[發(fā)明專利]一種從銦鎘鋅合金中生產(chǎn)鋅錠并回收銦、鎘的方法

有效

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• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN104047023A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶政修;張小寧;唐罡;蔣光佑;吳紹清
• 申請（專利權(quán)）人: 來賓華錫冶煉有限公司
• 主分類號: C25C1/16
• 分類號: C25C1/16;C22B17/02;C22B58/00;C22B9/02
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 45104
• 代理人: 黃永校

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有色金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種從銦鎘鋅合金中生產(chǎn)鋅錠并回收銦、鎘的方法。適用于從含In0.1～1.0％、Cd0.2～2.0％、Zn96～99％的鋅金屬合金中生產(chǎn)鋅錠并回收銦、鎘。

背景技術(shù)

目前，從含In0.1～1.0％、Cd0.2～2.0％、Zn96～99％的鋅金屬合金中生產(chǎn)鋅錠并回收銦、鎘的方法，主要有以下兩種：

第一種處理方法是多段蒸餾法。該方法的工藝為，含銦鎘的鋅合金經(jīng)過第一段蒸餾后，產(chǎn)出鋅鎘合金和鋅銦合金；鋅鎘合金經(jīng)過第二段蒸餾后，得到純鋅和高鎘鋅合金，純鋅澆鑄后得到蒸餾鋅產(chǎn)品；高鎘鋅合金經(jīng)過第三段蒸餾后，得到粗鎘和低鎘鋅合金，粗鎘可以作為產(chǎn)品出售，也可以生產(chǎn)精鎘錠，低鎘鋅合金返回第二段蒸餾；鋅銦合金經(jīng)過第四段蒸餾后，產(chǎn)出高銦底液和低銦鋅合金，低銦鋅合金返回第一段蒸餾；高銦低液含銦通常達(dá)到10％以上，采用“機(jī)械破碎、硫酸浸出、P204萃取、鹽酸反萃、鋅錠置換”工藝生產(chǎn)粗銦產(chǎn)品，或再加上粗銦電解過程生產(chǎn)精銦。該方法的優(yōu)點(diǎn)是，工藝線路清晰，生產(chǎn)流程較短，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，工藝過程環(huán)保，不排放“三廢”產(chǎn)物；但該方法的主要缺點(diǎn)是：(1)能源消耗大，生產(chǎn)成本高，在鋅金屬合金中，鋅的含量達(dá)到96％以上，在蒸餾過程中，鋅金屬、鎘金屬要轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝拍芘c銦金屬分離，蒸汽冷凝產(chǎn)物為鋅鎘合金，鋅鎘合金必須再次蒸餾，使鎘轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝c鋅分離，此外，高鎘合金和銦鋅合金也需要再蒸餾，以回收其中的鋅，這導(dǎo)致了蒸餾次數(shù)多，蒸餾過程能源消耗達(dá)到1tce/tZn，蒸餾過程成本達(dá)到1300元/t-Zn；(2)金屬損失大，在蒸餾過程中，鋅的回收率只有98％，鎘的回收率只有96％，銦的回收率也只有98％；(3)現(xiàn)場環(huán)境差，由于鋅、鎘都是低沸點(diǎn)金屬，在蒸餾過程中，由于設(shè)備的密封原因，會有少量的鋅鎘蒸汽逸出，加上加蒸餾爐在較高溫度下工作，因此現(xiàn)場環(huán)境較差。

第二種處理方法氨鹽電解法。該方法的工藝為鋅合金澆鑄陽極后，在氯化鋅—氯化銨—氨水混合溶液中進(jìn)行電解，得到陰極鋅片和陽極泥，陰極鋅片熔鑄后得到鋅錠產(chǎn)品；陽極泥用稀硫酸溶解后，得到含銦、鋅、鎘的溶液，溶液采用“P204萃取、鹽酸反萃、鋅錠置換”工藝處理，得到粗銦和萃取余液；萃取余液用鋅粉置換得到海綿鎘和置換液，海綿鎘出售或進(jìn)行提純生產(chǎn)精鎘錠產(chǎn)品，置換液返回電解過程配液。采用該方法，鋅、銦、鎘獲得較高回收率，都達(dá)到99％以上，過程消耗的能源也較低，能源消耗僅有0.4tce/tZn，過程成本也低到900元/t-Zn。該方法的主要缺點(diǎn)是：(1)產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，因?yàn)樵陔娊膺^程中，部分的鎘、鉛、鐵等溶解進(jìn)入溶液，并在陰極析出，導(dǎo)致產(chǎn)品雜質(zhì)含量超標(biāo)；(2)現(xiàn)場環(huán)境差，由于氨水具有揮發(fā)性，同時(shí)電解過程部分銨離子分解，生產(chǎn)現(xiàn)場氣味大；(3)生產(chǎn)成本較高，由于氨的揮發(fā)及銨離子的分解，需要在電解過程中，補(bǔ)充氨水和氯化銨，影響了成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種從銦鎘鋅合金中生產(chǎn)鋅錠并回收銦、鎘的方法，能夠從In0.1～1.0％、Cd0.2～2.0％、Zn96～99％的鋅金屬合金中快速分離與高效回收鋅、銦、鎘金屬，具有工藝流程簡短、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、有價(jià)金屬回收率高的優(yōu)點(diǎn)，工藝過程沒有“三廢”產(chǎn)物，有效保護(hù)了環(huán)境。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種從銦鎘鋅合金中生產(chǎn)鋅錠并回收銦、鎘的方法，包括下列步驟：

(1)、弱酸性電解：將含In0.1～1.0％、Cd0.2～2.0％、Zn96～99％的鋅金屬合金，澆鑄成陽極后，在硫酸鋅-硫酸鋰混合溶液體系中電解，電解液pH值3.5～4.5，電解溫度33～41℃，電流密度120～200A/m²，槽電壓0.4～0.5V，電解液含Zn²⁺40～60g/L、含Li⁺20～30g/L，電解得到陰極鋅片和陽極泥；

(2)、鋅片熔鑄：陰極產(chǎn)品在低頻工業(yè)爐內(nèi)熔化澆鑄后得到鋅錠產(chǎn)品；

(3)、陽極泥熔化：將陽極泥放入坩堝爐內(nèi)，在460～520℃下，熔化為二次合金；

(4)、鎘回收：二次合金進(jìn)入低溫蒸餾塔內(nèi)，在650～700℃下進(jìn)行連續(xù)蒸餾，得到粗鎘和低鎘合金；粗鎘作為產(chǎn)品對外銷售。

(5)、銦回收：低鎘合金進(jìn)入高溫蒸餾塔內(nèi)，在900～1000℃下進(jìn)行連續(xù)蒸餾，得到粗銦和低銦合金，粗銦作為產(chǎn)品對外銷售，低銦合金返回步驟(1)進(jìn)行弱酸性電解處理。

除另有說明外，本發(fā)明所有百分比均為質(zhì)量百分比，各組分含量百分?jǐn)?shù)之和為100％。

工藝過程及原理：