[发明专利]一种用铜镉渣制备锌铜合金的方法

说明书

本发明公开了一种用铜镉渣制备锌铜合金的方法，将湿法炼锌所得的铜镉渣用硫酸和双氧水在高压反应釜中经高压氧化浸出，得到的酸浸液经pH调整剂将酸浸液调至2～4经沉淀除去铁后，用锌片置换除铁后液中的铜和镉离子得铜镉合金；再将铜镉合金置入真空炉中，在炉内残压为5～20Pa及温度700‑1000℃进行真空蒸馏分离得到金属铜和金属镉；提铜和镉后液在阴极电流密度350～500A/m²和电解温度25～40℃的电解条件下得到电解锌片；将电解锌片和金属铜放入生物燃料炉中进行熔炼得到锌铜合金。本发明克服了当前湿法处理铜镉渣工艺的缺点，实现了短流程、环境污染小、成本低、产品纯度高的铜镉渣综合回收利用工艺。

技术领域

本发明涉及一种有价金属的回收方法，特别是一种铜镉渣中有价金属的综合回收及深加工方法，即一种用铜镉渣制备锌铜合金的方法。

背景技术

湿法炼锌过程中锌粉净化除铜和镉时产生大量含有锌、镉和铜的铜镉渣，铜镉渣中锌、镉和铜的含量分别为20～50wt%、5～20wt%和1～15wt%。在处理铜镉渣时，一般将锌以硫酸锌形式返回电锌系统，铜以海绵铜形式回收，镉以海绵镉形式回收。中国专利201410040627.X回收铜镉渣中的镉时，采用湿法球磨-硫酸浸出-二氧化锰除铁-压滤-冷却-锌粉置换制备金属镉工艺，得到条状金属镉。由于在制备镉过程中，加入二氧化锰作为氧化剂，这使得体系中引入了杂质；用锌粉置换镉制备金属镉时，由于锌粉在置换过程中并未反应完全，从而降低了金属镉的纯度；同时，整个工艺流程时耗过长，达7个小时以上。中国专利201611154170.0在分离提取铜镉渣中的锌、镍和镉时，浸出净化同时进行，采用二段锌粉置换沉镉分别得到含量大于80%的海绵镉和粗镉产品；沉镉后经“有机相皂化-锌萃取-洗涤-反萃-电积-熔铸”工序处理得到锌锭产品；萃余液采用中和沉淀法在pH值为10.0～11.5时沉淀得到氢氧化镍产品。虽然该发明工艺简单，工艺周期短，效率高，但制得的镉产品纯度低，提取锌时萃取剂P204的用量大，且萃取剂P204的再生成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用铜镉渣制备锌铜合金的方法，该方法克服了当前湿法处理铜镉渣工艺的缺点，实现了短流程、环境污染小、成本低、产品纯度高的铜镉渣综合回收利用工艺。

本发明目的及解决的主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：一种用铜镉渣制备锌铜合金的方法，其特征在于，采用高压氧化酸浸铜镉渣得到酸浸液，酸浸液经除杂净化后，加入锌片置换溶液中的铜离子和镉离子得到铜镉合金，铜镉合金经真空蒸馏分离得到金属铜和金属镉，金属镉经铸锭后得到镉锭，提铜和镉后液经电解得到电解锌片，电解锌片和金属铜经生物燃料炉熔炼、铸锭得到锌铜合金。

所述的高压氧化酸浸是在高压反应釜中，按质量比为1:3～8:0.02～0.2加入铜镉渣、硫酸溶液和双氧水，在反应温度为100～200℃和反应时间为1～4小时条件下进行反应，过滤，得到酸浸液，其中，硫酸溶液的浓度为10～98wt%，双氧水的浓度为10～30wt%。

所述的除杂净化是将酸浸液用pH调整剂调节pH值至2～4，在20～40℃和反应时间为0.5～2h条件下，酸浸液中的铁离子以氢氧化铁沉淀除去。

所述的pH调整剂为氨水、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或一种以上混合物。

所述的真空蒸馏分离条件：蒸馏温度700～1000℃，料层厚度3～7mm，炉内残压5～20Pa。

所述的提铜和镉后液电解条件为：阴极电流密度350～500A/m²，电解温度25～40℃。

所述的锌铜合金按满足用户或压铸锌镉合金国标要求制备。