從銅鎘渣中回收鋅、鎘、銅的試驗(yàn)研究.pdf

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1、第1期(總第65期)濕法冶金№11(Sum№.65)1998年3月HydrometallurgyMar.1998從銅鎘渣中回收鋅、鎘、銅的試驗(yàn)研究譙寧(四川西昌鋅業(yè)有限責(zé)任公司實(shí)驗(yàn)室四川西昌615013)本文介紹了采用鋅、鎘、銅直接浸出法從濕法煉鋅廠產(chǎn)出的銅鎘渣中回收鋅、鎘、銅的工藝試驗(yàn)。該方法與原方法相比,不僅縮短了流程,節(jié)約了場地,而且減少了運(yùn)輸、設(shè)備、人力等,具有較好的應(yīng)用價(jià)值,各煉鋅廠均可采用。關(guān)鍵詞銅鎘渣直接浸出鋅鎘銅1前言2.2試驗(yàn)原則流程我廠是以濕法煉鋅為主的鋅冶煉廠,凈試驗(yàn)所采用的工藝流程如圖所示。化除雜工序(為中上清液凈化除銅、鎘、鈷、銻、鐵工序)產(chǎn)出的銅鎘渣中

2、含有大量的有價(jià)金屬,如鋅、鎘、銅等,可綜合回收利用。以往各煉鋅廠均采用先提取鋅、鎘,再對壓濾渣(即銅渣)進(jìn)行加酸浸銅的工藝流程,不僅流程長,而且需要許多貯罐、場地存放溶液、濾渣等。我廠現(xiàn)將流程改為鋅、鎘、銅于同一罐中同時(shí)浸出,然后再用沉淀法分別提取海綿銅、海綿鎘。實(shí)踐證明,新工藝可縮短流程,節(jié)約銅渣堆放場地,省去了運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)。經(jīng)過一年多的生產(chǎn)實(shí)踐,效果較好,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。2試驗(yàn)原料及工藝原則流程2.1試驗(yàn)原料試驗(yàn)原料由中上清液凈化除銅、鎘(一段)、鈷(二段)、銻、鐵、殘鎘(三段)的凈化渣試驗(yàn)原則流程圖混合而成,主要成分見表1。表1原料的化學(xué)組成3直接浸出Zn、Cd、Cu元

3、素ZnCdCuCoFeH2O3.1浸出原理及浸出過程含量(%)30.774.133.820.0160.7437.1用鋅電解工序產(chǎn)出的廢電解液(含酸·41·150g?L)作浸出劑浸出銅鎘渣?？刂茰囟?0此,只要適當(dāng)控制溶液的氧化還原電位,采用～80℃,機(jī)械攪拌3～4h,反應(yīng)后期保持溶液鋅粉置換法完全可以沉淀出銅和鎘。本試驗(yàn)pH=0.5,保證鋅、鎘充分浸出。然后根據(jù)所即采用鋅粉置換法沉淀溶液中的銅和鎘。加銅鎘渣中總銅量加入氧化劑軟錳礦浸出置換過程在機(jī)械攪拌槽中進(jìn)行。銅。銅浸出時(shí),保持溶液pH=0.5～1.5,時(shí)間4.2置換沉銅最佳條件及工藝指標(biāo)1h。待銅完全浸出后,溶液加適量石灰乳中

4、經(jīng)過試驗(yàn),得到鋅粉沉銅的最佳條件為:和至pH=3.5～3.8。溫度60～65℃,時(shí)間1h;加吹制鋅粉量為理銅浸出后,用石灰乳中和溶液中的殘酸論量的1.1倍。得到的工藝指標(biāo)為:銅置換率而不用現(xiàn)場的銅鎘渣主要是因?yàn)樾庐a(chǎn)出的銅99.5%,置換后液含銅<0.002g?L。用水洗2+鎘渣未經(jīng)充分氧化,渣中的單質(zhì)鋅會(huì)與Cu滌除去殘留的硫酸鋅溶液,海綿銅品位為802+發(fā)生置換反應(yīng),使浸出的Cu又返回到渣～85%。鎘損失率<3%。中。4.3置換沉鎘最佳條件及工藝指標(biāo)浸出反應(yīng)方程式如下:沉銅后的溶液按鎘含量再加入吹制鋅粉Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑(理論量的1.15～1.2倍)置換鎘,其它條

5、件Cd+H2SO4CdSO4+H2↑為:溫度40～45℃,時(shí)間1h。所得工藝指標(biāo)2++3+2+2Fe+MnO2+4H2Fe+Mn為:鎘置換率97%,置換后液含鎘<0.3g?L。+2H2O(在酸性條件下)用水洗滌除去夾帶的硫酸鋅溶液,海綿鎘品3+2+2+2Fe+Cu2Fe+Cu位為75%。從反應(yīng)式可以看出,要保證銅完全被浸5結(jié)語出,反應(yīng)必須在有鐵和在酸性條件下進(jìn)行。銅鎘渣中含有足量的鐵,浸出后液含鐵1g?L左(1)以上試驗(yàn)流程及工藝指標(biāo)經(jīng)我廠一右,不必另外補(bǔ)加,并且鐵離子可循環(huán)參與反年來的生產(chǎn)實(shí)踐證明是切實(shí)可行的,工藝過應(yīng)。反應(yīng)過程中應(yīng)隨時(shí)監(jiān)測溶液pH值,使溶程易于操作控制,經(jīng)濟(jì)效

6、益明顯。液保持一定的酸度。(2)本流程主要優(yōu)點(diǎn)在于鋅、鎘、銅于一3.2試驗(yàn)結(jié)果罐同時(shí)浸出,可減少人力、物力,收到了事半浸出后,浸出液及殘?jiān)袖\、鎘、銅含量功倍的效果。見表2。渣率約10%。(3)因受條件限制,本試驗(yàn)浸出銅時(shí)采用軟錳礦作氧化劑,而理論上完全可采用壓縮表2浸出試驗(yàn)結(jié)果空氣作氧化劑,而且費(fèi)用較低,只是浸出時(shí)間元素ZnCdCu較長。浸出液組成(g?L)110～1308～99～10(4)除鎘后的溶液還可以進(jìn)一步回收鈷浸出率(%)97.59697等有價(jià)金屬。渣組成(%)<10<1<1參考文獻(xiàn)1大連工學(xué)院無機(jī)化學(xué)教研室,無機(jī)化學(xué)(第二冊),1987,4鋅粉置換沉銅、鎘112中國

7、有色金屬工業(yè)總公司職工教育教材編審辦公室,有4.1置換機(jī)理色金屬工人技術(shù)理論培訓(xùn)教材——鋅冶金工藝學(xué),北由于鋅、鎘、銅的標(biāo)準(zhǔn)電位相差較大(Zn京:冶金工業(yè)出版社,1986,10-0.72V,Cd-0.401V,Cu+0.337V),因3秦念華,有色金屬(冶煉部分),1993,(4),25～26·42·