Trong quá trình sản xuất thiếc bằng phương pháp điện phân sẽ sinh ra bùn dương cực, hàm lượng thiếc trong bùn dương cực rất cao và các nguyên tố đi cùng… hàm lượng tuy không lớn nhưng lại có giá trị cao về mặt kinh tế. Vì vậy việc xử lý để thu hồi chúng là rất cần thiết.
Improved processing anode mud during Sn electrolysis for recovery of useful elements Sn, Cu, As, Bi, Au…
Nguyễn Văn Chiến và Trần Văn Vụ
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ – Luyện kim
Tóm tắt
Trong quá trình sản xuất thiếc loại I để phục vụ xuất khẩu bằng phương pháp điện phân sẽ sinh ra bùn dương cực, hàm lượng thiếc trong bùn dương cực rất cao, còn các nguyên tố đi cùng (Cu, As, Bi, Au …) hàm lượng tuy không lớn nhưng lại có giá trị kinh tế cao. Vì vậy việc xử lý thu hồi chúng là cần thiết. Trong bài viết giới thiệu kết quả nghiên cứu các điều kiện tối ưu để tách các nguyên tố có ích từ bùn dương cực, các chỉ tiêu kinh tế của quá trình công nghệ và lưu trình công nghệ thích hợp.
Abstract
During production process of the 1st type tin (99,95%Sn) – one of exported products, an anode mud of high Sn content containning useful elements such as Cu, As, Bi, Au,… is formed thus the recovery of this anode mud is necessary. In this paper the optimal technological and economic conditions of the process, separating these elements from anode mud, are presented.
1. Mở đầu
Việc sản xuất thiếc 99,95% có hàm lượng chì thấp (< 0,005% ) rất phù hợp với nhu cầu sản xuất đồ hộp và nâng giá thành sản phẩm thiếc. Trong quá trình sản xuất thiếc bằng phương pháp điện phân sẽ sinh ra bùn dương cực, tuy bùn dương cực chỉ chiếm khoảng 1% đến 5% (tùy thuộc độ sạch của thiếc) nhưng hàm lượng thiếc trong bùn dương cực rất cao và các nguyên tố đi cùng (Cu, As, Bi, Au …) hàm lượng tuy không lớn nhưng lại có giá trị cao về mặt kinh tế. Vì vậy việc xử lý để thu hồi chúng là rất cần thiết.
Mục tiêu nghiên cứu là:
1- Thiết lập các điều kiện tối ưu để tách các nguyên tố có ích từ bùn dương cực (thiếc, đồng, vàng, bitmut…).
2- Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật của quá trình công nghệ.
3- Xây dựng được lưu trình công nghệ thích hợp để thu hồi thiếc và các nguyên tố có ích ở quy mô mở rộng.
2. Thực nghiệm
Các nguyên tố trong bùn dương cực tồn tại chủ yếu ở dạng kim loại. Để tách các nguyên tố này thông thường người ta thiêu ôxy hóa trong lò có nhiệt độ tối đa 1000°C. Các phản ứng xảy ra trong quá trình nung :
Sn + O2 = SnO2
4Bi + 3O2 = 2Bi2O3
2Cu + O2 = 2CuO
4Fe + 3O2 = 2Fe2O3
4As + 3O2 = 2As2O3
Các kim loại, các hợp chất của các nguyên tố cần thu hồi chủ yếu nằm trong bùn dương cực, riêng asen và antimon trong điều kiện thích hợp dễ bay hơi phần lớn, vì vậy có thể tách chúng bằng cách thiêu. Dựa vào độ hòa tan của ôxyt các kim loại còn lại rất khác nhau trong axit, sẽ hòa tách chúng trong môi trường axit có nồng độ khác nhau.
Ôxyt đồng dễ dàng hòa tan trong axit sunphuric loãng theo phản ứng:
CuO+ H2SO4 = CuSO4 + H2O
Bitmút và chì cũng như asen và antimon còn lại được hòa tan trong axit clohyđric theo phản ứng:
Me2Ox + 2xHCl = 2MeClx + x H2O
Bitmút được tách khỏi dung dịch bằng phương pháp thủy phân.
BiCl3 + H2O = BiOCl + 2HCl
Trong đề tài này chúng tôi tiến hành nghiên cứu hòa tách các nguyên tố chứa trong bùn dương cực ra khỏi thiếc bằng axit, sau đó hòa tách vàng bằng phương pháp xyanua.
