专利名称：一种从含锌废料中提取有价金属及提炼一水硫酸锌的方法
技术领域：
本发明涉及一种金属提取方法，特别涉及一种从含锌废料中提取有价金属和提炼一水硫酸锌的方法。
背景技术：
随着有色金属的采选冶、化工等生产活动的日渐频繁，产生的工业废渣不论是从数量还是从种类上都大大增加，工业废渣的排放和堆存不仅占用大量土地，而且其中还有铅、镉等有毒重金属，对环境构成了极大的污染和威胁。目前，我们矿产资源紧缺，形势严峻，工业废渣中含有的锌、镉等日益成为一种具有开发利用价值的二次资源，且另一金属铟属于地壳中的稀有元素，其本身不能独立成矿，而是很分散的分布于其他矿物中，大部分以稀散状态存在于闪锌矿及方铅矿中。铟的含量达到0. 002%时就具有工业回收价值。稀散金属铟被广泛应用于电子计算机、能源、电子、光电、航空、核工业、化工和现代化信息产业等高科技领域。一水硫酸锌已被广泛应用于饲料添加剂、化工、国防、肥料、选矿、制药、橡胶、电子、印染剂、骨胶澄清剂及保护剂、电镀、防止果树病虫害及循环冷却水处理、粘胶纤维和尼龙纤维等领域。是制造锌盐和锌钡白的原料。在电解工业中用于电缆镀锌及电解纯锌。还用于木材及皮革保存剂及人造纤维工业。食品级用作营养增补剂。其制法用硫酸与氧化锌反应后过滤，在加入锌粉置换除去杂质，经过滤，加高锰酸钾氧化，再经干燥、分离、浓缩、过滤、二次置换、压滤、筛分，制得一水硫酸锌。而传统的回收方法包括传统湿法浸出、火化冶炼等，存在浸出液除杂工业复杂、回收率低、工艺耗能大，回收过程中需加入锌粉，具有成本高等缺点，粉碎过程中，采用球磨将物料粉碎到相同大小并混合，具有工艺复杂且需需要额外设备成本的能耗高等缺点。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种提取率高、工艺流程短的从含锌废料中提取有价金属和提炼一水硫酸锌的方法。本发明提供一种从含锌废料中提取有价金属和提炼一水硫酸锌的方法，包括提炼一水硫酸锌及提取镉、铅及铟等有价金属的工艺，其中，所述提炼一水硫酸锌的工艺包括酸化、氧化、锌置换、浓缩、干燥及包装等步骤；所述提取镉的工艺包括酸化、氧化、置换、镉渣漂洗等步骤；所述提取铅的工艺包括酸化、氧化、一次漂洗、二次漂洗等步骤；所述提取铟的工艺包括酸化、氧化、一次漂洗、二次漂洗、萃取、反萃、铟置换、电解等步骤；且萃取后的所述萃余液可加入下一个从含锌废料中提取有价金属和提炼一水硫酸锌的循环中重复使用。首先将含锌废料加入红泥漂洗槽内与硫酸以一定比例混合；通过加水稀释到既定浓度后进行固液分离得到粗锌液和一次废渣；再往粗锌液中加入双氧水及高锰酸钾进行氧化，得到氧化后液及二次废渣；再往氧化后液中加入锌粉进行置换，得到锌液及三次废渣；将所述锌液进行浓缩及干燥、包装后得到一水硫酸锌。
所述浓缩步骤中，将锌液放入浓缩槽内，用盘管蒸汽加热，通过浓缩蒸发后不断补充锌液的方法，经过一段时间后，当槽内满槽的料液达到既定浓度以上即可用离心机进行分离，离心分离后的固体通过人工和皮带运输到干燥筒内进行干燥，通过干燥筒和振动筛后得到一水硫酸锌。将所述三次废渣进行镉漂洗后得到镉渣及镉渣漂洗水。
将所述二次废渣制成浆料后，泵入酸性浸出槽内，加入硫酸反应进行一次漂洗后得到红泥和红泥漂洗水，调整浓度混合均匀后进行二次漂洗及固液分离后铅泥与漂洗液。所述漂洗液采用煤油和乙基己基磷酸作为有机相的3级逆流萃取方法，且所述萃取温度为常温。优选地，所述反萃采用盐酸。所述反萃步骤后经过除杂处理再用锌进行置换，置换时先用片碱中和反萃液到既定的PH值，然后加入双氧水除铁铋、过滤、滤液加盐酸调整酸值后一次置换，得到海绵铟，再加强盐酸溶解，然后过滤，滤渣回中和工序再进行二次置换，此时得到的海绵铟用清水洗涤干净，然后压团，最后用片碱熔融后铸形得到粗铟，粗铟再经过电解后得到精铟。萃取后的萃余液可加入下一个从含锌废料中提取有价金属和提炼一水硫酸锌的循环中重复使用。经酸化的所述一次废渣经浆化、浸出、压滤后得到浸出液及四次废渣，所述浸出液可重复进行浆化；所述四次废渣可加入二次漂洗的步骤中后得到铅泥。本发明提供的所述从含锌废料中提取有价金属和提炼一水硫酸锌的方法经过上述步骤处理后不仅可得到一水硫酸锌，还可得到镉、铅和铟等有价金属，简化了工序，降低了生产成本，具有操作方便、工艺简单、回收率高。成本低廉、能耗低等优点。
图I为本发明从含锌废料中提取有价金属和提炼一水硫酸锌的方法流程图。
具体实施例方式下面结合附图并通过具体实施方式
来进一步说明本发明的技术方案请参照图1，为本发明提供的一种从含锌废料中提取有价金属和提炼一水硫酸锌的方法，包括提炼一水硫酸锌及提取镉、铅及铟等有价金属的工艺，其中，所述提炼一水硫酸锌的工艺包括酸化、氧化、锌置换、浓缩、干燥及包装等步骤；所述提取镉的工艺包括酸化、氧化、置换、镉渣漂洗等步骤；所述提取铅的工艺包括酸化、氧化、一次漂洗、二次漂洗等步骤；所述提取铟的工艺包括酸化、氧化、一次漂洗、二次漂洗、萃取、反萃、铟置换、电解等步骤；且萃取后的所述萃余液可加入下一个从含锌废料中提取有价金属和提炼一水硫酸锌的循环中重复使用。首先向中性浸出槽内加入含锌含酸的萃余液中，再加入工业硫酸，缓慢投入含锌废料，反应15 20分钟后，用试纸测试，要求反应终点酸值PH=5. 0，波美浓度42Be-45Be，将反应好的料液通过板框式压滤机进行固液分离后得到粗锌液和一次废渣备用。除杂过程具体为向粗锌液中加入石灰乳和双氧水进行除铁，反应终点酸值PH=5. 0，用定性分析测量铁达标后将料液过滤，得到二次废渣即红泥送红泥漂洗岗位，滤液送二次氧化槽。向二次氧化槽内加入除铁后的锌液，料液加满后同时加入高锰酸钾和石灰乳进行除锰，反应终点PH=5. 0，用定性分析测量锰达标后将料液过滤，得到三次废渣和红泥混合一起送红泥巴漂洗岗位，滤液送除镉岗位。向置换槽内加入除完铁和猛后的锌夜,加满料液后加入锌粉反应15分钟,反应时料液的温度必须为45_60°C，反应终点用定性分析测量镉达标，将料液过滤，滤渣即铜镉渣收集处理，滤液即纯锌液，送入浓缩岗位。所述浓缩步骤中，将锌液放入浓缩槽内，用盘管蒸汽加热，通过浓缩蒸发后不断补充锌液的方法，经过约12小时后，当槽内满槽的料液的浓度达到72Be以上即可用离心机进行分离，离心分离后的固体水分约2%，通过人工和皮带运输到800°C的干燥筒内进行干燥，通过干燥筒和振动筛后得到一水硫酸锌。
将所述三次废渣进行镉漂洗后得到镉渣及镉渣漂洗水。将所述二次废渣制成浆料后，泵入酸性浸出槽内，加入硫酸反应4小时进行一次漂洗后，反应终点浓度55Be-60Be，终酸160g/l_220g/l，得到红泥和红泥漂洗水，调整浓度约为28Be混合均匀后进行二次漂洗及固液分离后得到铅泥与漂洗液，其中铅泥，含锌7%-9%，铟 0. 2% -0. 3%。，漂洗液约 20Be-22Be，含锌 70_90g/l，含酸 80_120g/l，含铟 0. 2g/l-0.4g/l。送入萃取岗位等待萃取。所述漂洗液采用煤油和乙基己基磷酸作为有机相的3级逆流萃取方法，且所述萃取温度为常温。优选地，所述反萃采用200g/l-220g/l的盐酸，萃余液含铟量要求小于0. 01g/l。所述反萃步骤后经过除杂处理再用锌进行置换，置换时先用片碱中和反萃液到PH=2. 5,然后加入双氧水除铁秘、过滤、滤液加盐酸调整酸值60-100g/l后一次置换,得到海绵铟，再加强盐酸溶解，然后过滤，滤渣回中和工序再进行二次置换，此时得到的海绵铟用清水洗涤干净，然后压团，最后用片碱熔融后铸形得到粗铟，粗铟再经过电解后得到精铟。萃取后的萃余液可加入下一个从含锌废料中提取有价金属和提炼一水硫酸锌的循环中重复使用。经酸化的所述一次废渣经浆化、浸出、压滤后得到浸出液及四次废渣，所述浸出液可重复进行浆化；所述四次废渣可加入二次漂洗的步骤中后得到铅泥。本发明提供的所述从含锌废料中提取有价金属和提炼一水硫酸锌的方法经过上述步骤处理后不仅可得到一水硫酸锌，还可得到镉、铅和铟等有价金属，简化了工序，降低了生产成本，具有操作方便、工艺简单、回收率高。成本低廉、能耗低等优点。上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种从含锌废料中提取有价金属和提炼一水硫酸锌的方法，其特征在于，包括提炼一水硫酸锌及提取镉、铅及铟等有价金属的工艺，其中，所述提炼一水硫酸锌的工艺包括酸化、氧化、锌置换、浓缩、干燥及包装等步骤；所述提取镉的工艺包括酸化、氧化、置换、镉渣漂洗等步骤；所述提取铅的工艺包括酸化、氧化、一次漂洗、二次漂洗等步骤；所述提取铟的工艺包括酸化、氧化、一次漂洗、二次漂洗、萃取、反萃、铟置换、电解等步骤；且萃取后的所述萃余液可加入下一个从含锌废料中提取有价金属和提炼一水硫酸锌的循环中重复使用。
2.根据权利要求I所述的从含锌废料中提取有价金属和提炼一水硫酸锌的方法，其特征在于，首先将含锌废料加入红泥漂洗槽内与硫酸以一定比例混合；通过加水稀释到既定浓度后进行固液分离得到粗锌液和一次废渣；再往粗锌液中加入双氧水及高锰酸钾进行氧化，得到氧化后液及二次废渣；再往氧化后液中加入锌粉进行置换，得到锌液及三次废渣；将所述锌液进行浓缩及干燥、包装后得到一水硫酸锌。
3.根据权利要求2所述的从含锌废料中提取有价金属和提炼一水硫酸锌的方法，其特征在于，所述浓缩步骤中，将锌液放入浓缩槽内，用盘管蒸汽加热，通过浓缩蒸发后不断补充锌液的方法，经过一段时间后，当槽内满槽的料液达到既定浓度以上即可用离心机进行分离，离心分离后的固体通过人工和皮带运输到干燥筒内进行干燥，通过干燥筒和振动筛后得到一水硫酸锌。
4.根据权利要求3所述的从含锌废料中提取有价金属和提炼一水硫酸锌的方法，其特征在于，将所述三次废渣进行镉漂洗后得到镉渣及镉渣漂洗水。
5.根据权利要求4所述的从含锌废料中提取有价金属和提炼一水硫酸锌的方法，其特征在于，将所述二次废渣制成浆料后，泵入酸性浸出槽内，加入硫酸反应进行一次漂洗后得到红泥和红泥漂洗水，调整浓度混合均匀后进行二次漂洗及固液分离后铅泥与漂洗液。
6.根据权利要求5所述的从含锌废料中提取有价金属和提炼一水硫酸锌的方法，其特征在于，所述漂洗液采用煤油和乙基己基磷酸作为有机相的3级逆流萃取方法，且所述萃取温度为常温。
7.根据权利要求6所述的从含锌废料中提取有价金属和提炼一水硫酸锌的方法，其特征在于，所述反萃采用盐酸。
8.根据权利要求7所述的从含锌废料中提取有价金属和提炼一水硫酸锌的方法，其特征在于，所述反萃步骤后经过除杂处理再用锌进行置换，置换时先用片碱中和反萃液到既定的PH值，然后加入双氧水除铁铋、过滤、滤液加盐酸调整酸值后一次置换，得到海绵铟，再加强盐酸溶解，然后过滤，滤渣回中和工序再进行二次置换，此时得到的海绵铟用清水洗涤干净，然后压团，最后用片碱熔融后铸形得到粗铟，粗铟再经过电解后得到精铟。
9.根据权利要求8所述的从含锌废料中提取有价金属和提炼一水硫酸锌的方法，其特征在于，萃取后的萃余液可加入下一个从含锌废料中提取有价金属和提炼一水硫酸锌的循环中重复使用。
10.根据权利要求9所述的从含锌废料中提取有价金属和提炼一水硫酸锌的方法，其特征在于，经酸化的所述一次废渣经浆化、浸出、压滤后得到浸出液及四次废渣，所述浸出液可重复进行浆化；所述四次废渣可加入二次漂洗的步骤中后得到铅泥。
全文摘要
本发明公开了一种从含锌废料中提取有价金属和提炼一水硫酸锌的方法，包括提炼一水硫酸锌及提取镉、铅及铟等有价金属的工艺，其中，提炼一水硫酸锌的工艺包括酸化、氧化、锌置换、浓缩、干燥及包装等步骤；提取镉的工艺包括酸化、氧化、置换、镉渣漂洗等步骤；提取铅的工艺包括酸化、氧化、一次漂洗、二次漂洗等步骤；提取铟的工艺包括酸化、氧化、一次漂洗、二次漂洗、萃取、反萃、铟置换、电解等步骤；且萃取后的萃余液可加入下一个循环中重复使用。如此不仅可得到一水硫酸锌，还可得到镉、铅和铟等有价金属，简化了工序，降低了生产成本，具有操作方便、工艺简单、回收率高。成本低廉、能耗低等优点。
文档编号C22B19/00GK102732731SQ20121023444
公开日2012年10月17日 申请日期2012年7月9日 优先权日2012年7月9日
发明者唐锡中 申请人:湖南中燎科技有限公司