專利名稱：一種從銅陽(yáng)極泥分銀渣制取巴氏合金的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熔煉-電解-熔鑄制取合金的方法，特別涉及一種從銅陽(yáng)極泥分銀渣中熔煉-電解-熔鑄制取巴氏合金的方法。
背景技術(shù)：
巴氏合金是一種軟基體上分布著硬顆粒相的低熔點(diǎn)軸承合金，具有良好的減摩性和耐磨性，是唯一適合于相對(duì)低硬度軸轉(zhuǎn)動(dòng)的材料，廣泛用于大型船用柴油機(jī)、渦輪機(jī)、 交流發(fā)電機(jī)以及其它礦山機(jī)械和大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械等。根據(jù)基體金屬不同，分為鉛基和錫基巴氏合金，鉛基巴氏合金中含銻廣20%，錫5 16%，銅0 3%，余量為鉛；錫基巴氏合金含銻壙15%，鉛(Γ18%，銅2、％，余量為錫。巴氏合金常規(guī)制取方法是由純鉛、錫、銻、銅等金屬按一定比例熔煉，成本高。銅陽(yáng)極泥是銅電解過(guò)程中電位高于銅的元素和一些不溶于電解液的物質(zhì)組成的混合物，通常包括金、銀、鉛、銅、硒、銻、鉍、鎳、硫、錫、SiO2和鉬族金屬等。來(lái)源于不同銅精礦的陽(yáng)極泥，物質(zhì)組成和元素含量不同。廢棄線路板等電子廢料回收銅的電解陽(yáng)極泥中， 金、銀、鉛、錫、銻和鉬族金屬含量較高，濕法處理提取金、銀等貴金屬后，鉛、錫、銻和少量的金、銀、鉬族金屬以復(fù)雜化學(xué)物相形式富集于分銀渣。目前，主要有以下幾種處理分銀渣的方法1.直接返回陽(yáng)極泥處理工序(中國(guó)專利200810049459. 5)。該法不但增加了爐料的處理量，而且容易造成有害雜質(zhì)元素累積； 2.暫時(shí)堆放，成為呆滯料，留待進(jìn)一步的開發(fā)利用；3.做某單一金屬的提取，不但資源浪費(fèi)，而且污染嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出一種工藝流程短、成本低、實(shí)用性強(qiáng)的通過(guò)熔煉-電解-熔鑄直接從銅陽(yáng)極泥分銀渣制取巴氏合金的方法。本發(fā)明由以下步驟組成
(1)按分銀渣質(zhì)量計(jì)，添加5 20%碳酸鈉、5 20%碳粉和5 20%硼砂，機(jī)械混合均勻；
(2)將步驟(1)得到的物料在100(Tl30(rC下熔煉l(T60min，得到含鉛粗合金，將粗合金澆鑄成極板；
(3)用濃度387g/L的氟硅酸、氟硅酸鉛、氧化亞錫和酒石酸銻鉀配制成K2SiF6] T=100^350 g/L、Pb2+濃度 5 50 g/L、Sb3+濃度 5 50 g/L、Sn2+和 Sn4+總濃度 5 50 g/L 的電解液，添加明膠0. Γ5 g/L和乙奈酚0. Γ5 g/L ；
(4)粗合金極板作為陽(yáng)極，不銹鋼板作為陰極，同極距為15mm，陰極電流密度 1. 0(T6. 00A/dm2,電解液溫度3(T80°C，電解液循環(huán)流量50 ml/min,每隔12小時(shí)取出陰極板剝離陰極產(chǎn)物一次；(5)在步驟(4)得到的陰極產(chǎn)物中加入鉛或錫以及銻和銅，在30(T80(TC熔煉，得到鉛
基或錫基巴氏合金。本發(fā)明采用熔煉-電解-熔鑄聯(lián)合處理方法，可有效實(shí)現(xiàn)從銅陽(yáng)極泥分銀渣中制取鉛、錫、銻巴氏合金，原理在于1.在高溫熔煉爐中，分銀渣中的鉛、錫、銻、銅化合物均可還原成金屬并形成合金熔體，合金熔體同時(shí)捕集金、銀等貴金屬，配入合適的熔劑可促進(jìn)合金熔體與雜質(zhì)的分離，雜質(zhì)形成熔渣與金屬分離，得到鉛35 50%、錫35 50%、銻1(Γ20%以及少量貴金屬的粗合金；2.相對(duì)于銅、金、銀等標(biāo)準(zhǔn)電極電位較高的金屬，錫、鉛、銻標(biāo)準(zhǔn)電極電位相近且較低，在陽(yáng)極優(yōu)先溶解進(jìn)入電解液，銅、金、銀等不溶解形成陽(yáng)極泥沉積物。調(diào)節(jié)電解液中此2+、Sb3+、Sn2+的離子濃度，進(jìn)一步縮小其電位差，可以在硅氟酸電解液體系中使錫、鉛和銻同時(shí)在陰極析出，得到鉛40飛0%、錫20 40%、銻10 20%的三元合金；3.配入鉛、錫、銻和銅等金屬中的兩種或幾種調(diào)整合金成分，熔鑄便可得到標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)的巴氏合金。 該方法流程短、成本低、實(shí)用性強(qiáng)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)主要在于1.充分利用銅電解陽(yáng)極泥資源。特別是再生銅電解陽(yáng)極泥中各種有價(jià)金屬元素多，組成復(fù)雜，綜合利用率低，本發(fā)明的方法可有效回收其中的鉛、 錫、銻、銅等有價(jià)金屬，并提高金銀等貴金屬的回收率；2.充分利用資源的特點(diǎn)，以短流程制造巴氏合金，避免了繁瑣的分離提取過(guò)程，節(jié)能降耗，節(jié)約成本，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。采用本發(fā)明的方法可實(shí)現(xiàn)從銅陽(yáng)極泥分銀渣中制取鉛或錫基巴氏合金，特別適用于電子廢棄物再生銅電解的陽(yáng)極泥處理，操作簡(jiǎn)單可行、有價(jià)金屬回收率高。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
分銀渣 500g，含鉛 24. 07%、錫 26. 34%、鋪 11. 57%、銀 1635. 4 g/t、金 217. 1 g/t，加入碳酸鈉75g、碳粉75g和硼砂30g，混合均勻。將物料放入中頻爐內(nèi)還原熔煉，在還原溫度 1200°C下保溫 40min，得到含鉛 38. 14%、錫 40. 89%、銻 18. 27% 以及金 342. 3g/t、銀 2586. 7g/ t的粗合金313 g。將102. 2g氧化亞錫溶解于1343. 7mL濃度為387g/L的氟硅酸中，加入氟硅酸鉛67. 5g、酒石酸銻鉀50. 4g、明膠Ig和乙奈酚lg，用蒸餾水定容為2L。其中K2SiF6] τ=260 g/L、Pb2+ 濃度 20 g/L、Sb3+ 濃度 10 g/L、Sn2+ 和 Sn4+ 總濃度 45g/L、明膠 0. 5 g/L、 乙奈酚0.5 g/L。將粗合金澆鑄成陽(yáng)極板，選擇標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)為GT/T3280-2007 06Crl9Nil0的 1.0mm厚，尺寸為100X60mm的不銹鋼片作為陰極板?？刂齐娊鈼l件同極距15 mm，陰極電流密度3. 00 A/dm2，電解液溫度40°C，電解液循環(huán)流量50 ml/min。每隔12小時(shí)取出陰極板剝離電解產(chǎn)物一次，共得到電解陰極產(chǎn)物2^g，電解陽(yáng)極泥14. 6g，剩余殘極63. 4g，得到的陰極產(chǎn)物含鉛47. 95%、錫36. 68%、銻15. 24%，配入235. 7g鉛、48. 9g銻、10. 5g銅，在500°C 熔鑄，可得到牌號(hào)為ZCH鉛銻16-16-2的鉛基巴氏合金。實(shí)施例2
分銀渣 500g，含鉛 27. 18%、錫 20. 31%、銻 8. 61%、銀 1276. 3 g/t、金 208. 7 g/t，加入碳酸鈉100g、碳粉IOOg和硼砂10g，混合均勻。將物料放入中頻爐內(nèi)還原熔煉，在還原溫度 1100°C下保溫 30min，得到含鉛 47. 65%、錫 34. 43%、
銻15. 02%以及金354. 4g/t、銀2201. 9g/t的粗合金^4g。將90. 8g氧化亞錫溶解于 1550. 4mL濃度為387g/L的氟硅酸中，加入氟硅酸鉛101. lg、酒石酸銻鉀25. 2g、明膠2g、乙3/3頁(yè)
奈酚2g，用蒸餾水定容為2 L0其中[H2SiF6]T=300 g/Llb2+濃度30 g/L、Sb3+濃度5. 0 g/ L、Sn2+與Sn4+總濃度40 g/L、明膠1 g/L、乙奈酚1 g/L。將粗合金澆鑄成陽(yáng)極板，選擇標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)為GT/T3280-2007 06Crl9Nil0的1. Omm厚，尺寸為100 X 60mm的不銹鋼片作為陰極板，控制電解條件同極距15 mm,陰極電流密度5. 00 A/dm2,電解液溫度60°C，電解液循環(huán)流量50 ml/min。每隔12小時(shí)取出陰極板剝離電解產(chǎn)物一次，共得到電解陰極產(chǎn)物212. 5g， 電解陽(yáng)極泥19. 4g，剩余殘極54. 8g，得到的陰極產(chǎn)物含鉛57. 73%、錫29. 34%、銻12. 86%，配入141. 3g鉛、55. 8g銻、6. 2g銅，在400°C熔煉，可得到牌號(hào)為ZCH鉛銻20-15-1. 5的鉛基巴氏合金ο
實(shí)施例3
分銀渣500g，含鉛洸.61%、錫25. 08%、銻6. 97%、銀1576. 1 g/t、金224. 6 g/t，配入碳酸鈉75g、碳粉75g和硼砂40g，混合均勻。將物料放入中頻爐內(nèi)還原熔煉，在還原溫度1300°C 下保溫 15 min，得到含鉛 44. 83%、錫 40. 59%、銻 11. 37% 以及金 373. lg/t、銀 2635. 4g/t 的粗合金^3g。將79. 4g氧化亞錫溶解于1033. 6mL濃度為387g/L的氟硅酸中，加入氟硅酸鉛50. 6 g、酒石酸銻鉀40.3g、明膠0.8g、乙奈酚0.4g，用蒸餾水定容為2 L。其中[H2SiF6] x=200 g/L、Pb2+濃度 15 g/L、Sb3+濃度 8 g/L、Sn2+和 Sn4+總濃度 35 g/L、明膠 0.4 g/L、乙奈酚0.2 g/L。將粗合金澆鑄成陽(yáng)極板，選擇標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)為GT/T3280-2007 06Crl9Nil0的 1.0mm厚，尺寸為100X60mm的不銹鋼片作為陰極板，控制電解條件同極距15 mm，陰極電流密度1. 80 A/dm2,電解液溫度50°C，電解液循環(huán)流量50 ml/min。每隔12小時(shí)取出陰極板剝離電解產(chǎn)物一次，共得到電解產(chǎn)物206. Ig,電解陽(yáng)極泥16. 2g，剩余殘極63. 3g，得到的陰極產(chǎn)物含鉛 45. 87%、錫 41. 68%、銻 12. 34%，配入 255. 5g 錫、53. 3g 銻、10. 5g 銅，在 750°C 熔煉，可得到牌號(hào)為ZCH錫銻15-2-18的錫基巴氏合金。
權(quán)利要求
1. 一種從銅陽(yáng)極泥分銀渣制取巴氏合金的方法，其特征是由以下步驟組成(1)按分銀渣質(zhì)量計(jì)，添加5 20%碳酸鈉、5 20%碳粉和5 20%硼砂，機(jī)械混合均勻；(2)將步驟(1)得到的物料在100(Tl30(rC下熔煉l(T60min，得到含鉛粗合金，將粗合金澆鑄成極板；(3)用濃度387g/L的氟硅酸、氟硅酸鉛、氧化亞錫和酒石酸銻鉀配制成K2SiF6] T=100^350 g/L、Pb2+濃度 5 50 g/L、Sb3+濃度 5 50 g/L、Sn2+和 Sn4+總濃度 5 50 g/L 的電解液，添加明膠0. Γ5 g/L和乙奈酚0. Γ5 g/L ；(4)粗合金極板作為陽(yáng)極，不銹鋼板作為陰極，同極距為15mm，陰極電流密度 1. 0(T6. 00A/dm2,電解液溫度3(T80°C，電解液循環(huán)流量50 ml/min,每隔12小時(shí)取出陰極板剝離陰極產(chǎn)物一次；(5)在步驟(4)得到的陰極產(chǎn)物中加入鉛或錫以及銻和銅，在30(T80(TC熔煉，得到鉛基或錫基巴氏合金。
全文摘要
一種從銅陽(yáng)極泥分銀渣制取巴氏合金的方法。特征是按分銀渣質(zhì)量計(jì)，添加碳酸鈉、碳粉和硼砂，混合均勻；熔煉得到含鉛粗合金；用氟硅酸、氟硅酸鉛、氧化亞錫和酒石酸銻鉀配制成的電解液，添加明膠和乙奈酚；粗合金作為陽(yáng)極，不銹鋼板作為陰極，每隔12小時(shí)取出陰極板剝離陰極產(chǎn)物一次；陰極產(chǎn)物中加入鉛或錫以及銻和銅，熔煉得到鉛基或錫基巴氏合金。本發(fā)明的方法流程短、成本低、實(shí)用性強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)從銅陽(yáng)極泥分銀渣中制取鉛或錫基巴氏合金，特別適用于電子廢棄物再生銅電解的陽(yáng)極泥處理，操作簡(jiǎn)單可行，有價(jià)金屬回收率高。
文檔編號(hào)C22B7/00GK102312097SQ20111029265
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者劉勇, 劉牡丹, 劉珍珍 申請(qǐng)人:廣州有色金屬研究院