专利名称：一种含锌镍镉物料金属元素的分离方法
技术领域：
本发明属于冶金领域，具体涉及一种含锌镍镉物料金 属元素的分离方法。
(二) 背景技术在全国乃至国外，含锌镍镉物料分布较广，数量较大， 成分复杂，主要含锌镍镉三种主要金属元素，且以氧化物形式存在，其价值 较高。目前，从这种物料中分离三种有价金属元素，采用全湿法处理酸法 和碱法。酸法的过程如下加硫酸浸出，过滤，得到含硫酸镍、硫酸锌和硫 酸镉的混合溶液，釆用锌粉置换镉，但置换出的海绵镉中包裹锌严重，给后 续处理带来困难，而剩余的硫酸镍和硫酸锌混合物很难分离， 一般采用萃取 的方法分离镍和锌，由于锌含量较高，给操作带来困难。采用碱法处理，其 过程如下加氢氧化钠浸出，氧化锌与氢氧化钠反应，生成锌酸钠，而氧化 镍和氧化镉不与氢氧化钠反应，经过过滤，实现了锌与镍镉分离，而含镍镉 渣采用硫酸浸出，过滤，得到含硫酸镉和硫酸镍混合溶液，用硫化钠沉淀， 控制pH值，可实现镍镉分离，但试剂消耗过大，产物硫化镉市场较小，价值 较低，整个处理成本较大。
由于传统的酸法和碱法存在以上技术问题，导致含锌镍镉物料中金属元 素没有得到充分利用。
(三) 发明内容本发明的目的就是提供一种含锌镍镉物料金属元素的分 离方法。该方法具有操作简单、设备运行稳定、设备检修方便、生产效率高、 环境友好、成本低等优点。
本发明包括以下步骤-
a、锌镍镉物料经粉碎，加入硫酸锌一起润磨，硫酸锌用量为含锌镍镉物
料重量的0.5 3.5%，焙烧，焙烧温度为300 90(TC，焙烧时间为l~5h;b、焙烧结束后，以水浸出，浸出温度60 9(TC，浸出时间l 5h;过滤、 洗涤，得硫酸镉溶液及含镍和锌滤渣；
c、 滤渣烘干，加入还原剂烟煤、无烟褐煤或焦碳，还原剂用量为含锌镍 镉物料重量的10~50%;拌匀，润磨，焙烧还原，还原温度为1000-1300。C， 还原时间为l~4h;
d、 还原结束后，渣料含镍，锌则以氧化锌形式沉积在收尘设备里，分别 得含镍物料和含锌物料。
所述的物料为含锌镍镉物料。
在锌镍镉物料粉碎时加入添加剂即硫酸锌一起润磨，其作用是与氧化镉 反应，生成硫酸镉和氧化锌，通过水浸，从而使氧化镉以硫酸镉形式进入溶 液，实现镉与锌分离。
所述的还原设备为回转窑。
本发明与硫酸或氢氧化钠处理比较，具有操作简单、设备运行稳定、设 备检修方便、环境友好、成本低等优点。由于本发明采用成熟的回转窑焙烧 和水浸出工艺，避免了镉粉尘污染，采用回转窑还原，整个处理过程操作简 单和运行平稳，添加剂可再生，还原剂来源广、便宜，整个处理成本较低。 因此，本发明为含锌镍镉物料或含铜锌灰等实现有价金属分离提供了一种新 的方法，具有潜在的工业应用前景。
(四)
图l是本发明的工艺流程方框图。
具体实施方式
； 实施例l
1. 含锌镍镉物料的化学成分如下Cd 13.25~14.60%、 Zn25.01 26.88%、 Ni 4.54~4.69%。
2. 工艺条件含锌镍镉物料经粉碎，物茅4^0.074mm占80%，加入无7jC硫 酸锌，其用量为含锌镍镉物料重量的0.5%，润磨，通过螺旋给料，进入回转 窑，控制物料焙烧温度300°C，时间lh，焙烧结束后，采用水浸出，浸出温 度60'C，浸出时间lh，浸出结束后，经过滤和洗涤，获得硫酸镉溶液，滤渣，加入无烟褐煤量为含锌镍镉物料重量的10%，润
磨，通过螺旋给料，进入回转窑，控制物料停留时间lh和还原温度100(TC， 还原过程中锌首先被还原成金属锌，以气态挥发，进入收成设备与氧接触生 成氧化锌，还原结束后，渣含镍，锌以氧化锌沉积在收尘设备里，这样就实 现镍和锌分离。在此条件下，镉收率为97.68%、锌收率为96.09%、镍收率为 97.73%。
实施例2
1. 含锌镍镉物料的化学成分如下Cd 14.64~15.98%、 Zn26.77 28.01%、 Ni 4.70~4.85%。
2. 工艺条件含锌镍镉物料经粉碎，物料 0.074mm占80%，加入无水硫 酸锌量为含锌镍镉物料重量的3.5%，润磨，通过螺旋给料，进入回转窑，控 制物料停留时间3h和焙烧温度65(TC，焙烧结束后，采用水浸出，浸出温度 70°C，浸出时间3h，浸出结束后，经过过滤和洗涤，获得硫酸镉溶液，滤渣 含镍和锌。滤渣经过烘干，加入烟煤量为含锌镍镉物料重量的40%，润磨， 通过螺旋推料，进入回转窑，控制物料停留时间3h和还原温度125(TC，还原 过程中锌首先被还原成金属锌，以气态挥发，进入收成设备与氧接触生成氧 化锌，还原结束后，渣含镍，锌以氧化锌沉积在收尘设备里，这样就实现镍 和锌分离。在此条件下，镉收率为98.11%、锌收率为97.55%、镍收率为96.70%。
实施例3
1. 含锌镍镉物料的化学成分如下Cd 14.81 14.90%、 Zn26.57~28.17%、 Ni楊 4.7线。
2. 工艺条件含锌镍镉物料经粉碎，物茅4^0.074mm占80%，加入无水硫 酸锌量为含锌镍镉物料重量的2%，润磨，通过螺旋给料，进入回转窑，控制 物料停留时间5h和焙烧温度800。C，焙烧结束后，采用水浸出，浸出温度80 °C，浸出时间2h，浸出结束后，经过过滤和洗涤，获得硫酸镉溶液，滤渣含 镍和锌。滤渣经过烘干，加入焦碳量为含锌镍镉物料重量的30%，润磨，通过螺旋给料，进入回转窑，控制物料停留时间lh和还原温度115(TC，还原过
程中锌首先被还原成金属锌，以气态挥发，进入收尘设备与氧接触生成氧化 锌，还原结束后，渣含镍，锌以氧化锌沉积在收尘设备里，这样就实现镍和
锌分离。在此条件下，镉收率为98.01%、锌收率为97.27%、镍收率为96.85%。 实施例4
1. 含锌镍镉物料的化学成分如下Cd 15.01-16.23%、 Zn 26.56-27.38%、 Ni4.75~4.870/o。
2. 工艺条件含锌镍镉物料经粉碎，物茅4M).074mm占80%，加入无水硫 酸锌量为含锌镍镉物料重量比的3.5%，润磨，通过螺旋给料，进入回转窑， 控制物料停留时间5h和焙烧温度90(TC，焙烧结束后，采用水浸出，浸出温 度9(TC，浸出时间5h，浸出结束后，经过过滤和洗涤，获得硫酸镉溶液，滤 渣含镍和锌。滤渣经过烘干，加入无烟褐煤量为含锌镍镉物料重量的50%， 润磨，通过螺旋推料，进入回转窑，控制物料停留时间4h和还原温度1300 °C，还原过程中锌首先被还原成金属锌，以气态挥发，进入收尘设备与氧接 触生成氧化锌，还原结束后，渣含镍，锌以氧化锌沉积在收尘设备里，这样 就实现镍和锌分离。在此条件下，镉收率为98.47%、锌收率为97.82%、镍收 率为97.66%。
权利要求
1、一种含锌镍镉物料金属元素的分离方法，其特征在于包括以下步骤a、锌镍镉物料经粉碎，加入硫酸锌一起润磨，硫酸锌用量为含锌镍镉物料重量的0.5～3.5％，焙烧，焙烧温度为300～900℃，焙烧时间为1～5h；b、焙烧结束后，以水浸出，浸出温度60～90℃，浸出时间1～5h；过滤、洗涤，得硫酸镉溶液及含镍和锌滤渣；c、滤渣烘干，加入还原剂烟煤、无烟褐煤或焦碳，还原剂用量为含锌镍镉物料重量的10～50％；拌匀，润磨，焙烧还原，还原温度为1000～1300℃，还原时间为1～4h；d、还原结束后，渣含镍，锌则以氧化锌形式沉积在收尘设备里，分别得含镍物料和含锌物料。
2、 根据权利要求书1所述的含锌镍镉物料金属元素的分离方法，其特征 在于所述的物料为含锌镍镉物料。
3、 根据权利要求书1所述的含锌镍镉物料金属元素的分离方法，其特征 在于所述的还原设备为回转窑。
全文摘要
本发明涉及一种含锌镍镉物料金属元素的分离方法，涉及的工艺步骤如下(1)锌镍镉物料经粉碎，润磨，进入回转窑，控制物料停留时间和焙烧温度；(2)焙烧结束后，采用水浸出，经过滤和洗涤，获得硫酸镉溶液，滤渣含镍和锌；(3)滤渣经烘干，加入还原剂，润磨，进入回转窑，控制物料停留时间和还原温度，还原过程中锌首先被还原成金属锌，挥发进入收尘设备与氧接触生成氧化锌，还原结束后，渣含镍，锌以氧化锌沉积在收尘设备里，这样就实现镍和锌分离；由于本发明采用成熟的回转窑焙烧和还原，整个处理过程操作简单和运行平稳，处理成本较低。因此，为含锌镍镉物料和含铜锌灰等实现有价金属分离提供了一种新的途径，具有广泛的工业应用前景。
文档编号C22B1/00GK101613796SQ20081004818
公开日2009年12月30日 申请日期2008年6月24日 优先权日2008年6月24日
发明者严思红, 刘庆军, 刘灿香, 范兴祥, 魏清剑 申请人:黄石市英柯有色金属有限公司