[发明专利]一种从铅锌冶炼烟尘中提取Zn、In、Cd、Tl的方法

说明书

技术领域

本发明涉及湿法冶金技术领域，尤其是一种从铅锌冶炼烟尘中提取Zn、In、Cd、Tl的方法。

背景技术

铅锌冶炼烟尘是一种含有In、Zn、Cd、Tl、F、Cl化学元素的物质，而对于常规的提取铅锌冶炼烟尘中的In、Zn、Cd、Tl四种元素物质是采用碱浸，中浸、酸浸工艺流程，该工艺流程能够较好的分离提取In、Zn、Cd和F、Cl，但对Tl的分离效率较差，一般只能达到40％左右，这主要是因为Tl在自然界存在Tl⁺和Tl³⁺两种化合物，Tl⁺易溶于从PH值为0.5到PH值为14的各种溶液中；而Tl³⁺则在PH值为4.8～5.2时就已水解完全。

因而采用热碱液浸出该烟尘时，只有F、Cl和Tl⁺被溶出进入碱液中，而Tl³⁺与In、Zn、Cd不溶出而留在原料中，因此，热水碱浸出能分离提取部分Tl，大约30～40％；对于In、Zn、Cd等物质也难以被浸出；而当采用含In、Zn、Cd、Tl³⁺的物料，在PH值5.2～5.4浸出时，In和Tl³⁺留在浸出渣中，大部分Zn和Cd被浸出，采用传统工艺分离提取即可得到Zn和Cd，但是对于In和Tl的提取较难。

采用中性浸出渣进行H₂SO₄酸性浸出，剩余部分Zn、Cd和In及Tl³⁺都被浸出，但，仅采用萃取法或金属置换法是无法分离In和Tl³⁺，而传统的工艺就是采用电解法或碘化法，但是当Tl³⁺含量较高时将严重影响金属铟的质量，采用电解法或碘化法从金属铟中脱除Tl不仅损失部分铟，而且难于达到高纯铟的要求；同时，含In0.3～0.5％，含Tl0.2～0.3％属于高含Tl原料，采用一般工艺只能分离40～50％的Tl，50％左右的Tl未得到回收而影响金属铟的质量，同时，造成废水含Tl量高，污染环境。

因此，本研究人员通过多年的努力与探索，对于从高Tl含量的铅锌冶炼烟尘中提取分离In、Zn、Cd、Tl等化学物质提供了一种新思路。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种从铅锌冶炼烟尘中提取Zn、In、Cd、Tl的方法，具有Tl的浸出分离率为98～99％，In的浸出分离率为98.5～99.2％，Zn的浸出分离率为99.2～99.7％，Cd的浸出分离率为99.7～99.8％，进而降低环境污染，提高产品回收率，降低生产成本，提高利润的特征。

具体是通过以下技术方案得以实现的：

一种从铅锌冶炼烟尘中提取Zn、In、Cd、Tl的方法，包括以下步骤：

(1)浆化：将原料铅锌冶炼烟尘加水在常温下浆化至液固比为3-5，获得浆化原料；

(2)碱浸：将步骤1)的浆化原料按照升温速度为5℃/min升温至90℃后，采用碱调节PH值为10-12的条件下，浸出2-4h，过滤获得浸出液和浸出渣；再向浸出液中滴加Na₂S，使得浸出液中的沉淀不在增加时，获得Tl₂S精矿；

(3)酸浸：将步骤2)获得的浸出渣采用占原料重量百分比为10％的双氧水，加入浓度为30％的硫酸调节溶液PH值为5.2-5.4，控制液固比为3-5，调节温度为88-92℃，浸出1.5-2.5h，过滤获得浸出液a和浸出渣a；浸出液a采用常规分离提取方法进行分离提取，即可获得Zn、Cd产品；浸出渣a待用；

(4)二次酸浸：将步骤3)获得的浸出渣a采用浓度为30％的硫酸，控制液固比为3-5，并调节PH值为2-2.5，控制温度为88-92℃下浸出1-2h，加入与原料中Tl的摩尔比为1-2的Na₂SO₃，再调节PH值为9～12，静置2-4h，过滤获得沉淀后液和沉淀渣，再将沉淀渣采用浓度为30％的稀硫酸溶解，并采用常规的分离方法分离获得In、Zn、Cd产品；沉淀后液待用；

(5)滴定：沉淀后液中滴加Na₂S，控制温度为60-70℃，滴定至沉淀后液中的沉淀量不再增加时，获得Tl₂S精矿；

(6)废液处理：将步骤2)和步骤4)过滤获得Tl₂S精矿后的废液采用氢氧化钙溶液处理后排放，即可完成对铅锌冶炼烟尘中的Zn、In、Cd、Tl的提取。