一种火法生产金属镉产生的镉碱渣处理工艺的制作方法

本发明涉及镉碱渣的处理，具体为一种火法生产金属镉产生的镉碱渣处理工艺。

背景技术：

1、火法金属镉生产过程中会产生镉碱渣，该渣平时生产时产生量少、贮存时间长，不但会引起一定的环保问题，而且镉碱渣属于国家规定的危险固废，因此，为得到相对较纯的金属镉锭，需要对金属镉产生的镉碱渣进行处理。

2、专利申请号为201710796953.7的中国专利中公开了一种镉碱渣处理方法，镉碱渣加水溶解，得到第一混悬液；第一混悬液进行第一过滤，得到第一滤液和第一滤渣，第一滤渣进行还原，制得粗镉；第一滤液加酸调节ph，生成沉淀，得到含有沉淀的第二混悬液；第二混悬液进行第二过滤，得到第二滤液和第二滤渣，第二滤渣返回冶炼工序；第二滤液进行结晶，脱去水分。该处理方法工艺流程复杂，需要的硬件投资与操作人员，并且降低锌冶炼厂的镉、锌资源利率。

3、现有技术中对镉碱渣处理的方法会导致锌、镉的回收率较低，导致生产的次氧化锌外卖时，会因含镉高而对价格造成影响，并且镉污染的环境风险较大，同时，现有的对镉碱渣处理方法不仅需要辅料、能耗增加，还导致锌、镉、钠的利用率，成本消耗较大，同时，还需要对碱渣块进行破碎，工作量较大。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决现有技术中的锌、镉回收率较低的问题，而提出一种火法生产金属镉产生的镉碱渣处理工艺，其工艺可降低生产成本、提高锌、镉、钠的利用率，减少成本消耗，且该工艺极大的降低对环境污染的风险。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种火法生产金属镉产生的镉碱渣处理工艺，该工艺包括以下步骤：

3、(1)将块状镉碱渣放置在堆浸池中；

4、(2)将电解锌废液流经步骤(1)中的堆浸池，并对堆浸池进行加热；

5、(3)将步骤(2)中的块状镉碱渣在含有电解锌废液的堆浸池中反复浸出，堆浸池中的余渣不需清理，将浸出的锌、镉、钠全放入溶液中；

6、(4)步骤(3)中的堆浸池中浸出的锌、镉、钠分别与溶液反应，分别变成硫酸锌、硫酸镉、硫酸钠；

7、(5)将步骤(4)中的硫酸锌、硫酸镉、硫酸钠进入电解锌正常流程，硫酸锌电解后经浸出、净化后完成产锌过程，硫酸镉经浸出、净化、净化渣处理后进入金属镉完成产镉过程，硫酸钠在含黄钾铁钒电解锌液中完成浸出工序，并用碳酸氢氨作为除铁剂。

8、优选的，步骤(1)中所述块状镉碱渣无需进行破碎。

9、优选的，所述步骤(2)中块状镉碱渣与电解锌废液的固液质量比为1:3。

10、优选的，步骤(2)中所述将堆浸池中的电解废液加温至50-60℃。

11、优选的，步骤(3)中所述的溶液为稀硫酸，电解锌废液中的硫酸的含量为150g/l，稀硫酸是指溶质质量分数小于或等于70％的硫酸的水溶液，控制ph在6.8-10范围内，且锌、镉、钠与电解锌废液的固液质量比为1:8。

12、优选的，步骤(3)中所述的块状镉碱渣在堆浸池中浸出的次数为2-3次。

13、优选的，步骤(5)中所述的锌的净化的次数为2-3次，每次净化的时间为0.5-1小时，硫酸镉净化的次数为2-3次，每次净化的时间为0.5-1小时。

14、优选的，步骤(5)中所述硫酸钠在电解锌浸出工序中，黄钾铁钒与电解锌溶液的固液质量比为1：10，硫酸钠在电解锌浸出工序中钠离子代替氨离子。

15、优选的，步骤(5)中的碳酸氢氨与电解锌废液的固液质量比为1:10，且硫酸钠在电解锌溶液中的浸出的时间为1-1.5小时。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、(1)本发明通过将块状镉碱渣放置在堆浸池中进行电解，将电解锌废液流入装有镉碱渣堆浸池中，无需对堆浸池中的镉碱渣进行搅拌就可以正常完成电解锌原有的工艺流程，不仅降低了破碎镉碱渣对环境污染的风险，还减少劳动量，同时，通过该工艺可以更好的将锌、镉和钠从电解液中浸出，进一步的提高锌、镉和钠的利用率，通过将浸出的锌、镉和钠进入稀硫酸中，由于稀硫酸中的硫酸分子已经被完全电离，稀硫酸不具有浓硫酸的强氧化性，控制ph的范围，使得所得的硫酸锌、硫酸镉和硫酸钠的品质更高，进一步的有利于硫酸镉经浸出、净化、净化渣处理后进入金属镉完成产镉过程。

18、(2)本发明通过硫酸钠在含黄钾铁钒法工艺的电解锌厂的电解锌中完成浸出工序，并用碳酸氢氨作为除铁剂，实现钠离子代替氨离子，减少氨根离子的环保风险，同时提高黄钾铁钒生成效率与减少碳酸氢氨(或钠、钾等一价离子)的消耗，从而达到降低成本的目的，同时，通过该工艺对镉碱渣进行处理，操作过程中简单，新投资少、不影响电解锌原有工艺流程。

技术特征：

1.一种火法生产金属镉产生的镉碱渣处理工艺，其特征在于：该工艺包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种火法生产金属镉产生的镉碱渣处理工艺，其特征在于：所述步骤(2)中块状镉碱渣与电解锌废液的固液质量比为1:3。

3.如权利要求1所述的一种火法生产金属镉产生的镉碱渣处理工艺，其特征在于：步骤(2)中所述将堆浸池中的电解废液加温至50-60℃。

4.如权利要求1所述的一种火法生产金属镉产生的镉碱渣处理工艺，其特征在于：步骤(3)中所述的溶液为稀硫酸，电解锌废液中的硫酸的含量为150g/l，稀硫酸是指溶质质量分数小于或等于70％的硫酸的水溶液，控制ph在6.8-10范围内，且锌、镉、钠与电解锌废液的固液质量比为1:8。

5.如权利要求4所述的一种火法生产金属镉产生的镉碱渣处理工艺，其特征在于：步骤(3)中所述的块状镉碱渣在堆浸池中浸出的次数为2-3次。

6.如权利要求5所述的一种火法生产金属镉产生的镉碱渣处理工艺，其特征在于：步骤(5)中所述的锌的净化的次数为2-3次，每次净化的时间为0.5-1小时，硫酸镉净化的次数为2-3次，每次净化的时间为0.5-1小时。

7.如权利要求5所述的一种火法生产金属镉产生的镉碱渣处理工艺，其特征在于：步骤(5)中所述硫酸钠在电解锌浸出工序中，黄钾铁钒与电解锌溶液的固液质量比为1：10，硫酸钠在电解锌浸出工序中钠离子代替氨离子。

8.如权利要求6所述的一种火法生产金属镉产生的镉碱渣处理工艺，其特征在于：步骤(5)中的碳酸氢氨与电解锌废液的固液质量比为1:10，且硫酸钠在电解锌溶液中的浸出的时间为1-1.5小时。

技术总结
本发明公开了一种火法生产金属镉产生的镉碱渣处理工艺，包括在硫酸锌、硫酸镉、硫酸钠进入电解锌正常流程中，有利于提高锌、镉、钠的利用率，减少成本消耗，且硫酸锌电解后经浸出、净化后完成产锌过程，硫酸镉经浸出、净化、净化渣处理后进入金属镉完成产镉过程，硫酸钠在含黄钾铁钒法工艺的电解锌厂的电解锌中完成浸出工序，并用碳酸氢氨作为除铁剂，可以实现钠离子代替氨离子，减少氨根离子的环保风险，同时提高黄钾铁钒生成效率与减少碳酸氢氨(或钠、钾等一价离子)的消耗，从而达到降低成本的目的。

技术研发人员：赵均瑞,徐红喜,石明忠,龙玉高,麻金龙
受保护的技术使用者：湖南三立集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16