農(nóng)永萍
摘 要:本文采用氯化浸出法,用含錫廢渣從酸度、通氯反應(yīng)溫度、還原時(shí)間、堿液濃度、PH值、干燥時(shí)間等工藝條件進(jìn)行深入研究制備氧化亞錫的生產(chǎn)過(guò)程,最終確定最佳工藝參數(shù)。試驗(yàn)表明,采用該方法生產(chǎn)的氧化亞錫純度高、錫的直收率可達(dá)91%以上,回收率達(dá)98%以上,且工藝簡(jiǎn)單、投資少,可實(shí)現(xiàn)含錫廢渣的循環(huán)利用。
關(guān)鍵詞:含錫廢渣 氯化浸出 氧化亞錫 循環(huán)利用
中圖分類(lèi)號(hào):TQ264 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2014)03(a)-0089-02
隨著社會(huì)的進(jìn)步和不斷發(fā)展,有色金屬資源不斷下降,如何從環(huán)保角度從充分利用資源開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品,是企業(yè)提高金屬利用率和經(jīng)濟(jì)收入的有效途徑。本文就是通過(guò)利用錫深加工過(guò)程中產(chǎn)出的錫陽(yáng)極泥、鍋面氧化渣和錫粉篩上物等含錫廢渣制備氧化亞錫產(chǎn)品。
氧化亞錫是一種穩(wěn)定的具有高度金屬光澤的藍(lán)黑的結(jié)晶物。主要用作還原劑。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,目前國(guó)內(nèi)外的氧化亞錫年耗量為400噸,市場(chǎng)前景是非常樂(lè)觀的。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 原料
工業(yè)濃鹽酸(32%以上);工業(yè)碳酸鈉;氯氣。
2 結(jié)果與討論
2.1 酸度對(duì)浸出效果的影響
將100 g含錫廢渣分別加入到300 ml濃度為1、2、3、4、5、6 mol/L的鹽酸溶液中中,在通入氯氣、攪拌,溫度控制在50~60 ℃使其反應(yīng),研究浸出率。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)鹽酸濃度<3mol/L時(shí),浸出率為34.8%~69.3%。當(dāng)稀鹽酸酸度為3 mol/L時(shí),含錫廢渣的浸出率已達(dá)到了88.7%,且無(wú)酸氣冒出。當(dāng)把酸度控制在4、5、6 mol/L時(shí),浸出率分別為90.2%、90.8%、91.6%,酸度超過(guò)4 mol/L時(shí),在通氯過(guò)程中有大酸氣冒出,特別在實(shí)際生產(chǎn)中,有酸氣冒出則會(huì)對(duì)設(shè)備腐蝕較大,且污染操作操作環(huán)境,不利于操作人員的職業(yè)健康。因此,選擇浸出酸度為3 mol/L較為理想。
2.2 通氯反應(yīng)溫度對(duì)浸出率的影響
將300 g含錫廢渣浸泡于900 ml3 mol/L的稀鹽酸中,控制其反應(yīng)溫度,反應(yīng)溫度分別為20 ℃~30 ℃、31 ℃~50 ℃、51 ℃~70 ℃、71 ℃~90℃、>90℃,分別進(jìn)行了浸出率實(shí)驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果為:20 ℃~30 ℃、31 ℃~50 ℃、51 ℃~70 ℃、71 ℃~90℃、>90℃溫度時(shí),浸出率分別為91.3%、90.2%、86.9%、81.3%、68.4%,消耗20℃冷卻水量分別為3、1.5、0.6、0.45、0.1L,從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,當(dāng)反應(yīng)溫度控制在51℃~70 ℃時(shí),浸出率為86.9%,用水量為0.6 L,如果把反應(yīng)溫度控制在50 ℃以下,用水量較大。因此,選擇控制通氯反應(yīng)溫度為51℃~70℃為最佳溫度。
2.3 還原時(shí)間對(duì)雜質(zhì)及四價(jià)錫的影響
含錫廢渣在鹽酸體系下,在通氯反應(yīng)過(guò)程中,廢渣中的部分錫被氧化成Sn4+,其他雜質(zhì)金屬離子也隨之進(jìn)入到溶液中。通過(guò)還原,使Sn4+全部轉(zhuǎn)化成Sn2+,且其他雜質(zhì)還原成單質(zhì),通過(guò)過(guò)濾把雜質(zhì)除掉。(注:試驗(yàn)在是還原前后體積不變的情況下進(jìn)行)試驗(yàn)情況見(jiàn)表1。
每小時(shí)取一次樣品進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)當(dāng)還原時(shí)間到達(dá)7 h后,溶液中的Sn4+已由原來(lái)的154 g/L降至0.030 g/L,Pb、Cu、As、Sb等雜質(zhì)已降至較低,達(dá)到還原后液重金屬雜質(zhì)含量的要求。因此還原時(shí)間確定為7 h。
2.4 堿液濃度與晶體粒度的影響
將浸出還原后溶液,分別加入到5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%碳酸鈉溶液中,試驗(yàn)觀察在不同濃度的碳酸鈉溶液反應(yīng)過(guò)程中氧化亞錫粒度的變化情況。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)碳酸鈉溶液的濃度在5%~30%之間,晶體粒度在70~80目之間。當(dāng)碳酸鈉溶液濃度過(guò)高時(shí),晶體變得較細(xì),晶體在洗滌過(guò)程中難于洗滌;當(dāng)碳酸鈉溶液濃度過(guò)低時(shí),晶體粒度影響較小,但產(chǎn)率低,用水量較大。因此,在制備氧化亞錫過(guò)程中,配制碳酸鈉溶液的濃度控制在20%~30%之間較為理想。
2.5 pH值與濾液中錫含量,金屬損失率的關(guān)系
錫是兩性物質(zhì)、pH值過(guò)大過(guò)小錫易溶解于溶液中。將終點(diǎn)PH值分別控制在3、4、5、6、7、8、9、10、11、12,觀察濾液中錫的含量及錫的損失率。當(dāng)PH值<6時(shí),損失率>0.5%。當(dāng)PH值>8時(shí),損失率>0.2%。當(dāng)反應(yīng)液PH值在6~8之間,濾液中的錫含量≤1 g/L,損失率在0.15%以下,損失較小,因此,PH值應(yīng)控制在6~8這個(gè)范圍內(nèi)。
2.6 洗滌水洗滌次數(shù)與氯離子的關(guān)系
由于生產(chǎn)采用鹽酸和氯氣,在制備過(guò)程中晶體當(dāng)中夾雜著大量氯離子,因此要對(duì)晶體進(jìn)行洗滌。為減小用水量,采用1 L水分10次洗滌200 g的氧化亞錫晶體,當(dāng)洗滌到7次后,氯離子的殘留含量在0.7%~0.8%之間,沒(méi)有達(dá)到0.01%以下,洗滌用水量較大,仍不能滿足需要,因此,又分別采用50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃、100 ℃的的水進(jìn)行洗滌試驗(yàn)。當(dāng)水溫低于80 ℃時(shí),需要洗滌7次才能將氯離子殘留含量降至0.01,當(dāng)水溫高于80 ℃時(shí),洗滌5次就能將氯離子殘留含量降至0.01%以下,為了節(jié)約能耗和用水量,將洗滌水的洗滌溫度控制在80 ℃以上,洗滌次數(shù)在5次。
2.7 干燥時(shí)間對(duì)主成份的影響
將300 g氧化來(lái)晶體利用真空烘干方式進(jìn)行烘干試驗(yàn),烘干時(shí)間分別為10、20、30、40、50、60、70、80 min。當(dāng)烘干時(shí)間<50 min時(shí),氧化亞錫主成份低于99.00%。當(dāng)烘干到50 min時(shí),主成份達(dá)99.0%以上。烘干時(shí)間>70 min時(shí),由于氧化亞錫中的Sn2+易被氧化成Sn4+,故主成份含量降低,因此,控制烘干時(shí)間在50~70 min左右較為合適。
3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
利用含錫廢渣制備氧化亞錫,錫的直收率可達(dá)91%以上,回收率達(dá)98%以上,制備出來(lái)的氧化亞錫含量在99.00%以上。每噸的加工費(fèi)用為2800~3000元。因此,合理利用含錫廢渣生產(chǎn)氧化亞錫實(shí)現(xiàn)物料循環(huán)利用,符合國(guó)家大力開(kāi)展綠色經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的政策。
4 結(jié)語(yǔ)
含錫廢渣在鹽酸體系中經(jīng)氯化浸出、中和、加熱脫水、洗滌、烘干等過(guò)程制備成氧化亞錫是含錫廢渣綜合循環(huán)利用的一種切實(shí)有效的方法。本方法工藝簡(jiǎn)單、所需設(shè)備少、投入少、產(chǎn)品純度高,符合國(guó)家大力開(kāi)展綠色經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的政策。
參考文獻(xiàn)
[1] 黃位森.錫[M].北京冶金工業(yè)出版社,2000.
[2] 李仕慶,葉有明.錫化工生產(chǎn)[M].廣西科學(xué)技術(shù)出版社,2008.
[3] 陳世民,林興民.錫渣直接生產(chǎn)錫酸鈉的實(shí)驗(yàn)研究[J].有色冶煉.
[4] 余波,徐建芬.氧化亞錫生產(chǎn)工藝控制[J].云南化工,1996.endprint
摘 要:本文采用氯化浸出法,用含錫廢渣從酸度、通氯反應(yīng)溫度、還原時(shí)間、堿液濃度、PH值、干燥時(shí)間等工藝條件進(jìn)行深入研究制備氧化亞錫的生產(chǎn)過(guò)程,最終確定最佳工藝參數(shù)。試驗(yàn)表明,采用該方法生產(chǎn)的氧化亞錫純度高、錫的直收率可達(dá)91%以上,回收率達(dá)98%以上,且工藝簡(jiǎn)單、投資少,可實(shí)現(xiàn)含錫廢渣的循環(huán)利用。
關(guān)鍵詞:含錫廢渣 氯化浸出 氧化亞錫 循環(huán)利用
中圖分類(lèi)號(hào):TQ264 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2014)03(a)-0089-02
隨著社會(huì)的進(jìn)步和不斷發(fā)展,有色金屬資源不斷下降,如何從環(huán)保角度從充分利用資源開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品,是企業(yè)提高金屬利用率和經(jīng)濟(jì)收入的有效途徑。本文就是通過(guò)利用錫深加工過(guò)程中產(chǎn)出的錫陽(yáng)極泥、鍋面氧化渣和錫粉篩上物等含錫廢渣制備氧化亞錫產(chǎn)品。
氧化亞錫是一種穩(wěn)定的具有高度金屬光澤的藍(lán)黑的結(jié)晶物。主要用作還原劑。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,目前國(guó)內(nèi)外的氧化亞錫年耗量為400噸,市場(chǎng)前景是非常樂(lè)觀的。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 原料
工業(yè)濃鹽酸(32%以上);工業(yè)碳酸鈉;氯氣。
2 結(jié)果與討論
2.1 酸度對(duì)浸出效果的影響
將100 g含錫廢渣分別加入到300 ml濃度為1、2、3、4、5、6 mol/L的鹽酸溶液中中,在通入氯氣、攪拌,溫度控制在50~60 ℃使其反應(yīng),研究浸出率。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)鹽酸濃度<3mol/L時(shí),浸出率為34.8%~69.3%。當(dāng)稀鹽酸酸度為3 mol/L時(shí),含錫廢渣的浸出率已達(dá)到了88.7%,且無(wú)酸氣冒出。當(dāng)把酸度控制在4、5、6 mol/L時(shí),浸出率分別為90.2%、90.8%、91.6%,酸度超過(guò)4 mol/L時(shí),在通氯過(guò)程中有大酸氣冒出,特別在實(shí)際生產(chǎn)中,有酸氣冒出則會(huì)對(duì)設(shè)備腐蝕較大,且污染操作操作環(huán)境,不利于操作人員的職業(yè)健康。因此,選擇浸出酸度為3 mol/L較為理想。
2.2 通氯反應(yīng)溫度對(duì)浸出率的影響
將300 g含錫廢渣浸泡于900 ml3 mol/L的稀鹽酸中,控制其反應(yīng)溫度,反應(yīng)溫度分別為20 ℃~30 ℃、31 ℃~50 ℃、51 ℃~70 ℃、71 ℃~90℃、>90℃,分別進(jìn)行了浸出率實(shí)驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果為:20 ℃~30 ℃、31 ℃~50 ℃、51 ℃~70 ℃、71 ℃~90℃、>90℃溫度時(shí),浸出率分別為91.3%、90.2%、86.9%、81.3%、68.4%,消耗20℃冷卻水量分別為3、1.5、0.6、0.45、0.1L,從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,當(dāng)反應(yīng)溫度控制在51℃~70 ℃時(shí),浸出率為86.9%,用水量為0.6 L,如果把反應(yīng)溫度控制在50 ℃以下,用水量較大。因此,選擇控制通氯反應(yīng)溫度為51℃~70℃為最佳溫度。
2.3 還原時(shí)間對(duì)雜質(zhì)及四價(jià)錫的影響
含錫廢渣在鹽酸體系下,在通氯反應(yīng)過(guò)程中,廢渣中的部分錫被氧化成Sn4+,其他雜質(zhì)金屬離子也隨之進(jìn)入到溶液中。通過(guò)還原,使Sn4+全部轉(zhuǎn)化成Sn2+,且其他雜質(zhì)還原成單質(zhì),通過(guò)過(guò)濾把雜質(zhì)除掉。(注:試驗(yàn)在是還原前后體積不變的情況下進(jìn)行)試驗(yàn)情況見(jiàn)表1。
每小時(shí)取一次樣品進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)當(dāng)還原時(shí)間到達(dá)7 h后,溶液中的Sn4+已由原來(lái)的154 g/L降至0.030 g/L,Pb、Cu、As、Sb等雜質(zhì)已降至較低,達(dá)到還原后液重金屬雜質(zhì)含量的要求。因此還原時(shí)間確定為7 h。
2.4 堿液濃度與晶體粒度的影響
將浸出還原后溶液,分別加入到5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%碳酸鈉溶液中,試驗(yàn)觀察在不同濃度的碳酸鈉溶液反應(yīng)過(guò)程中氧化亞錫粒度的變化情況。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)碳酸鈉溶液的濃度在5%~30%之間,晶體粒度在70~80目之間。當(dāng)碳酸鈉溶液濃度過(guò)高時(shí),晶體變得較細(xì),晶體在洗滌過(guò)程中難于洗滌;當(dāng)碳酸鈉溶液濃度過(guò)低時(shí),晶體粒度影響較小,但產(chǎn)率低,用水量較大。因此,在制備氧化亞錫過(guò)程中,配制碳酸鈉溶液的濃度控制在20%~30%之間較為理想。
2.5 pH值與濾液中錫含量,金屬損失率的關(guān)系
錫是兩性物質(zhì)、pH值過(guò)大過(guò)小錫易溶解于溶液中。將終點(diǎn)PH值分別控制在3、4、5、6、7、8、9、10、11、12,觀察濾液中錫的含量及錫的損失率。當(dāng)PH值<6時(shí),損失率>0.5%。當(dāng)PH值>8時(shí),損失率>0.2%。當(dāng)反應(yīng)液PH值在6~8之間,濾液中的錫含量≤1 g/L,損失率在0.15%以下,損失較小,因此,PH值應(yīng)控制在6~8這個(gè)范圍內(nèi)。
2.6 洗滌水洗滌次數(shù)與氯離子的關(guān)系
由于生產(chǎn)采用鹽酸和氯氣,在制備過(guò)程中晶體當(dāng)中夾雜著大量氯離子,因此要對(duì)晶體進(jìn)行洗滌。為減小用水量,采用1 L水分10次洗滌200 g的氧化亞錫晶體,當(dāng)洗滌到7次后,氯離子的殘留含量在0.7%~0.8%之間,沒(méi)有達(dá)到0.01%以下,洗滌用水量較大,仍不能滿足需要,因此,又分別采用50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃、100 ℃的的水進(jìn)行洗滌試驗(yàn)。當(dāng)水溫低于80 ℃時(shí),需要洗滌7次才能將氯離子殘留含量降至0.01,當(dāng)水溫高于80 ℃時(shí),洗滌5次就能將氯離子殘留含量降至0.01%以下,為了節(jié)約能耗和用水量,將洗滌水的洗滌溫度控制在80 ℃以上,洗滌次數(shù)在5次。
2.7 干燥時(shí)間對(duì)主成份的影響
將300 g氧化來(lái)晶體利用真空烘干方式進(jìn)行烘干試驗(yàn),烘干時(shí)間分別為10、20、30、40、50、60、70、80 min。當(dāng)烘干時(shí)間<50 min時(shí),氧化亞錫主成份低于99.00%。當(dāng)烘干到50 min時(shí),主成份達(dá)99.0%以上。烘干時(shí)間>70 min時(shí),由于氧化亞錫中的Sn2+易被氧化成Sn4+,故主成份含量降低,因此,控制烘干時(shí)間在50~70 min左右較為合適。
3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
利用含錫廢渣制備氧化亞錫,錫的直收率可達(dá)91%以上,回收率達(dá)98%以上,制備出來(lái)的氧化亞錫含量在99.00%以上。每噸的加工費(fèi)用為2800~3000元。因此,合理利用含錫廢渣生產(chǎn)氧化亞錫實(shí)現(xiàn)物料循環(huán)利用,符合國(guó)家大力開(kāi)展綠色經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的政策。
4 結(jié)語(yǔ)
含錫廢渣在鹽酸體系中經(jīng)氯化浸出、中和、加熱脫水、洗滌、烘干等過(guò)程制備成氧化亞錫是含錫廢渣綜合循環(huán)利用的一種切實(shí)有效的方法。本方法工藝簡(jiǎn)單、所需設(shè)備少、投入少、產(chǎn)品純度高,符合國(guó)家大力開(kāi)展綠色經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的政策。
參考文獻(xiàn)
[1] 黃位森.錫[M].北京冶金工業(yè)出版社,2000.
[2] 李仕慶,葉有明.錫化工生產(chǎn)[M].廣西科學(xué)技術(shù)出版社,2008.
[3] 陳世民,林興民.錫渣直接生產(chǎn)錫酸鈉的實(shí)驗(yàn)研究[J].有色冶煉.
[4] 余波,徐建芬.氧化亞錫生產(chǎn)工藝控制[J].云南化工,1996.endprint
摘 要:本文采用氯化浸出法,用含錫廢渣從酸度、通氯反應(yīng)溫度、還原時(shí)間、堿液濃度、PH值、干燥時(shí)間等工藝條件進(jìn)行深入研究制備氧化亞錫的生產(chǎn)過(guò)程,最終確定最佳工藝參數(shù)。試驗(yàn)表明,采用該方法生產(chǎn)的氧化亞錫純度高、錫的直收率可達(dá)91%以上,回收率達(dá)98%以上,且工藝簡(jiǎn)單、投資少,可實(shí)現(xiàn)含錫廢渣的循環(huán)利用。
關(guān)鍵詞:含錫廢渣 氯化浸出 氧化亞錫 循環(huán)利用
中圖分類(lèi)號(hào):TQ264 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2014)03(a)-0089-02
隨著社會(huì)的進(jìn)步和不斷發(fā)展,有色金屬資源不斷下降,如何從環(huán)保角度從充分利用資源開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品,是企業(yè)提高金屬利用率和經(jīng)濟(jì)收入的有效途徑。本文就是通過(guò)利用錫深加工過(guò)程中產(chǎn)出的錫陽(yáng)極泥、鍋面氧化渣和錫粉篩上物等含錫廢渣制備氧化亞錫產(chǎn)品。
氧化亞錫是一種穩(wěn)定的具有高度金屬光澤的藍(lán)黑的結(jié)晶物。主要用作還原劑。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,目前國(guó)內(nèi)外的氧化亞錫年耗量為400噸,市場(chǎng)前景是非常樂(lè)觀的。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 原料
工業(yè)濃鹽酸(32%以上);工業(yè)碳酸鈉;氯氣。
2 結(jié)果與討論
2.1 酸度對(duì)浸出效果的影響
將100 g含錫廢渣分別加入到300 ml濃度為1、2、3、4、5、6 mol/L的鹽酸溶液中中,在通入氯氣、攪拌,溫度控制在50~60 ℃使其反應(yīng),研究浸出率。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)鹽酸濃度<3mol/L時(shí),浸出率為34.8%~69.3%。當(dāng)稀鹽酸酸度為3 mol/L時(shí),含錫廢渣的浸出率已達(dá)到了88.7%,且無(wú)酸氣冒出。當(dāng)把酸度控制在4、5、6 mol/L時(shí),浸出率分別為90.2%、90.8%、91.6%,酸度超過(guò)4 mol/L時(shí),在通氯過(guò)程中有大酸氣冒出,特別在實(shí)際生產(chǎn)中,有酸氣冒出則會(huì)對(duì)設(shè)備腐蝕較大,且污染操作操作環(huán)境,不利于操作人員的職業(yè)健康。因此,選擇浸出酸度為3 mol/L較為理想。
2.2 通氯反應(yīng)溫度對(duì)浸出率的影響
將300 g含錫廢渣浸泡于900 ml3 mol/L的稀鹽酸中,控制其反應(yīng)溫度,反應(yīng)溫度分別為20 ℃~30 ℃、31 ℃~50 ℃、51 ℃~70 ℃、71 ℃~90℃、>90℃,分別進(jìn)行了浸出率實(shí)驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果為:20 ℃~30 ℃、31 ℃~50 ℃、51 ℃~70 ℃、71 ℃~90℃、>90℃溫度時(shí),浸出率分別為91.3%、90.2%、86.9%、81.3%、68.4%,消耗20℃冷卻水量分別為3、1.5、0.6、0.45、0.1L,從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,當(dāng)反應(yīng)溫度控制在51℃~70 ℃時(shí),浸出率為86.9%,用水量為0.6 L,如果把反應(yīng)溫度控制在50 ℃以下,用水量較大。因此,選擇控制通氯反應(yīng)溫度為51℃~70℃為最佳溫度。
2.3 還原時(shí)間對(duì)雜質(zhì)及四價(jià)錫的影響
含錫廢渣在鹽酸體系下,在通氯反應(yīng)過(guò)程中,廢渣中的部分錫被氧化成Sn4+,其他雜質(zhì)金屬離子也隨之進(jìn)入到溶液中。通過(guò)還原,使Sn4+全部轉(zhuǎn)化成Sn2+,且其他雜質(zhì)還原成單質(zhì),通過(guò)過(guò)濾把雜質(zhì)除掉。(注:試驗(yàn)在是還原前后體積不變的情況下進(jìn)行)試驗(yàn)情況見(jiàn)表1。
每小時(shí)取一次樣品進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)當(dāng)還原時(shí)間到達(dá)7 h后,溶液中的Sn4+已由原來(lái)的154 g/L降至0.030 g/L,Pb、Cu、As、Sb等雜質(zhì)已降至較低,達(dá)到還原后液重金屬雜質(zhì)含量的要求。因此還原時(shí)間確定為7 h。
2.4 堿液濃度與晶體粒度的影響
將浸出還原后溶液,分別加入到5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%碳酸鈉溶液中,試驗(yàn)觀察在不同濃度的碳酸鈉溶液反應(yīng)過(guò)程中氧化亞錫粒度的變化情況。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)碳酸鈉溶液的濃度在5%~30%之間,晶體粒度在70~80目之間。當(dāng)碳酸鈉溶液濃度過(guò)高時(shí),晶體變得較細(xì),晶體在洗滌過(guò)程中難于洗滌;當(dāng)碳酸鈉溶液濃度過(guò)低時(shí),晶體粒度影響較小,但產(chǎn)率低,用水量較大。因此,在制備氧化亞錫過(guò)程中,配制碳酸鈉溶液的濃度控制在20%~30%之間較為理想。
2.5 pH值與濾液中錫含量,金屬損失率的關(guān)系
錫是兩性物質(zhì)、pH值過(guò)大過(guò)小錫易溶解于溶液中。將終點(diǎn)PH值分別控制在3、4、5、6、7、8、9、10、11、12,觀察濾液中錫的含量及錫的損失率。當(dāng)PH值<6時(shí),損失率>0.5%。當(dāng)PH值>8時(shí),損失率>0.2%。當(dāng)反應(yīng)液PH值在6~8之間,濾液中的錫含量≤1 g/L,損失率在0.15%以下,損失較小,因此,PH值應(yīng)控制在6~8這個(gè)范圍內(nèi)。
2.6 洗滌水洗滌次數(shù)與氯離子的關(guān)系
由于生產(chǎn)采用鹽酸和氯氣,在制備過(guò)程中晶體當(dāng)中夾雜著大量氯離子,因此要對(duì)晶體進(jìn)行洗滌。為減小用水量,采用1 L水分10次洗滌200 g的氧化亞錫晶體,當(dāng)洗滌到7次后,氯離子的殘留含量在0.7%~0.8%之間,沒(méi)有達(dá)到0.01%以下,洗滌用水量較大,仍不能滿足需要,因此,又分別采用50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃、100 ℃的的水進(jìn)行洗滌試驗(yàn)。當(dāng)水溫低于80 ℃時(shí),需要洗滌7次才能將氯離子殘留含量降至0.01,當(dāng)水溫高于80 ℃時(shí),洗滌5次就能將氯離子殘留含量降至0.01%以下,為了節(jié)約能耗和用水量,將洗滌水的洗滌溫度控制在80 ℃以上,洗滌次數(shù)在5次。
2.7 干燥時(shí)間對(duì)主成份的影響
將300 g氧化來(lái)晶體利用真空烘干方式進(jìn)行烘干試驗(yàn),烘干時(shí)間分別為10、20、30、40、50、60、70、80 min。當(dāng)烘干時(shí)間<50 min時(shí),氧化亞錫主成份低于99.00%。當(dāng)烘干到50 min時(shí),主成份達(dá)99.0%以上。烘干時(shí)間>70 min時(shí),由于氧化亞錫中的Sn2+易被氧化成Sn4+,故主成份含量降低,因此,控制烘干時(shí)間在50~70 min左右較為合適。
3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
利用含錫廢渣制備氧化亞錫,錫的直收率可達(dá)91%以上,回收率達(dá)98%以上,制備出來(lái)的氧化亞錫含量在99.00%以上。每噸的加工費(fèi)用為2800~3000元。因此,合理利用含錫廢渣生產(chǎn)氧化亞錫實(shí)現(xiàn)物料循環(huán)利用,符合國(guó)家大力開(kāi)展綠色經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的政策。
4 結(jié)語(yǔ)
含錫廢渣在鹽酸體系中經(jīng)氯化浸出、中和、加熱脫水、洗滌、烘干等過(guò)程制備成氧化亞錫是含錫廢渣綜合循環(huán)利用的一種切實(shí)有效的方法。本方法工藝簡(jiǎn)單、所需設(shè)備少、投入少、產(chǎn)品純度高,符合國(guó)家大力開(kāi)展綠色經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的政策。
參考文獻(xiàn)
[1] 黃位森.錫[M].北京冶金工業(yè)出版社,2000.
[2] 李仕慶,葉有明.錫化工生產(chǎn)[M].廣西科學(xué)技術(shù)出版社,2008.
[3] 陳世民,林興民.錫渣直接生產(chǎn)錫酸鈉的實(shí)驗(yàn)研究[J].有色冶煉.
[4] 余波,徐建芬.氧化亞錫生產(chǎn)工藝控制[J].云南化工,1996.endprint