[发明专利]一种从含砷炼铅氧气底吹炉烟灰中回收镉的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从烟灰中回收镉的方法，具体涉及一种从含砷炼铅氧气底吹炉烟灰中回收镉的方法。

背景技术

镉是一种十分重要的有色金属，并具有良好的抗腐蚀性和耐磨性，能与多种金属形成合金，具有特异的功能。同时，镉又是一种有害物质，是国家环保部门严格监控的有害物质之一。

现在传统的工业化生产镉是用真空蒸馏或电解法工艺，其流程是用锌粉置换硫酸镉溶液得到粗镉，之后还须进行熔炼铸锭，再将镉锭进行电解精炼，得到产品镉；或者是将锌粉置换得到的粗镉烤干后，进行真空蒸馏。这些方法的缺点是流程长，能耗高，容易污染环境。

CN102851509A公开了一种底吹炉烟灰中回收镉的方法，是将底吹炉烟灰通过加水浸出得到浸出液和浸出渣；浸出渣返回底吹炉回收Pb；浸出液加锌块置换得到镉绵与置换液；置换液可以继续加入底吹炉烟灰浸出底吹炉烟灰中的镉，具体步骤如下：（1）在底吹炉烟灰中加水，用10～60℃水浸出CdSO₄，控制液固比为1:1到4:1之间，浸出时间为1～4小时，用锌置换；（2）用于置换的锌为锌块或锌板；（3）液固比最佳为3:1，浸出时间最佳为2小时。此方法虽可回收烟灰中的铅、镉，但其镉的浸出率不高，最优条件下镉的浸出率仅为88.31%，回收得到的海绵镉品位较低，且含锌较高，最优条件下所得海绵镉的品位仅为94.79%并含锌1.45%，需进一步进行锌镉分离；且由于该发明方法采用锌板置换海绵镉，反应时间大大增加，随反应时间增加，反应难度增大。

CN101255502A公开了一种铅系统烟灰综合回收铟、镉、铊、锌工艺，包括以下步骤：1）铅冶炼系统铜浮渣反射炉产出的烟灰通过硫酸浸出、萃取、反萃、置换等单元操作，使其中的铟以海绵铟形态析出，使铟得到回收；浸出后中和终点酸度控制在10～20g/L，使烟灰中的铅及大部分铜、铁、砷、锑留在浸出渣中，铟、锌、镉进入溶液，浸出渣返回铅冶炼系统；萃取时，溶液中大部分锌、镉及杂质留在萃余液中；置换铟产生的置换后液包含浓度较高的氯化锌溶液，该置换后液用来回收氯化锌；2）用铟回收过程中产生的萃余液配硫酸和水浸出铅冶炼系统的电收尘烟灰，浸出液始酸酸度控制在10～20g/L，终点pH值控制在5.0，使电尘中的Cd、Zn、Tl进入溶液，而Pb及大部分Cu、Fe、As留在浸出渣中，浸出渣返回铅冶炼系统；3）含镉浸出液用锌粉进行一次置换，一次置换的锌粉用量为把溶液中全部镉置换出来需要锌粉量的80～90%，置换完成后大部分镉以海绵镉形态析出而铊仍留在溶液中，海绵镉经过压团、熔铸得到粗镉；4）镉系统产出的一次置换后液再用锌粉进行二次置换，二次置换的锌粉用量为把溶液中全部镉置换出来需要锌粉量的120%，置换过程中剩余的镉及铊被置换出来，进入二次置换渣，二次置换后液包含硫酸锌，用来制取纳米氧化锌；5）镉系统产出的二次置换渣包含锌、镉、铊，经堆存氧化，锌、镉、铊生成对应氧化物；6）用NaOH和Na₂CO₃混合液浸出堆存氧化后的镉系统产出的二次置换渣，条件：温度90℃左右、时间3小时，液固比为4:1，控制pH值9～10；铊以TlOH或Tl₂CO₃的形式进入溶液，而锌和镉留在浸出渣中，浸出渣返回镉浸出；7）铊浸出液加入硫酸调整pH值0.5～1，然后用锌板置换得到海绵铊，海绵铊经过加碱熔铸得到铊锭，置换后液返回镉浸出。此法虽可有效的回收铟、镉、铊、锌，但其在高温下（90℃）长时间（4小时）高酸（硫酸初始酸度为300～350g/L）下进行浸出，增加了投入成本的同时还对车间环境造成了严重的危害；浸出反应完成后加水稀释到终酸70～80g/L，大大的增加了水的投入量；过程中采用有机相为P₂₀₄加磺化煤油，增加了反应工序；回收镉时，NaOH和Na₂CO₃混合液浸出堆存氧化后的镉系统产出的二次置换渣，浸出条件为温度90℃左右，时间3小时，液固比为4:1，控制pH值9～10，再次增加了投入成本，并严重污染车间工作环境。因此，此法过程繁琐，经济投入较高，环境污染大，不利于长期工业化生产。