[发明专利]一种从湿法炼锌铜镉渣中回收有价金属的方法

说明书

本发明涉及一种从湿法炼锌铜镉渣中回收有价金属的方法，属于有色冶金中的湿法炼锌技术领域。首先将铜镉渣进行一次浸出得到富镉液和一次浸出渣；将得到的一次浸出渣以锌电积废液为浸出液，进行二次浸出得到净化铜渣和二次浸出液；净化铜渣进行常压氧化酸浸，得到铅银渣和含Cd、Zn富铜液；将得到的含Cd、Zn富铜液进行湍流电积，湍流电积后可在阴极产出金属铜，电积后剩余的溶液为含有Zn、Cd的贫铜液；将含有Zn、Cd的贫铜液一部分可返回常压氧化酸浸过程中，另一部分含有Zn、Cd的贫铜液加入活性铜粉沉淀过滤后，进行湍流电积，得到粗铜粉和含铜不高于2g/L的含锌富镉液；最后经锌粉置换、碱熔铸锭得到粗镉锭。本发明解决了铜镉渣作为危废的存放问题。

技术领域

本发明涉及一种从湿法炼锌铜镉渣中回收有价金属的方法，属于有色冶金中的湿法炼锌技术领域。

背景技术

改革开放以来，尤其是最近十年，湿法炼锌发展迅速。湿法炼锌厂每年都要产出大量的铜镉渣，若不对该废渣进行妥善处理而简单堆存，既浪费资源又对环境造成污染。综合回收铜镉渣中有价金属，既能充分利用原料创造巨大的经济收益，又解决了转运放或堆放过程中对环境产生的污染。根据分离过程中各金属的物理化学性质及其回收工艺流程的不同，从铜镉渣中提取分离回收有价金属有火法贫化法、湿法分离法及炉渣选矿等方法。浸出-净化-置换-电积联合法生产工艺是国内回收铜镉渣最主要的工艺，此工艺主要包括浸出、压滤、除铁、一次净化、二次净化、电解精炼等工序；另一种是浸出-净化-萃取-反萃工艺，萃取分离不仅能达到高效提纯和分离的目的，同时，萃取剂能够循环重复利用，具有很好的经济效益。陕西商洛炼锌厂将铜镉渣用(NH₄₎₂CO₃-NH₃ H₂O 工艺浸出，铜锌镉浸出溶液中。用萃取的方法分离Cu、Zn，脂肪酸-正辛酸作为萃取剂，有机相用硫酸反萃富集Cu，水相用(NH₄)₂CO₃-PEG-EBT体系萃取分离Zn、Cd，实现铜锌镉的分离工艺。Zn、Cu、Cd的萃取效率均可达98%以上，只需4级萃取就可将Cu与Zn、Cd完全分离，而采用(NH₄)₂SO₄-PEG-EBT萃取体系，进行2级萃取就可将Zn、Cd完全分离。株洲冶炼厂以铜镉渣为原料采用常规浸出工艺生产镉，但是浸出渣中Zn含量高达20%-22%，浸出渣再用回转窑焙烧，综合回收渣中残余的Zn、Pb等有价金属。孙小华等利用流化床电极从铜镉渣中回收Cu、Cd、Zn，其中的Cu、Cd经一次电极处理后的回收率和纯度都达到99%以上，Zn以ZnSO₄的形式回收，其回收率也大于95%，具有较好的经济效益，基本不产生任何环境问题，具有深远的现实意义。王钧扬等对铜镉渣采取两段浸出操作，Cd、Cu、Zn的浸出回收率均较高，得到的铜渣含Cu在10%以上，镉、锌含量较低，可直接送铜厂处理回收铜，工艺产生的废渣量少，废液可重复循环利用，基本不产生对环境污染。

湍流电积技术在国外已经得到广泛应用，在国内也逐步得到认可，许多科研机构正在开展相关研究。湍流电积技术(Cyclone electrowinning, CE)是基于各金属离子理论析出电位的差异，即被提取的金属只要与溶液体系中其它金属离子有一定的电位差，则电位较正的金属易于在阴极优先析出，其关键是通过高速液流消除浓差极化等对电解的不利因素，保证目标金属优先析出。湍流电积技术是通过电解液与电极相对高速运动而进行的电化学反应过程，避免了传统平面板框式电解槽电解过程中由于溶液缓慢流动而导致浓差极化增大、电流效率降低等对电积不利因素的影响，保证目标金属优先析出。其关键技术是通过高速液流消除浓差极化等对电解的不利影响。其工作原理如图2中所示。湍流电积槽中的液流速度可以实现几个数量级的提高，从而可以在高电流密度下大大降低或消除浓差极化对电积过程的不利影响，达到高效高选择性提取金属和电积脱杂。

发明内容