[发明专利]一种周期反向电流辅助置换提镉的方法

说明书

本发明公开了一种周期反向电流辅助置换提镉的方法，所述方法包括以下步骤：将阴极和阳极放入含锌、镉的溶液中，其中，阴极和阳极均为厚1‑10mm锌板；在阴极、阳极电流密度均为1～20mA cm^‑2下进行置换过程，其中置换过程中，每个锌电极交替进行阴极极化、阳极极化。本发明提出的提镉方法相较传统锌粉置换提镉方法具有对锌原料要求低、锌消耗小、海绵镉品位高、残余镉离子浓度低的优点，具有重要的工业应用价值。

技术领域

本发明属有色金属冶金领域，具体涉及一种周期反向电流辅助置换提镉的方法。

背景技术

硫化锌矿冶炼流程主要有焙烧-浸出-净化-电积四个工序。镉主要以硫化物形式赋存在铅锌硫化矿中。在锌冶炼流程中，镉会进入浸出液。在电积工序之前，工业上主要采用锌粉置换方法除铜、镉。锌粉置换产出的铜镉渣含锌30％～50％，需经酸溶脱铜，获得含锌、镉的溶液。传统工艺一般采用二次置换工艺，从含锌、镉溶液中提取海绵镉。在置换过程中，锌粉容易被置换沉积的镉包裹，导致锌粉利用率低、海绵镉含锌高，无法直接送高温蒸馏提镉。

专利CN103924267A提出一种在微电流作用下制备海绵镉的方法，通过微电流作用使锌板表面锌及置换后附着的镉呈离子态，使海绵镉与锌表面分离，从而消除置换一段时间后海绵镉对锌板的包覆，降低锌的消耗，反应持续进行。专利CN205347594U提出一种基于刮板式脉冲非均匀电场提镉的装置，通过刮板可以实现海绵镉的收集，而非均匀电场可以减少锌、镉离子在阴极上的析出。专利CN108220999A提出一种从冶金含镉烟尘中回收镉的方法及从镉-氨溶液中回收镉的装置，相较于前两专利申请，特点在于引入了超声装置，可以获得纯度更高、晶粒更细密的海绵镉。上述三个专利申请都是基于脉冲电流，使置换沉积的海绵镉及时从锌板(阳极)脱落，防止其包裹锌板，使置换反应持续进行，获得高品位海绵镉。然而，由于辅助电场的加入，锌板为阳极，Cd²⁺向锌板迁移方向要克服电场做功，不利于Cd²⁺的传质。上述三个专利申请针对这个问题，巧妙地采用了脉冲电流(电场)，即锌板施加阳极电流一段时间后，需要开路一段时间，然后继续通电。实施例提到占空比在50％-80％，置换提镉时间效率不高。

发明内容

本发明主要在于提供一种周期反向电流辅助置换提镉的方法，旨在解决传统锌粉置换提镉存在锌粉消耗大、海绵镉品位低等问题。

为了实现上述目的，本发明提供的一种周期反向电流辅助置换提镉的方法，包括以下步骤：

将阴极和阳极放入含锌、镉的溶液中，其中，阴极和阳极均为厚1-10mm锌板；在阴极、阳极电流密度均为1～20mA cm^-2下进行置换过程，其中置换过程中，每个锌电极交替进行阴极极化、阳极极化。

优选地，所述锌板的面积为0.1～1.5m²。

优选地，在进行周期反向电流时，阴极极化时间为0.5-20s，阳极极化时间为0.5-20s，频率为0.025～1Hz。

优选地，相邻锌电极极距≤2cm。

优选地，所述含锌、镉的溶液中镉的浓度为1～20g L^-1。

本发明的技术构思如下：