濕法過程

濕法處理陽極泥的設備由反應鍋、還原鍋，洗滌槽、過濾器、供酸設備系統(tǒng)以及供氯裝置等組成，設備連結示意圖如下所示。

濕法過程反應鍋

反應鍋是酸浸和氯化陽極泥的設備，所以它必須具備耐磨、耐熱和耐腐蝕性能，同時還要具有一定的強度，不易變形和使用安全。

反應鍋由鍋身，鍋蓋及攪拌器組成。工業(yè)上有一種內搪耐酸玻璃的搪瓷反應鍋，它具有良好的耐熱、耐腐和耐壓等性能，但卻不具耐磨性。經實際使用結果，在陽極泥中錫粒強烈攪拌的磨損下，使用壽命僅有2~3個月，所以它不適用于作陽極泥反應鍋之用。一種用硬塑料板（聚氯乙烯）加工成型的反應鍋，經過長期的實踐考驗，證明它具有適應上述要求的優(yōu)良性能，而且還有造價低，損壞后便于修補等可取之處。

制造塑料反應鍋的條件是：要用足夠厚度的塑料板材料。經驗表明，塑料板的厚度不小于25毫米，鍋體外畦要用同厚度的塑料打箍（焊接）數道，箍與箍之間再用2~3毫米的鐵板箍緊加固，以保證它的強度。塑料鍋蓋的底面用三根等分分布的直徑25~30毫米的鋼管外套塑料管承托，防止它受熱變形。攪拌器則用直徑50毫米鋼管外套塑料管制成，其中U形攪拌槳用三層軟性塑料管套封，封口均用塑料焊條焊接密封。

濕法過程還原鍋

與反應過程相反，還原過程是要加熱的，還原鍋除了具備耐熱、耐腐蝕性能外，還必須具備加熱條件，它沒有攪拌器，不要求耐磨性。工業(yè)制品耐酸搪瓷反應鍋，具有蒸汽隔套加熱裝置，不但加熱方便，而且蒸汽水分不進入溶液，有利于溶液的蒸濃。完全滿足作還原設備。但為了降低設備費用，鍋蓋同樣可以用反應鍋澳料鍋蓋的形式代替耐酸搪瓷質鍋蓋。

耐酸搪瓷反應鍋是由鋼板制成，內壁用硅酸鹽噴涂后經過約600℃高溫燒結成為致密而光滑的耐酸層，但耐酸層的物理性質與玻璃相似，比較脆，所以使用寸不宜碰撞硬物。又因它是硅酸鹽成分，使用時要特別防止物料中帶入含氟物質。

搪瓷反應鍋的規(guī)格很多，根據各廠或當地制造廠的具體條件選用，通?？刹捎?000升、2000升或3000升的規(guī)格。搪瓷反應鍋的底部裝有放料口，反應操作時可用自制的帶有長柄的橡皮塞頭塞緊。塞頭柄用25~30毫米外套硬塑料管的鋼管制成，柄長超出鍋蓋之上，放渣時拔起塞頭即可放出帶液沉渣。不論是還原鍋還是反應鍋的鍋蓋都應有排氣口，排氣口通過管道（一般用塑料管或襯膠鐵管）與廢氣吸收、凈化設備連接。

濕法過程洗滌槽

反應鍋中酸浸與通氯后的溶液和沉淀，通常是一道放入其下的洗滌槽中。吸去上清液后，沉淀仍有不少原液，必須進行洗滌，使沉淀中的錫達到最低限度。

洗滌槽為圓柱形，可用焊錫板焊成，也可用鋼板內襯塑料制成，還可以用整只花崗巖雕制而成。后者用鐵箍緊固后，經久耐用，造價也不昂貴。洗滌槽的攪拌器可以自裝也可用工業(yè)產品M₄型立式減速器連接攪拌槳使用，功率為1.7千瓦，轉速80~100轉/分鐘。洗滌槽的容積為800~1000立升，它的結構與溶解固體氯化亞錫的攪拌槽相似。

濕法過程過濾器

經過洗滌除錫的氯化鉛沉淀，含有一部分水分（少量錫、酸），需要濾干，以便于運輸和適合于下道工序處理。

過濾設備有多種形式，但比重很大、很緊密的氯化鉛，如果使用像離心機之類的過濾設備，不但裝卸工作困難，而且設備易壞，也不安全。采用一種裝卸靈活、過濾操作方便的過濾車。過濾車用鋼板制，它由過濾斗和兩個輪胎車架組成。過濾斗的尺寸為：長1000毫米，上口寬600毫米，下底寬450毫米，高550毫米。距底高100毫米擱置鑄鐵制20毫米厚多孔板一塊，孔板上一側壁焊有30毫米寬的抽氣隔層。多孔板上鋪上一個耐酸滌綸過濾袋，過濾斗底部端壁裝有放液管，抽氣隔層上部裝有抽氣管通過管道與水環(huán)真空泵連接。潮濕的氯化鉛在過濾袋上被抽干，液體從多孔板流下并從放液管排出。濾干后的氯化鉛可用活動輪胎運出，并利用過濾斗與輪胎架的活動裝置把氯化鉛從過濾斗中倒翻出來。

過濾斗的容量約250公斤濕氯化鉛，濾干后的濕氯化鉛含水分為10~15%。

1、從不純凈的浸出液中直接得到純金屬。

2、大多數浸出劑不易與浸出物中的硅質雜物作用，而在火法過程中，對這些硅雜物必然要選渣。需增加工序（給回收操作增加麻煩）和回收成本，而且回收純度也不理想。

3、火法提取由于熔爐襯里的損壞需定期停產檢修，恢復期長。

4、濕法過程是在定溫下進行，因此無需象火法那樣消耗大量的燃料，可以節(jié)省能源和費用。

5、濕法處理浸出生產物資要比干法處理殘渣及金屬便宜得多，而且容易進行。

6、濕法提取過程特別適用于低品位金屬的回收，不論含量多少都能進行回收。

7、濕法提取過程投資少，不受操作場地和條件限制，可在小規(guī)模范圍內進行，而火法提取過程需設計大容量的熔爐。

8、濕法過程和火法過程相比之下對大氣的污染較小，容易進行污染處理和控制。 2100433B

濕法處理陽極泥除了要使其中的鉛錫分離之外，還在于在過程中制造出濃電解液。這個過程反應如下所述。

濕法過程氯化反應

陽極泥在鹽酸溶液中，當通入氯氣時其中的氯化亞錫和金屬錫均與氯氣發(fā)生激烈的反應：

Sn Cl₂→SnCl₂ 127400卡/克分子

SnCl₂ Cl₂→SnCl₄ 72000卡/克分子

可見伴隨著反應而放出大量的熱，使溶液溫度迅速升高。在實際生產中，當每m³溶液含錫200公斤左右時，通氯一小時左右溫度可上升到100℃。在強制攪拌的情況下，3~3.5小時便可結束通氯作業(yè)。

除上述主要的氯化反應之外，在熱的濃鹽酸溶液中還可發(fā)生下列反應：

Sn 2HCl→SnCl ₂ H₂

Sn 3HCl→HSrCl₃ H₂

Sn 4HCl→H₂SnCl₂ H₂

在通氯充足的情況下，溶液中僅有少量的SnCl₂，絕大部分以SnCl₄形態(tài)存在。

濕法過程還原反應

通氯生成的四氯化錫溶液，可用金屬錫本身把它還原成二價錫，并可通過這個過程來增加溶液中SnCl₂的濃度。

還原是在另一容器中用水碎錫進行，其反應為；

SnCl₄ Sn→2SnCl₂

這個反應在氯化反應中也是伴隨進行的，因為氯化物料中本身就有金屬存在的緣故。溶液中的雜質氯化物也被金屬錫還原成金屬進入沉淀：

3BiCl₃ 3Sn→3SnCl₂ 3Bi↓

3SbCl₃ 3Sn→3SnCl₂ 3Sb↓

CuCl₂ Sn→SnCl₂ Cu↓

雜質以鉍為主，形成海綿鉍沉淀，必要時可以回收。溶液的溫度控制在105~110℃。在此溫度下還原反應激烈進行并伴隨著溶液的蒸發(fā)濃縮，而最終達到符合技術條件的濃SnCl₂溶液。

反應操作之前先要檢查一遍各部位的設備，設備狀況完好才可加料。首先將廢液槽中的溶液（洗液或廢電解液）用酸泵連接皮管打至反應鍋內約充滿2/3體積為止，接著加入按含酸條件控制的工業(yè)鹽酸或廢鹽酸通常用特制的量酸器加酸)，隨后開動攪拌器并按順序逐步加入還原渣、殘極渣及陽極泥（避免加入含硫渣）。反應鍋以產出1米。溶液計算，加入含錫量約為200公斤的固體物料。例如每鍋加含錫32%的殘極渣300公斤，含錫12%的陽極泥600公斤，含錫50%的還原渣60公斤，則總錫量為198公斤。各種固作物料的數量并不經常保持不變，所以要按具體物料供應數量搭配。加固體物料要緩慢進行，避免加得太快，防止攪拌槳被料卡住甚至完全損壞。

加料結束后先打開液氯鋼瓶的閥門，再開流量表之下管道中的閥門，此時鋼瓶內的液氯在管道中氣化成氣態(tài)氯進入反應鍋的液面之下。通氯開始后要隨時注意通氯系統(tǒng)是否正常，發(fā)現漏氣、堵塞或接頭脫開等情況應立即關閉閥門排除故障。

通氯開始時，氯氣流量不宜過大，因為開始時溶液溫度較低，反應比較緩慢，流量過大的氯氣會因來不及反應從溶液逸出。隨著反應的進行，由反應放出的熱量逐步使溫度升高，溶液溫度的升高又促使反應加速進行，氯氣的流量也就可以逐漸加大，但必須防止溶液過于沸騰而外溢。

本書論述了重金屬濕法冶金全過程,按章闡明了浸出、凈化、電解三個主要過程的原理和技術條件,介紹了十一種常用金屬的濕法冶金工業(yè)實踐供讀者參考。本書可供從事濕法冶金的工程技術人員、高校師生應用。

第一章濕法冶金浸出過程………………………………(1)

第一節(jié)物質在水溶液中的穩(wěn)定性……………………(1)

第二節(jié)金屬和氧化礦的浸出過程……………………(16)

第三節(jié)金屬硫化礦的浸出……………………………(58)

第二章浸出液的凈化過程………………………………(97)

第一節(jié)水解凈化法……………………………………(97)

第二節(jié)硫化沉淀法……………………………………(104)

第三節(jié)置換沉淀法……………………………………(112)

第四節(jié)離子浮選法……………………………………(121)

第五節(jié)離子交換法……………………………………(124)

第六節(jié)有機萃取法……………………………………(133)

第七節(jié)高壓氫還原……………………………………(155)

第三章電解過程…………………………………………(175)

第一節(jié)概論…………………………………………(175)

第二節(jié)濃差極化………………………………………(179)

第三節(jié)電化學極化……………………………………(190)

第四節(jié)陰極過程………………………………………(193)

第五節(jié)電結晶過程……………………………………(214)

第六節(jié)陽極過程…………………………………………(224)

第七節(jié)電流效率、槽電壓、電能效率與電能消耗……(234)

第四章濕法冶金實踐……………………………………(248)

第一節(jié)銅的濕法冶煉…………………………………(1248)

第二節(jié)鋅的濕法冶煉…………………………………(254)

第三節(jié)鎳的濕法冶煉…………………………………(257)

第四節(jié)鈷的提取………………………………………(264)

第五節(jié)粗鉛及錫的電解精煉…………………………(268)

第六節(jié)銻的濕法冶煉…………………………………(272)

第七節(jié)汞的濕法冶煉…………………………………(277)

第八節(jié)鎘的濕法冶煉…………………………………(279)

第九節(jié)鎢的冶煉………………………………………(281)

第十節(jié)錳的冶煉………………………………………(286)

參考文獻……………………………………………………(292)

C O N T E N T S……………………………(298) 2100433B

濕法煉銻(hydrometallurgy of antimony)是指用堿或酸溶出銻精礦中的銻和分離雜質提取銻產品的過程。有堿性濕法煉鋅和酸性濕法煉鋅之分。銻冶金長期以來仍以火法為主 。