[發明專利]一種從含鋅廢渣中結晶分離鋅、鎘的方法

有效

• 申請號: 201310457456.6
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN103468963A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 高益
• 申請（專利權）人: 西昌宏鑫實業有限公司
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C22B19/30;C25C1/16;C22B15/00;C22B41/00;C22B58/00
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

技術領域

本發明涉及環境工程領域，具體涉及一種從含鋅廢渣中結晶分離鋅、鎘的方法。

背景技術

隨著有色金屬的采選冶、化工等生產活動能過的日漸頻繁，產生的工業廢渣不論是從數量上還是從種類上都大大增加，工業廢渣的排放和堆存不僅占用大量土地，而且其中含有的鎘等有色金屬，對環境構成極大的污染和威脅。現有的有色金屬危險廢棄物處理技術，有固化填埋、投海、焚燒等技術，這類技術存在占用耕地、浪費資源、成本高、有遠期環境二次污染隱患等缺點。

有色金屬危險廢棄物的無害化資源化處理技術，一直是國內外研究的重點。現有技術有火法技術和濕法技術兩類。前者成本較高。現有濕法技術主要工藝步驟包括：浸出-固液分離-浸化富集-提取金屬或化合物。浸出是對有色金屬廢料進行選擇性浸出，使其中的重金屬成分溶出。浸出溶解主要有酸浸和氨浸兩種工藝。酸浸法是濕法冶金中常用的浸出方式之一，其反應時間短，浸出效率高，通過酸浸大部分金屬物質能以離子態或絡合離子態溶出。氨浸是以氨或氨加銨鹽作浸出劑，對裝置的密封性要求較高，其優越性是可以選擇性溶解銅、鋅、鈷、銀、鎳等金屬，而鐵、鉻、鈣、鋁等則大多被抑制在浸出余渣中。目標金屬進入液相后，利用直接過濾或加壓抽濾等方式使浸出液和殘渣固液分離，再把浸出液中的銅、鎳凈化富集后分離提取出來。比較成熟的凈化富集技術包括：化學沉淀、溶劑萃取、離子交換等方法，凈化富集步驟完成后，便可用結晶法來分離回收有色金屬廢料中銅、鎳等金屬資源，若對產品純度有更高要求，則是采用肼還原分離法、氫還原分離法、電解法或結晶法，最終以金屬或金屬鹽的形式回收。但傳統的回收方法存在浸出液除雜工藝復雜、回收率低、工藝耗能大、回收過程中加入鋅粉，具有成本高等缺點。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種工藝流程簡單、富集率高、分離效果好的從含鋅廢渣中結晶分離鋅、鎘的方法；應用本發明，能夠以低成本、低能耗回收和利用含鋅廢渣中鋅、鐵、銅、鎘等有價金屬，實現含鋅廢渣高價值綜合利用的目的。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：一種從含鋅廢渣中結晶分離鋅、鎘的方法，它包括以下步驟：

?????S1.?原料漿化：含鋅廢渣粉碎后入調漿池，加入收集的生產廢水充分攪拌制成漿料液；

?????S2.?中性浸出：將步驟S1所得的漿料液泵入浸出反應釜，然后打入濃度為150～200g/ml硫酸，硫酸與漿料液的體積比為3～6:1；同時加熱浸出反應釜65～75℃，攪拌至反應終點pH為4.5～5.5，得浸出礦漿；

S3.?過濾：將步驟S2所得浸出礦漿通過過濾機進行過濾，得濾渣與浸出濾液；浸出濾液進入下道工序，濾渣經酸性浸出與除鐵后再次過濾，所得濾液打入步驟S2中的浸出反應釜；

?????S4.?沉鍺：將步驟S3所得浸出濾液打入沉鍺反應釜中，緩慢加入已溶化的丹寧液，攪拌25～35min后靜置，靜置25～35min后再進行過濾分離，得丹寧鍺濾渣和除鍺濾液；其中丹寧液的濃度為92～108g/ml，丹寧液的加入量為除鍺溶液中鍺含量的25～40倍；

?????S5.?沉銦：將步驟S4所得除鍺濾液打入沉銦反應釜，蒸汽加溫至48～54℃后緩慢加入次氧化鋅粉，攪拌至溶液pH值4.5～5.5后停止加入，靜置28～35min后進行過濾分離，得含銦濾渣及除銦濾液；

?????S6.?沉銅：將步驟S5所得除銦濾液打入沉銅反應釜，蒸汽加溫至48～54℃后緩慢加入鋅粉，攪拌至溶液中銅離子低于0.01g/L時停止加入，反應38～45min后過濾分離，得含銅濾渣和除銅濾液；

?????S7.?濃縮結晶：將步驟S6所得除銅濾液打入不銹鋼濃縮罐，蒸汽加溫到120～140℃至硫酸鋅濃度40～45波美度后冷卻，冷卻溫度為20～30℃，有晶體析出后進行離心分離，所得固體為硫酸鋅，分離的濾液送入下道工序；

S8.?電極富集：將步驟S7分離所得的濾液送入電解槽中進行電解富集，電流密度為48～54A/m²，電壓2～2.2V，循環量4.8～5.2m³/h，通過電解富集可得純度為99.5%的電解鎘。

本發明具有以下優點：與傳統工藝相比，本發明不用加入鋅粉從硫酸鋅溶液中置換硫酸鉻為海綿鎘，而是采用濃縮結晶法直接從硫酸鋅、硫酸鎘的混合溶液中分離鋅、鎘，節約了鋅粉、降低了生產成本，簡化了生產工序。應用本發明，能夠以低成本、低能耗回收和利用含鋅廢渣中鋅、鐵、銅、鎘等有價金屬，實現含鋅廢渣高價值綜合利用的目的。本發明具有工藝簡單、操作方便、成本低廉、能耗低等優點。