[发明专利]一种湿法分离锌、铜、镉、铅冶金物料的方法及应用

说明书

本发明涉及一种湿法分离锌、铜、镉、铅冶金物料的方法及应用，属有色金属湿法冶炼分离提取方法类。

铜和锌是有色金属冶炼企业常见的产品。目前铜的冶炼主要是通过火法冶炼，得到粗铜以后再进行电解。但是对于同时含有铅、锌、镉的含铜物料来说，传统火法冶炼不但使铜的回收率偏低、回收费用高，而且也使其它金属受损，形成有色冶炼行业常见的含铜、锌、镉、铅料渣。同样在锌的湿法提炼工艺中，许多锌浸出渣中，由于硅酸铁酸物的存在，使浸出渣中的锌、镉含量难以降下来。

可见在铜、锌传统工业冶炼中，对于铜锌、铅、镉的综合回收提取是不十分理想的，同时也是产生有害渣类数量增大的主要原因。

本发明的目的旨在：提供一种铜、锌、镉、铅冶金物料的分离方法，希望其既能减少有些含铜、含锌渣的产出量，消除和减小其对环境的污染，同时还能有效提高有色金属的回收率。

以上发明目的由以下技术途径来实现：

一种湿法分离锌、铜、镉、铅冶金物料的方法，其特征在于该分离方法由氧化浸出、络合置换、铜镉分离和锌的离析四道工序组成：其所述的氧化浸出工序是指将含有锌、铜、镉和铅的冶金物料在过硫酸铵与氨水的混合液中实现氧化浸出，形成含有锌、铜、镉的络合离子溶液和硫酸铅浸出渣；所述的络合置换工序是指用锌金属对含有锌、铜和镉的络合离子溶液进行置换，使之形成铜镉渣和含锌氨溶液；所述的铜镉分离工序是指用稀硫酸处理铜镉渣，使之分离形成硫酸镉溶液和海绵铜；所述硫酸镉经电积处理后形成金属镉；而海绵铜则可以送回含有锌、铜、镉、的络合离子溶液中作为转换介质参予络合置换；所述锌的离析工序是指用稀硫酸对含锌氨溶液进行处理形成氢氧化锌沉淀物和硫酸铵及氨水混合液，氢氧化锌经干燥、煅烧以后形成氧化锌，而硫酸铵及氨水混合液则可送入氧化浸出工序再利用。

其特征在于所述锌的离析工序也可以采用加热浓缩赶氨的方法对含锌氨溶液处理，使之形成氢氧化锌沉积和硫酸铵及氨水混合液。

所述的该方法可以直接用于铜、铅锌混合硫化矿焙烧后的湿法冶炼分离。

所述的氧化浸出剂也可以采用过氧化氢溶液。

根据以上技术方案提供的这种湿法分离锌、铜、镉、铅冶金物料方法其优点是：一、对锌冶炼厂产生的铜、镉、锌等各种冶金渣料，不但可以综合回收镉、锌，而且避免了锌、镉在铜的火法冶炼中造成的铜回收率低，死炉等设备的损害；提高矿产综合利用率；二、为综合利用氧化锌酸浸渣提供了一可行方案，使原本随渣丢弃的铅、镉金属得以应用，并可减少废渣对环境的污染；三、本方法可直接用于经焙烧后的铜、铅、锌、镉混合矿，使其不经浮选直接综合提炼，且对环境无污染。

以下进一步阐述本发明，并给出实施例。

本发明所涉及的湿法分离方法，主要适用于有色金属冶炼中产生的一些渣类物，如锌冶炼厂产生的硫酸锌浸出渣，氯化锌浸出渣，氧化锌酸浸渣、锌铸型渣、焙砂。水处理沉淀渣、镀锌渣等。

其具体分离方法如下：

首先，将含有锌、铜、镉、铅等金属的冶金物料在过硫酸铵溶液(其中硫酸铵的浓度应在0.5～1M)氨性液中实现氧化浸出。其原因是由于铜、镉、锌与氨形成络合离子的能力很强。所以在被氧化性很强的过硫酸铵氧化后经过氨水浸出，能将本以单质或其它形成存在的上述三种金属元素变成氨合离子进入溶液，而铅则以不溶于水的硫酸铅的形式存在于渣中。只需将硫酸铅渣从络合离子溶液中分离出来后，该硫酸铅渣即可直接进入火法炼铅，这就为火法回收铅排除了锌存在的影响。

其次，将含有锌、铜、镉的氨络合离子溶液用锌金属进行置换生成铜镉渣和含锌氨溶液。其原因是由于锌与氨络合的能力比镉强，所以在氨合离子形成存在的溶液中，锌置换镉的能力比以单个离子存在溶液中置换镉的能力增强很多，而铜本身活泼性差，因此在氨性溶液中锌通过海绵铜传导电子，能很快将铜镉置换出来；这也是将由铜镉渣分离后得到的海绵铜部分返回锌、铜、镉络合离子溶液，利用锌转换的原因所在。

其三，用稀硫酸对铜镉渣进行分离。生成海绵铜和硫酸镉。其原因在于单质铜不溶于稀酸而镉则易溶，所以用稀酸能很快将镉从铜镉渣中分离，并同时在渣中得到较纯的海绵铜；而溶液中的镉则可用电积方法得出。

其四，用稀硫酸或加热赶氨对含锌氨性溶液进行处理，使之生成氢氧化锌沉积，而后对该氢氧化锌进行过滤，干燥，煅烧以后即可得氧化锌。过滤液和氨可返回浸出工序再利用。