[發明專利]銅鎘渣中銅、鎘、鋅分離富集的方法

有效

• 申請號: 201210169116.9
• 申請日: 2012-05-28
• 公開（公告）號: CN102649998A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發明（設計）人: 徐娜;陳博;煙小億;陳雷
• 申請（專利權）人: 陜西安圣美貿易發展有限公司
• 主分類號: C22B3/24
• 分類號: C22B3/24;C22B7/04;C22B3/08;C22B15/00;C22B19/30;C22B17/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

技術領域

本發明屬于濕法冶金技術領域，涉及一種對鋅冶煉工藝所產生的銅鎘渣中銅、鎘、鋅分離富集的方法。

背景技術

鋅冶煉工藝是以稀硫酸溶劑溶解鋅礦中的鋅，使鋅盡可能全部地溶入溶液中，生成硫酸鋅溶液；再對此溶液進行凈化以除去溶液中的雜質；然后從硫酸鋅溶液中電解析出鋅；電解析出的陰極鋅再熔鑄成錠，即為鋅冶煉工藝的成品。

目前對鋅冶煉工藝除雜工序中產生的銅鎘渣的處理工藝主要分為以下三種。

（1）單獨建立回收系統，以鋅回收為主，將含量較低的銅、鎘作為雜質離子除去。首先將銅鎘渣中的銅、鋅、鎘轉入溶液，然后用含有銅、鋅、鎘的浸出液作原液，以鋅粉為還原劑，從溶液中置換除銅，含銅渣堆存，除銅后的置換后液返回浸出工序。如此循環幾個周期，待鋅濃度達到100g/L以上時，送鋅冶煉工藝沉礬工序除去鎘，回收鋅。

（2）針對銅鎘渣中的鎘金屬進行回收，提純。利用酸液，將銅鎘渣漿化、浸出，經除雜工序后，渣堆存，溶液加入理論量1.1～1.2倍的鋅粉進行置換，得到海綿鎘。將洗滌后的鎘綿經壓團、熔化、熔煉成粗鎘錠。粗鎘經間斷真空蒸餾，再加堿熔化鑄成鎘錠產品。

（3）將銅鎘渣中的鎘、銅金屬進行分步回收，可將鋅、鎘、銅于同一罐中同時浸出，然后再調節溶液的酸度、溫度，加入不同量的鋅粉，用沉淀法分段置換提取海綿銅、海綿鎘，并經過精煉，得到銅、鎘金屬產品。實踐證明，該工藝可縮短流程，節約銅渣堆放場地，省去了運輸等環節。

以上三種方法，均可有效地回收部分銅、鎘金屬，但前兩種都存在著流程長，需要許多儲罐、場地存放溶液、濾渣等問題，而第三種方法可一步浸出鋅、鎘、銅金屬，但用化學法沉淀分離金屬需要大量的藥劑，增大了生產成本。同時最主要的是采用上述方法置換得到的金屬純度較低，降低了金屬的經濟價值，間接增大了生產成本。

發明內容

本發明的目的是為鋅冶煉工藝提供一種將銅鎘渣中銅、鎘、鋅分離富集的方法，工藝簡單，成本低，得到的銅、鎘、鋅金屬純度很高，并且分離過程中使用的材料可以循環使用，還具有工藝周期短，效率高的優點。

本發明所采用的技術方案是，銅鎘渣中銅、鎘、鋅分離富集的方法，具體按照以下步驟進行：

步驟1一段浸出工序

將銅鎘渣用水漿化后加入到浸出槽中，然后加入硫酸，通入空氣攪拌，控制反應液pH值在0.8～1.2之間，加熱溫度30℃～60℃，反應時間0.5小時～1.5小時，其中，銅鎘渣浸出率不低于90%，將溶液中銅濃度控制在5g/L以下；然后過濾，得到一段浸出液與一段浸出渣；

步驟2二段浸出工序

將步驟1得到的一段浸出渣用水漿化后加入到浸出槽中，然后加入硫酸，通入空氣攪拌，控制反應液pH值在1～3之間，加熱溫度60℃～80℃，反應時間1.5小時～2.5小時，然后過濾，得到二段浸出液和二段浸出渣，其中，二段浸出渣中鋅、銅、鎘的質量分數低于0.5%；二段浸出液返回到下一批次步驟1一段浸出工序的浸出槽中，二段浸出渣堆存；

步驟3銅萃取工序

將步驟1得到的一段浸出液采用銅萃取工序萃取提銅，萃取提銅后得到兩種產品，一種是反萃液，即合格的硫酸銅溶液，硫酸銅溶液經處理得到銅；另一種是萃余液，即不含銅的溶液，萃余液進入步驟4的調pH值工序使用；

步驟4調pH值

將步驟3得到的萃余液用稀氫氧化鈉溶液調節pH值至4～6，靜置、過濾待用；

步驟5鎘鋅分離的串聯連續吸附交換工藝

采用吸附柱進行鎘鋅分離，吸附柱為上下直徑相同的管狀體，在吸附柱內填充重金屬吸附材料，柱體兩端附有過濾網，防止重金屬吸附材料流出；

將2-6個吸附柱首尾串聯，構成串聯吸附柱；將步驟4調節好pH值的萃余液以10m/h～30m/h的流速，從串聯吸附柱始端底部通入，從串聯吸附柱末端頂部排出，控制出水中鎘濃度小于0.2mg/L，排出的溶液為含鋅的溶液，即分離出鋅；

鎘離子被重金屬吸附材料吸附，達到鋅、鎘分離的目的；當始端吸附柱中的重金屬材料吸附鎘離子飽和后，將始端的吸附柱與其余串聯的吸附柱分離，始端的吸附柱進入鎘的解吸工序；同時另取一新的吸附柱與剩余串聯吸附柱中末端的吸附柱串聯，構成新的串聯吸附柱，使吸附柱的數量在整個吸附過程中保持恒定，促使吸附過程連續循環進行；然后將萃余液通入新的串聯吸附柱的始端底部，并從新的串聯吸附柱末端頂部排出，并保證出水中鎘濃度小于0.2mg/L，達到連續吸附以及鋅、鎘分離的目的；