[發明專利]一種從鉛鋅冶煉煙塵中提取Zn、In、Cd、Tl的方法

有效

• 申請號: 201410283073.6
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN104060099A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 李世平
• 申請（專利權）人: 貴州頂效開發區宏達金屬綜合回收有限公司
• 主分類號: C22B7/02
• 分類號: C22B7/02;C22B19/30;C22B58/00;C22B17/00;C22B34/12
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 谷慶紅

技術領域

本發明涉及濕法冶金技術領域，尤其是一種從鉛鋅冶煉煙塵中提取Zn、In、Cd、Tl的方法。

背景技術

鉛鋅冶煉煙塵是一種含有In、Zn、Cd、Tl、F、Cl化學元素的物質，而對于常規的提取鉛鋅冶煉煙塵中的In、Zn、Cd、Tl四種元素物質是采用堿浸，中浸、酸浸工藝流程，該工藝流程能夠較好的分離提取In、Zn、Cd和F、Cl，但對Tl的分離效率較差，一般只能達到40％左右，這主要是因為Tl在自然界存在Tl⁺和Tl³⁺兩種化合物，Tl⁺易溶于從PH值為0.5到PH值為14的各種溶液中；而Tl³⁺則在PH值為4.8～5.2時就已水解完全。

因而采用熱堿液浸出該煙塵時，只有F、Cl和Tl⁺被溶出進入堿液中，而Tl³⁺與In、Zn、Cd不溶出而留在原料中，因此，熱水堿浸出能分離提取部分Tl，大約30～40％；對于In、Zn、Cd等物質也難以被浸出；而當采用含In、Zn、Cd、Tl³⁺的物料，在PH值5.2～5.4浸出時，In和Tl³⁺留在浸出渣中，大部分Zn和Cd被浸出，采用傳統工藝分離提取即可得到Zn和Cd，但是對于In和Tl的提取較難。

采用中性浸出渣進行H₂SO₄酸性浸出，剩余部分Zn、Cd和In及Tl³⁺都被浸出，但，僅采用萃取法或金屬置換法是無法分離In和Tl³⁺，而傳統的工藝就是采用電解法或碘化法，但是當Tl³⁺含量較高時將嚴重影響金屬銦的質量，采用電解法或碘化法從金屬銦中脫除Tl不僅損失部分銦，而且難于達到高純銦的要求；同時，含In0.3～0.5％，含Tl0.2～0.3％屬于高含Tl原料，采用一般工藝只能分離40～50％的Tl，50％左右的Tl未得到回收而影響金屬銦的質量，同時，造成廢水含Tl量高，污染環境。

因此，本研究人員通過多年的努力與探索，對于從高Tl含量的鉛鋅冶煉煙塵中提取分離In、Zn、Cd、Tl等化學物質提供了一種新思路。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明提供一種從鉛鋅冶煉煙塵中提取Zn、In、Cd、Tl的方法，具有Tl的浸出分離率為98～99％，In的浸出分離率為98.5～99.2％，Zn的浸出分離率為99.2～99.7％，Cd的浸出分離率為99.7～99.8％，進而降低環境污染，提高產品回收率，降低生產成本，提高利潤的特征。

具體是通過以下技術方案得以實現的：

一種從鉛鋅冶煉煙塵中提取Zn、In、Cd、Tl的方法，包括以下步驟：

(1)漿化：將原料鉛鋅冶煉煙塵加水在常溫下漿化至液固比為3-5，獲得漿化原料；

(2)堿浸：將步驟1)的漿化原料按照升溫速度為5℃/min升溫至90℃后，采用堿調節PH值為10-12的條件下，浸出2-4h，過濾獲得浸出液和浸出渣；再向浸出液中滴加Na₂S，使得浸出液中的沉淀不在增加時，獲得Tl₂S精礦；

(3)酸浸：將步驟2)獲得的浸出渣采用占原料重量百分比為10％的雙氧水，加入濃度為30％的硫酸調節溶液PH值為5.2-5.4，控制液固比為3-5，調節溫度為88-92℃，浸出1.5-2.5h，過濾獲得浸出液a和浸出渣a；浸出液a采用常規分離提取方法進行分離提取，即可獲得Zn、Cd產品；浸出渣a待用；

(4)二次酸浸：將步驟3)獲得的浸出渣a采用濃度為30％的硫酸，控制液固比為3-5，并調節PH值為2-2.5，控制溫度為88-92℃下浸出1-2h，加入與原料中Tl的摩爾比為1-2的Na₂SO₃，再調節PH值為9～12，靜置2-4h，過濾獲得沉淀后液和沉淀渣，再將沉淀渣采用濃度為30％的稀硫酸溶解，并采用常規的分離方法分離獲得In、Zn、Cd產品；沉淀后液待用；

(5)滴定：沉淀后液中滴加Na₂S，控制溫度為60-70℃，滴定至沉淀后液中的沉淀量不再增加時，獲得Tl₂S精礦；

(6)廢液處理：將步驟2)和步驟4)過濾獲得Tl₂S精礦后的廢液采用氫氧化鈣溶液處理后排放，即可完成對鉛鋅冶煉煙塵中的Zn、In、Cd、Tl的提取。