[發明專利]一種從含鉈硫化廢渣中分離鉈的處理方法

有效

• 申請號: 202111643119.7
• 申請日: 2021-12-29
• 公開（公告）號: CN114318020B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 林璋;劉煒珍;李婕;王云燕;柯勇
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B61/00
• 分類號: C22B61/00;C22B3/22;C22B3/44
• 代理公司: 長沙知行亦創知識產權代理事務所(普通合伙) 43240
• 代理人: 嚴理佳

本發明提供了一種從含鉈硫化廢渣中分離鉈的處理方法，包括步驟：S1，將所述含鉈硫化廢渣和與弱堿性有機鹽溶液混合后進行球磨處理，得固液混合物；S2，對所述固液混合物進行水熱處理后進行固液分離，得脫鉈濾渣和含鉈分離液。本發明根據鉈的不同價態的性質與其他重金屬之間的理化性質差異實現選擇性了鉈的選擇性分離提取，采用本發明可定向提取鉈，實現硫化渣的脫毒，具有良好的經濟和環境效益。

技術領域

本發明涉及固體廢棄物的處理，尤其涉及一種從含鉈硫化廢渣中分離鉈的處理方法。

背景技術

在鉛鋅礦冶煉過程中，產生的硫酸污水常用石灰中和處理后，再添加硫化物進行重金屬離子的深度脫除，硫化物沉淀后產生的廢渣中含有大量的鉛、鋅、鎘、鉈等重金屬硫化物。對于硫化廢渣的處理與回收一直是被忽視的環境問題。其中，鉈單質金屬廣泛應用于電子通訊、國防軍事等方面，是極其稀有的貴重金屬。但離子形態的鉈是一種非必需的有毒元素，兩種價態(一價與三價)在環境遷移性和毒性方面存在很大差異，一價的鉈在水環境中的遷移性要遠大于三價鉈，而三價鉈的毒性更大。近年來，隨著富鉈礦物的利用，全球許多典型的采礦/冶煉區都發生了與鉈相關的污染事件，目前的相關研究集中于水溶液中鉈的脫除，但含鉈廢渣的相關處理方法非常欠缺，廢料中富集的一價鉈的釋放會導致嚴重的環境污染。因此，亟需開發一種含鉈廢渣的無害化處理技術，使鉈元素得到回收利用的同時實現重金屬廢渣的無害化處理。

目前，對于固體中鉈元素的處理方法主要有固化法和提取法。其中固化法有：中國專利《一種鉈污染深度固化劑及其制備方法與應用》(CN201910532842.4)中將硅鋁礦物、鈣鎂輔助劑和助熔劑混合均勻，進行焙燒后得到活性硅酸鋁鹽材料，經熔融后鉈被硅鋁酸鹽包覆固定，減少鉈的溶出。提取法主要有：中國專利《一種從含鉈渣中提取金屬鉈的方法》(CN101314823B)采用真空爐內三步蒸餾提取鉈渣中的金屬鉈，鉈回收率可達90％以上。但此方法對于含水量較高的鉈渣并不適用。中國專利《一種含鉈硫化鉛精礦中鉈的脫除方法》(CN105400954B)對含鉈硫化鉛精礦進行濕式細磨，磨礦過程中加入堿性物質使礦漿的pH值大于等于11.0，磨礦完成后，進行液固分離得到堿性液體和細磨后的鉛精礦；在細磨后的鉛精礦中加入硫酸溶液，室溫下攪拌反應經液固分離得到酸性液體和精礦渣。類似的，中國專利《一種從鉛冶煉系統中富集回收鉈的方法》(CN111088433A)將鉈鎘煙灰至于水或稀硫酸中浸出后采用金屬單質對收集的浸出液進行一次及二次置換；二次置換后得到含有鉈的海綿鎘放置氧化后采用純堿溶液浸出，浸出后得到富鉈浸出液，然后再次進行置換，得到海綿鉈，完成鉈的富集。

上述專利雖然對廢渣中的鉈進行了提取，但提取鉈元素的同時也會將其他重金屬一同浸出，沒有實現廢渣中鉈的選擇性分離提取，浸出液中的其他重金屬的處理依舊帶來環境問題。中國專利《一種從含鉈氧化鈷廢渣中分離富集鉈的方法》(CN202110274855)采用堿性且還原條件下溶出鉈，使得只有鉈進入溶液而其它雜質金屬仍保留在渣中，之后的溶出液采用酸性物質和氧化物質結合的方式，使含鉈堿性液體中的鉈沉淀進入渣中，實現鉈的富集。該專利對于氧化物形式的廢渣進行了鉈的選擇性提取，鉈氧化物中鉈的價態為三價，該專利采用的方法是把三價鉈還原為可溶性的一價鉈，之后通過投加氧化物再形成氧化鉈沉淀，工藝流程較為復雜，并且不適用于更為普遍存在的硫化廢渣。

此外，即使針對硫化廢渣中可溶的一價鉈，現有手段也僅采用氫氧化鈉等常規堿性物質對其進行溶出，而根據實驗數據來看，常規的堿性溶出并不能實現含鉈硫化廢渣中鉈的有效分離。

鑒于此，有必要提供一種從含鉈硫化廢渣中分離鉈的處理方法，以解決或至少緩解上述從含鉈硫化廢渣中分離鉈較為困難的技術缺陷。

發明內容

本發明的主要目的是提供了一種從含鉈硫化廢渣中分離鉈的處理方法，旨在解決上述從含鉈硫化廢渣中分離鉈較為困難的技術問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種從含鉈硫化廢渣中分離鉈的處理方法，包括步驟：

S1，將所述含鉈硫化廢渣和與弱堿性有機鹽溶液混合后進行球磨處理，得固液混合物；