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[發明專利]一種從含鋅廢渣中結晶分離鋅、鎘的方法有效

專利信息
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
地址: 615024 四川省涼*** 國省代碼: 四川;51
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 一種 含鋅 廢渣 結晶 分離 方法
【說明書】:

技術領域

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。

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