[發明專利]一種鋅冶煉副產物的處理方法

無效

• 申請號: 200910130830.5
• 申請日: 2009-04-16
• 公開（公告）號: CN101519727A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發明（設計）人: 李敦鈁;王成彥;尹飛;陳永強;王念衛;王軍;楊卜;揭曉武;楊永強;郜偉;阮書峰;王忠
• 申請（專利權）人: 北京礦冶研究總院
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C25C1/12;C25C1/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種鋅冶煉副產物的處理方法，屬于環境保護和有色金屬綜合利用技術領域。特別涉及一種濕法煉鋅過程中產出的銅鎘渣和鋅冶煉時產出的富鎘煙塵的處理方法。

技術背景

在濕法煉鋅過程中，為了獲得高質量的金屬鋅，并且為了提高電流效率，降低電能消耗，在電解前需要將電解液中的雜質離子Co、Ni、Sb、Cu和Cd等凈化除去。其中一般采用鋅粉置換的方法除去Cu和Cd，產出含大量金屬鋅的銅鎘渣。銅鎘渣的主要成分為Zn、Cd、Cu金屬及其它氧化物，還含少量As、Sb、Fe、Co、Ni等雜質，主要元素含量(％)：Zn?30～45、Cu?2～6、Cd?2～12、Fe?1～7。在鋅精礦的焙燒過程中，產出含鎘的富鎘煙塵，其主要元素含量(％)：Zn?0.3～1、Cd?12～18、Pb?40～55。

絕大多數金屬鎘是以伴生資源的形式存在于鋅礦中，作為金屬鋅冶煉的副產品加以回收。目前工業上提鎘原料主要為銅鎘渣、富鎘煙塵。處理銅鎘渣時，通常采用稀硫酸溶液浸出，加MnO₂使Fe等氧化，并加入石灰水中和除去鐵、砷和銻，調整浸出液pH值至3～4后，加入鋅粉置換，產出海綿鎘。海綿鎘經自然氧化后，接著用40～70g/L的稀硫酸溶液浸出，加入KMnO₄氧化并加入石灰水中和水解，進一步除去鐵，過濾后的水溶液用新鮮海綿鎘置換銅，產出含鎘電解液，電解后獲得純金屬鎘。在銅鎘渣的處理過程中，當浸出液的酸性較強時，在置換過程中產生AsH₃、SbH₃等劇毒氣體，惡化生產條件，此外還有大量的H₂放出，易發生爆炸等危險。

富鎘煙塵則需經富集后，將含鎘物料溶解，再用處理銅鎘渣相同的方法獲得含鎘電解液，電解后產出純金屬鎘。

采用上述工藝處理濕法煉鋅過程中產生的含鋅的銅鎘渣或富鎘煙塵，工藝十分復雜，處理周期長，所需要的化學原料種類和設備多，中間副產二次物料多。鋅粉消耗量大，生產流程中累積的金屬鋅多，增加了生產成本。

發明內容

本發明的目的是：提供一種鋅冶煉副產物的處理方法。首先用氨水與硫酸銨(或碳酸銨)的混合水溶液常溫浸出銅鎘渣或富鎘煙塵，然后用有機萃取劑萃取的方法脫銅，再以低電流密度電解法從含鋅和鎘的溶液中直接產出金屬鎘，取代鋅粉置換方法。該方法利用現有鋅冶煉過程中常用的鋅電解生產設備，并且可以應用于鋅礦物浸出液的直接脫鎘凈化過程。

本發明的目的是通過以下方案實現的：

1、銅鎘渣經自然空氣氧化后，再在260～310℃溫度下空氣中熱處理6～12h，而富鎘煙塵不需要熱處理。

2、熱處理后的銅鎘渣或富鎘煙塵加入到氨水與硫酸銨(或碳酸銨)的混合水溶液中，通入空氣攪拌浸出。其中液固比3～8∶1，氨濃度10～50g/L，硫酸銨(或碳酸銨)150～300g/L，浸出時間4～20h，浸出溫度15～40℃。

3、將浸出液過濾，用煤油稀釋后含10～30％LIX984(或LIX984N)的有機萃取劑萃取銅，萃取時浸出液與有機萃取劑相比3～10∶1，萃取溫度10～40℃；用170～200g/L的硫酸水溶液為反萃液，從萃銅有機相中反萃銅，反萃液與萃銅有機相的相比1∶1～6，反萃取溫度10～40℃。反萃取后，含硫酸銅的反萃液送電解銅。

4、浸出液經萃銅后，加入到電解槽內，采用普通直流電源電解，電流密度40～110A/m²，電解時間6～12h，直至溶液中的鎘離子濃度小于0.01g/L，產出金屬鎘產品。脫除銅、鎘后的浸出液送鋅提取工序。