一种一段浸出回收锌系统铜镉渣中有价金属的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉属锌湿法冶炼技术废渣回收领域，具体涉及一段浸出回收锌系统铜镉渣中有价金属的方法。
【背景技术】
[0002]在湿法炼锌系统加锌粉净化除铜镉阶段，产出含有价金属锌、铜、镉的铜镉渣，一般含Zn30%~50%，Cul%~10%，Cd7%~20%，该湿法渣为冶炼中间产物，直接销售价格低廉，大多数锌冶炼工厂都进行了综合回收，一般将锌以硫酸锌形式返回锌系统，铜以海绵铜渣形式回收，镉以海绵镉或精镉锭形式回收。
[0003]处理铜镉渣的主要方法可概括为两种:1) 二段浸出法:将铜镉渣加废电解液或硫酸进行二段逆流浸出，浸出过程中加二氧化锰或压缩空气进行氧化，浸出液含硫酸锌和硫酸镉，送镉置换工段回收镉、锌，浸出渣为铜渣；2)直接浸出法:用浓度高的硫酸浸出铜镉渣，将锌、铜、镉直接转入溶液中，然后再用锌粉置换铜得到海绵铜渣，置换镉得到海绵镉，置换液含硫酸锌，返回系统回收锌。上述方法存在以下缺陷:二段浸出法流程长，反应速度慢(需1~2天)，二氧化锰消耗量大，铜渣品位低，浸出液含杂质高；直接浸出法的浸出液含杂质高，且铜也被浸出进入溶液，需消耗大量锌粉来置换出海绵铜；含杂质高的浸出液需加高锰酸钾和氢氧化钠进行氧化中和除杂。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服以上缺点，本发明提供一种一段浸出回收锌系统铜镉渣中有价金属的方法，该方法缩短了工艺流程和反应时间，产出的产品杂质少、品位高。
[0005]本发明的目的是通过以下技术手段实现的，该方法由以下步骤组成:
A、溶解并调节PH值:搅拌状态下，在铜镉渣矿浆中加入由硫酸、锌系统电解产出的废电解液中的任何一种或者混合液构成的酸，控制PH=0.5-3,铜镉渣矿浆为湿法炼锌系统净化段脱除铜、镉等杂质时产出的铜镉渣浆化后得到铜镉渣矿浆。
[0006]B、空气氧化:通入压缩空气加强搅拌和氧化，压缩空气为除去二氧化碳的压缩空气，并将溶液加热至60~90°C，保温时间为0.5~4h ；
C、强氧化剂彻底氧化并除杂:缓慢加入强氧化剂，强氧化剂可以是双氧水、高锰酸钾中的任何一种或两种，将铜镉渣中的锌、镉进一步彻底氧化并起到除杂作用，氧化时间为0.l~2h ；
D、制取海绵铜:反应结束后补加由硫酸、锌系统电解产出的废电解液中的任何一种或者混合液构成的酸，控制pH=2.5~4，然后过滤溶液，得到锌镉浸出液和海绵铜。海绵铜可返回铜渣除氯系统利用；
E、锌镉置换:在锌镉浸出液中加入一定量的电炉锌粉，电炉锌粉的粒度为100~400目，金属锌含量大于80%，检测锌镉浸出液中Cd的含量，然后电炉锌粉加入量的计算公式为:电炉锌粉量g/L=0.6XCd含量g/L+电炉锌粉中的金属锌含量，进行镉置换； F、海绵镉和硫酸锌溶液的制取:过滤溶液，得到硫酸锌溶液和海绵镉，海绵镉压团后得到海绵镉饼，硫酸锌溶液可返回锌系统回收利用。
[0007]本发明具有以下优点和效果:
(I)通过添加强氧化剂，只需一段浸出即可将大量的锌、镉浸出到溶液中，而铜则留在渣中，以海绵铜的形式存在，缩短了工艺流程和反应时间。
[0008](2)通过先用空气氧化减少分强氧化剂的消耗，降低成本，强氧化剂还起到去除杂质的作用，因此不需要去除杂质的工序，进一步缩短了工艺流程和反应时间。
[0009](3)得到的海绵铜产品含铜品位高，可直接返回铜渣除氯系统利用，代替硫酸铜和锌粉，节省大量成本。
[0010](4)通过实践得到最佳锌的投入量，投入理论量的电炉锌粉即可一次性将浸出液中的锦置换完，且广出的海绵锦饼品位尚、含杂质少，有利于后续的?米加工处理。
[0011](5)镉置换得到的硫酸锌溶液含锌高、含杂质少，可返回锌系统回收利用。
[0012](6)本发明回收率较高铜、镉、锌的回收率均大于99%。
【附图说明】
[0013]图1为本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0014]下面对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明所作的变换，均属于本发明的保护范围。
[0015]实施例一:
A取某冶炼厂的铜镉渣矿浆1L，其过滤渣的主要成分为:Ζη 45.68%，Cu 7.28%，Cd17.59%ο搅拌状态下，在铜镉渣矿浆中加入硫酸，控制ρΗ=1。
[0016]B通入压缩空气加强搅拌和氧化，并将溶液加热至70°C，保温时间为1.5h。
[0017]C缓慢加入双氧水50ml，将铜镉渣中的锌、镉氧化。氧化时间为0.2h。
[0018]D反应结束后补加废电解液，控制pH=3.5，然后过滤溶液，得到锌镉浸出液和海绵铜。海绵铜主要成分:Cu 62.25%、Zn 7.56%、Cd 9.12%，可返回铜渣除氯系统利用。锌镉浸出液为4L，含杂质低，不需加高锰酸钾和氢氧化钠进行氧化中和除杂，主要成分:Zn110.02g/l，Cu 0.llmg/1，Cd 52.55 g/1，As 0.063 mg/1,Sbl.23 mg/1, Fe 0.19mg/l。
[0019]E在4L锌镉浸出液中加入146.65g电炉锌粉，加入锌粉量计算通过0.6 X 52.55g/L + 0.86X4，进行镉置换。电炉锌粉的粒度为325目，金属锌含量为86%。
[0020]F过滤溶液，得到硫酸锌溶液和海绵镉。硫酸锌溶液主要成分Zn 146.51g/l，Cu0.04mg/l, Cd 20.13mg/l，可返回锌系统回收利用。海绵镉压团后得到海绵镉饼，主要成分Zn 1.91%，Cu 0.052%，Cd 89.19%。铜、镉、锌的回收率均大于 99%。
[0021]实施例二:
A取某冶炼厂的铜镉渣矿浆1L，其过滤渣的主要成分为:Zn 45.68%，Cu 7.28%，Cd
17.59%ο搅拌状态下，在铜镉渣矿浆中加入硫酸，控制pH=2。
[0022]B通入压缩空气加强搅拌和氧化，并将溶液加热至90°C，保温时间为0.5h。
[0023]C缓慢加入高锰酸钾lg，将铜镉渣中的锌、镉氧化。氧化时间为0.6h。
[0024]D反应结束后补加硫酸，控制pH=3，然后过滤溶液，得到锌镉浸出液和海绵铜。海绵铜主要成分:Cu 59.19%, Zn 7.19%、Cd 8.91%，可返回铜渣除氯系统利用。锌镉浸出液为4L，含杂质低，不需加高锰酸钾和氢氧化钠进行氧化中和除杂，主要成分:Zn 113.56g/l，Cu0.19mg/l, Cd 53.89 g/1, As 0.091 mg/1, Sbl.14 mg/1, Fe 0.27mg/l。
[0025]E在4L锌镉浸出液中加入148.67g电炉锌粉，加入锌粉量计算通过0.6X553.89g/L + 0.87X4，，进行镉置换。电炉锌粉的粒度为120目，金属锌含量为87%。
[0026]F过滤溶液，得到硫酸锌溶液和海绵镉。硫酸锌溶液主要成分Zn 149.16g/l，Cu0.02mg/l, Cd 17.38mg/l，可返回锌系统回收利用。海绵镉压团后得到海绵镉饼，主要成分Zn 2.28%，Cu 0.046%，Cd 88.16%。铜、镉、锌的回收率均大于 99%。
[0027]实施例三:
A取某冶炼厂的铜镉渣矿浆1L，铜镉渣矿浆为湿法炼锌系统净化段脱除铜、镉等杂质时产出的铜镉渣浆化后得到铜镉渣矿浆，其过滤渣的主要成分为:Zn 46.68%，Cu 7.58%，Cd
18.09%ο搅拌状态下，在铜镉渣矿浆中加入锌系统电解产出的废电解液，控制ρΗ=0.5。
[0028]B通入去除二氧化碳的压缩空气加强搅拌和氧化，并将溶液加热至60°C，保温时间为4ho
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