[发明专利]一种从海绵镉直接提纯镉的方法

说明书

技术领域

本发明涉及以湿法炼锌的铜镉渣为原料，浸出净化一段工序，锌粉置换的一次海绵镉直接生产金属镉的新方法。     

背景技术

在自然界中主要成硫镉矿而存在；也有小量存在于锌矿中，所以也是锌矿冶炼时的副产品。镉的主要矿物有硫镉矿(CdS)，伴生于锌矿、铅锌矿和铜铅锌矿石中。镉的世界储量估计为 900万吨。

镉能配成很多合金，镉具有较大的热中子俘获截面因此含银80%、铟15%、镉、5%的合金可作原子反应堆的控制棒。镉的化合物曾广泛用于制造颜料、塑料稳定剂、荧光粉等。 镉氧化电位高，故可用作铁、钢、铜之保护膜，广泛用于电镀上，并用于充电电池、电视映像管、黄色颜料及作为塑料之安定剂。镉化合物可用于杀虫剂、杀菌剂、颜料、油漆等制造业。

湿法炼锌的铜镉渣提取镉一般是用酸浸出分离铜铅等，然后用锌粉或锌片从镉液中置换生成一次海绵镉，一次海绵镉堆存氧化，再用酸二次浸出，新鲜海绵镉净化的镉净化液，用锌粉或锌片从镉净化液中置换生成二次海绵镉，然后压团，熔铸成粗镉，镉锭电积形成产品镉锭。

这种提炼方法一是生产流程和周期长，二是锌粉或锌片消耗高，导致成本较高。

本发明的目的在于在传统提镉的基础上缩短工艺流程和生产周期，降低生产成本。

发明内容

本工艺包括如下内容：

1、铜镉渣酸性浸出及沉钒除杂

将铜镉渣或其他含镉废渣料和锌电积废液一同加入至地下调浆池，调好将后泵入反应槽，用电积废液或硫酸调整PH值至1.0-1.5，蒸汽加热70-80℃，搅拌1-2小时，再用硫酸调整PH值在1.5-2.0，加入适量的硫酸亚铁，根据溶液中Fe²⁺的含量加入锰粉，温度70-80℃，搅拌0.5-1小时后，升温90-95℃，再加入碳铵，搅拌1.5-2.5小时加入石灰浆调节PH值2.5-3.0，温度不变，反应0.5-1小时后再次加石灰浆调节PH值4.5-5.0。然后根据溶液Cu含量，加入二次海镉绵净化除铜，反应30-60分钟，取样分析合格后，即Fe≤0.02g/l,Cu≤0.005g/l ，压滤得镉液和铜铁渣。

 2、锌粉置换镉

首先将镉液酸化至PH值3.5-4.0，升温55-60℃，根据镉含量加入适量锌粉或锌片 ，反应30-60分钟，并使溶液中的镉含量在0.2-0.5g/l，压滤，得一次海绵镉和一次置换后液。一次置换后液用锌粉或锌片再进行二次置换，压滤所得二次海绵镉用于铜镉渣酸性浸出及沉钒除杂工序净化除铜，二次置换后液返回电解系统。

3、一次海绵镉压团、熔铸

一次海绵镉压团后置于熔铸炉中，覆盖一层氢氧化钠，熔铸得粗镉，熔铸烟气用文氏管除尘后排空，文氏管水洗所收烟尘返回浸出回收镉。

4、 粗镉蒸馏精炼 

粗镉置于蒸馏炉中精炼得成品镉锭，蒸馏炉烟气同样进入文氏管水洗除尘处理。

本发明的有益效果：

1、本工艺节省了一次海绵镉堆存氧化和二次造液工序，省去了一次海绵镉的堆存场地，缩短了镉提炼的工艺流程和生产周期，进料到出产品的时间从10-15天缩短至1-3天；

2、一段工序完成了传统的酸性浸出、沉钒除杂和净化，一是节省了设备投资，二是节约了操作时间和生产成本；

3、对镉液分段置换，一是替代了二次造液、二次置换和镉液净化工序，同时也保证了一次海绵镉的质量；

4、节省了二次置换所需的锌粉或锌片，锌粉或锌片的消耗量降低了40%以上，极大的降低了镉的生产成本。

附图说明：

图1为本发明的具体工艺流程图。

参照附图，本工艺包括：

 1、铜镉渣酸性浸出及沉钒除杂

 将铜镉渣或其他含镉渣料和锌电积废液一同加入至地下调浆池进行调浆，泵入反应槽，用电积废液或硫酸调整PH值至1.0-1.5，蒸汽加热70-80℃，搅拌1-2小时，再用硫酸调整PH值在1.5-2.0，加入适量的硫酸亚铁，根据溶液中Fe²⁺的含量加入锰粉，温度70-80℃，搅拌0.5-1小时后，继续升温至90-95℃，再加入碳铵，搅拌1.5-2.5小时加入石灰浆调节PH值2.5-3.0，温度不变，反应0.5-1小时，继续加石灰浆调节PH值4.5-5.0。然后根据溶液Cu含量，加入二次置换的海镉绵净化除铜，反应0.5-1小时，取样分析合格后，即Fe≤0.02g/l,Cu≤0.005g/l ，压滤得镉液和铜铁渣。

 2、锌粉置换镉