煮沸；
10.步骤三，蒸干熟化、水浴浸出：保温搅拌使溶解料蒸干熟化，再次加入与步骤二等量的水，升温至40～50℃，保温搅拌浸出2小时得到浸出液；
11.步骤四，一次压滤分离：通过压滤分离设备压滤分离浸出液，得到一次压滤固体和一次压滤液体；
12.步骤五，中和沉析：向一次压滤液体中加入废硫酸中和沉析，得到沉析液；
13.步骤六，二次压滤分离：压滤分离设备对沉析液进行压滤分离，得到二次压滤固体和二次压滤液体，分离出二次压滤液体中的锡酸钠。
14.进一步的，所述锡铜渣来源于精炼锡除铜产生的渣，包括如下重量百分比的元素：sn 40.46％、cu 35.79％、pb 0.26％、sb 0.15％、s 14.29％；精炼碱渣来源于再生铅精炼产生的碱渣，包括如下重量百分比的元素或成分：naoh55～74％、sn 20.16％、pb 4.29％、sb 0.25％；硝酸钠的添加量为锡铜渣、精炼碱渣混合物质量的10～30％。
15.进一步的，所述压滤分离设备包括压滤分离箱，压滤分离箱的内腔中心设有压滤分离腔，压滤分离腔的两侧设有吹气清扫腔，压滤分离腔内设有压滤分离机构，吹气清扫腔内设有吹气清扫机构；压滤分离腔的顶部设有进料口，底部设有排料口。
16.进一步的，所述压滤分离机构包括上压紧油缸、下压紧油缸、导柱和压滤框，上压紧油缸和下压紧油缸分别设于压滤分离腔的顶部和底部，上压紧油缸的底部和下压紧油缸的顶部分别固定有上压紧板、下压紧板，上压紧板和下压紧板之间平行设置多个压滤框，相邻的压滤框之间具有间隙；压滤框的两侧对称设有滑动座，两个导柱从上到下竖直贯穿上压紧板、多个滑动座和下压紧板，上压紧板、滑动座、下压紧板与导柱滑动配合；压滤框的上下两侧设有压滤板，两个压滤板之间设有压滤布。
17.进一步的，所述上压紧板和下压紧板的中心设有与上压紧油缸、下压紧油缸装配的安装孔，安装孔的两侧设有供导柱贯穿的导孔，安装孔和导孔的外围设有过滤膜。
18.进一步的，所述压滤分离腔的底部两侧设有偏振机构，偏振机构包括驱动电机、偏心凸轮和缓冲柱，驱动电机设于压滤分离腔的下方且其转子向上延伸与偏心凸轮连接，缓冲柱设于偏心凸轮远离导柱的一侧，驱动电机驱动偏心凸轮转动的过程中与导柱、缓冲柱接触，缓冲柱水平设置且其一端伸入缓冲腔内，缓冲腔内设有缓冲弹簧。
19.进一步的，所述吹气清扫机构包括减速电机、转动轴和轴套，减速电机设于吹气清扫腔的上方，减速电机与伸入吹气清扫腔的转动轴连接，转动轴竖直设置且其外围设有多个轴套，轴套的外围对称设有两个气缸座，气缸座的外侧设有吹气座；气缸座内设有伸缩气缸，伸缩气缸的活塞杆水平向外延伸至吹气座外与清扫头连接；清扫头的外侧设有致密的刷毛，伸缩气缸驱动活塞杆伸长的过程中，清扫头能够伸入压滤框的上方。
20.进一步的，所述转动轴外围位于最顶部轴套的上方设有气泵安装套，气泵安装套的外侧通过固定板固定有高压气泵，高压气泵通过送气管伸入每个吹气座内，送气管位于吹气座内腔并与伸出吹气座的吹气头连通。
21.本发明具备下述有益效果如下：
22.1、本发明将精炼锡除铜渣与精炼碱渣进行集中回收，步骤包括预处理的破碎研磨，制浆熟化的搅拌溶解、常压煮沸、蒸干熟化，常压浸出的水浴浸出，梯次回收的一次压滤分离、中和沉析、二次压滤分离；低温下熟化与高温焙烧相比大幅降低了生产能耗；混合废料的处理实现锡、铜资源的综合回收利用以及碱的资源化利用；常压低温浸出在降低能耗的基础上减少对设备的腐蚀；
23.2、本发明通过压滤分离腔内的压滤分离机构将浸出液或沉析液中的固体和液体进行压滤分离，对压滤框从顶部和底部的同步压滤提高了固体和液体的分离效率；通过吹气清扫机构将压滤分离机构内的固体进行吹气和清扫除去，便于固体的集中收集处理。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明炼锡除铜渣梯次回收锡和铜的方法流程图；
26.图2为本发明压滤分离设备的结构示意图；
27.图3为本发明压滤分离设备去除吹气清扫腔外壳后的结构示意图；
28.图4为图3中a处的局部放大图；
29.图5为图3中b处的局部放大图；
30.图6为本发明气缸座、吹气座和清扫头的配合结构剖面图；
31.图7为本发明下压紧板的俯视图。
32.附图标记：1、压滤分离箱；2、压滤分离腔；3、吹气清扫腔；11、上压紧油缸；12、下压紧油缸；13、导柱；14、压滤框；15、上压紧板；16、下压紧板；17、滑动座；20、驱动电机；21、偏心凸轮；22、缓冲柱；23、缓冲腔；24、缓冲弹簧；31、减速电机；32、转动轴；33、轴套；34、气缸座；35、吹气座；36、伸缩气缸；37、活塞杆；38、清扫头；39、刷毛；40、气泵安装套；41、固定板；42、高压气泵；43、送气管；44、吹气头；151、安装孔；152、导孔；153、过滤膜；201、进料口；202、排料口。
具体实施方式
33.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
34.实施例1
35.如图1所示，本实施例提供一种炼锡除铜渣梯次回收锡和铜的方法，包括以下步骤：
36.步骤一，破碎研磨：按照重量百分比，将70％的锡铜渣、30％的精炼碱渣混合破碎，加入硝酸钠，研磨后得到混合研磨料；其中，锡铜渣来源于精炼锡除铜产生的渣，包括如下重量百分比的元素：sn 40.46％、cu 35.79％、pb 0.26％、sb 0.15％、s 14.29％；精炼碱渣来源于再生铅精炼产生的碱渣，包括如下重量百分比的元素或成分：naoh 62％、sn 20.16％、pb 4.29％、sb 0.25％；硝酸钠的添加量为锡铜渣、精炼碱渣混合物质量的16％；
37.步骤二，搅拌溶解、常压煮沸：将混合研磨料与水按照固液比1:2.5搅拌均匀得到溶解料，常压下升温煮沸；
38.步骤三，蒸干熟化、水浴浸出：保温搅拌使溶解料蒸干熟化，再次加入与步骤二等量的水，升温至46℃，保温搅拌浸出2小时得到浸出液；
39.步骤四，一次压滤分离：通过压滤分离设备压滤分离浸出液，得到一次压滤固体和一次压滤液体；一次压滤固体中大部分为铜的硫化物，铜含量约70％，以铜的硫化物计，则固体中cus含量则为96～98％，锡含量为3～6％，锡的浸出率达到95～99％。
40.步骤五，中和沉析：向一次压滤液体中加入废硫酸中和沉析，得到沉析液；废硫酸中的硫酸根能够与一次压滤液体中的金属离子结合生成硫酸盐，便于溶解、集中分离。
41.步骤六，二次压滤分离：压滤分离设备对沉析液进行压滤分离，得到二次压滤固体和二次压滤液体，分离出二次压滤液体中的锡酸钠。分离后的锡酸钠进入电炉冶炼工序，进行后续精炼提锡工序。
42.本实施例炼锡除铜渣梯次回收锡和铜的方法，将精炼锡除铜渣与精炼碱渣进行集
中回收，步骤包括预处理的破碎研磨，制浆熟化的搅拌溶解、常压煮沸、蒸干熟化，常压浸出的水浴浸出，梯次回收的一次压滤分离、中和沉析、二次压滤分离；低温下熟化与高温焙烧相比大幅降低了生产能耗；混合废料的处理实现锡、铜资源的综合回收利用以及碱的资源化利用；常压低温浸出在降低能耗的基础上减少对设备的腐蚀。
43.实施例2
44.如图2-3所示，本实施例提供一种压滤分离设备，用于炼锡除铜渣梯次回收锡和铜的方法中一次压滤分离和二次压滤分离步骤，包括压滤分离箱1，压滤分离箱1的内腔中心设有压滤分离腔2，压滤分离腔2的两侧设有吹气清扫腔3，压滤分离腔2内设有压滤分离机构，吹气清扫腔3内设有吹气清扫机构。压滤分离腔2的顶部设有进料口201，底部设有排料口202。该压滤分离设备通过压滤分离腔2内的压滤分离机构将浸出液或沉析液中的固体和液体进行压滤分离，通过吹气清扫机构将压滤分离机构内的固体进行吹气和清扫除去，便于固体的集中收集处理。
45.具体地，如图2-4所示，压滤分离机构包括上压紧油缸11、下压紧油缸12、导柱13和压滤框14，上压紧油缸11和下压紧油缸12分别设于压滤分离腔2的顶部和底部，上压紧油缸11的底部和下压紧油缸12的顶部分别固定有上压紧板15、下压紧板16，上压紧板15和下压紧板16之间平行设置多个压滤框14，相邻的压滤框14之间具有间隙。压滤框14的两侧对称设有滑动座17，两个导柱13从上到下竖直贯穿上压紧板15、多个滑动座17和下压紧板16，上压紧板15、滑动座17、下压紧板16与导柱13滑动配合。压滤框14的上下两侧设有压滤板，两个压滤板之间设有压滤布。
46.压滤分离机构中，上压紧油缸11驱动上压紧板15沿导柱13移动对压滤框14进行压滤，下压紧油缸12驱动下压紧板16沿导柱13移动对压滤框14进行压滤，使得相邻压滤框14之间的距离缩小，对进入的浸出液或沉析液进行压滤过滤，经过压滤布的过滤后，硫化物等金属化合物固体被截留在压滤布上方，液体经过滤后从排料口202排出。对压滤框14从顶部和底部的同步压滤提高了固体和液体的分离效率，导柱13方便了压滤框14、上压紧板15、下压紧板16的稳定移动。
47.如图3、图7所示，上压紧板15和下压紧板16的中心设有与上压紧油缸11、下压紧油缸12装配的安装孔151，安装孔151的两侧设有供导柱13贯穿的导孔152，安装孔151和导孔152的外围设有过滤膜153。过滤膜153对浸出液或沉析液起到过滤作用，与压滤布配合将固体截留。
48.实施例3
49.如图2-3所示，本实施例提供的压滤分离设备，在实施例2的基础上进行改进，区别在于压滤分离腔2的底部两侧设有偏振机构，偏振机构包括驱动电机20、偏心凸轮21和缓冲柱22，驱动电机20设于压滤分离腔2的下方且其转子向上延伸与偏心凸轮21连接，缓冲柱22设于偏心凸轮21远离导柱13的一侧，驱动电机20驱动偏心凸轮21转动的过程中与导柱13、缓冲柱22接触，缓冲柱22水平设置且其一端伸入缓冲腔23内，缓冲腔23内设有缓冲弹簧24。驱动电机20驱动偏心凸轮21转动的过程中，偏心凸轮21对偏心凸轮21和缓冲柱22进行撞击，偏心凸轮21被撞击后产生振动，促进浸出液或沉析液在压滤布上抖动，避免固体将压滤布堵塞。
50.如图3、图5-6所示，吹气清扫机构包括减速电机31、转动轴32和轴套33，减速电机
31设于吹气清扫腔3的上方，减速电机31与伸入吹气清扫腔3的转动轴32连接，转动轴32竖直设置且其外围设有多个轴套33，轴套33的外围对称设有两个气缸座34，气缸座34的外侧设有吹气座35。气缸座34内设有伸缩气缸36，伸缩气缸36的活塞杆37水平向外延伸至吹气座35外与清扫头38连接。清扫头38的外侧设有致密的刷毛39，伸缩气缸36驱动活塞杆37伸长的过程中，清扫头38能够伸入压滤框14的上方。
51.转动轴32外围位于最顶部轴套33的上方设有气泵安装套40，气泵安装套40的外侧通过固定板41固定有高压气泵42，高压气泵42通过送气管43伸入每个吹气座35内，送气管43位于吹气座35内腔并与伸出吹气座35的吹气头44连通。吹气头44位于清扫头38的两侧。
52.吹气清扫机构中，减速电机31驱动转动轴32正反转，轴套33和气泵安装套40随之转动，当转动至清扫头38能够伸入压滤框14上方的位置时，高压气泵42产生高压气体，高压气体经送气管43、吹气头44吹入压滤框14内，将粘合在压滤布上的液体吹入使其下落；伸缩气缸36驱动活塞杆37伸长的过程中，清扫头38伸入压滤框14上方，配合减速电机31的正反转，清扫头38上的刷毛39将压滤框14上方的固体清扫至压滤分离腔2的底部和吹气清扫腔3内，便于集中收集处理，避免压滤布被堵塞而影响压滤分离效率。
53.如图2-6所示，本实施例压滤分离设备的工作方法，包括以下步骤：
54.步骤一，将炼锡除铜渣梯次回收锡和铜过程中产生的浸出液或沉析液，从进料口201加入，上压紧油缸11驱动上压紧板15沿导柱13向下移动对压滤框14进行压滤，下压紧油缸12驱动下压紧板16沿导柱13向上移动对压滤框14进行压滤，对进入的浸出液或沉析液进行压滤过滤，经过压滤布的过滤后，硫化物等金属化合物固体被截留在压滤布上方，液体经过滤后从排料口202排出；
55.步骤二，上压紧油缸11驱动上压紧板15沿导柱13向上移动，下压紧油缸12驱动下压紧板16沿导柱13向下移动，使得相邻的压滤框14之间的距离增大；
56.步骤三，高压气泵42产生高压气体，高压气体经送气管43、吹气头44吹入压滤框14内，将粘合在压滤布上的液体吹入使其下落；伸缩气缸36驱动活塞杆37伸长的过程中，清扫头38伸入压滤框14上方，配合减速电机31的正反转，清扫头38上的刷毛39将压滤框14上方的固体清扫至压滤分离腔2的底部和吹气清扫腔3内。
57.以上内容仅仅是对本发明结构所做的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
58.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
59.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。