一种从硫酸锌浸出液中除铜镉的方法

摘要

本发明公开一种从硫酸锌浸出液中除铜镉的方法，取锌湿法炼锌生产系统的中上清液，加入金属铅粉，置换过滤后得到铜渣和除铜后液；向除铜后液中加入铝粉或铁粉，过滤后得到高品位海绵镉和除镉后液；本发明工艺流程短、试剂成本低，通过分步脱除硫酸锌溶液中的杂质铜和镉，得到铜渣和海绵镉，铜和镉分步得到回收，铜渣送铅顶吹炉系统，实现综合回收。

说明书

技术领域

本发明涉及一种从硫酸锌浸出液中除铜镉的方法，属于锌湿法净化除杂技术领域。

背景技术

目前，在锌湿法冶炼净化除杂过程中，传统一段净化除铜镉工艺主要加电炉锌粉，同时脱除铜和镉杂质，得到铜镉渣和除铜镉后液。这种铜镉渣还需要再进行湿法处理，分离铜和镉，存在工艺流程长、成本高等缺点。Zn/Zn²⁺、Cd/>2+、Cu/>2+的标准电极电位分别为-0.763、-0.403、0.337，锌先置换出铜，后置换出镉，因此铜容易脱除，镉稍困难，操作不当容易出现反溶现象，影响正常生产。

传统工艺采用锌粉置换产出含有锌、铜、镉的铜镉渣，一般含Zn30% ~ 50%，Cu1%~10%，Cd7%~ 20%，该渣为冶炼中间产物，直接销售价格低廉，大多数锌冶炼工厂都进行了综合回收。目前处理铜镉渣的方法主要有二段浸出法和直接浸出法。两种方法均存在以下缺陷：二段浸出法流程长，反应速度慢（需1~2天），二氧化锰消耗量大，铜渣品位低，浸出液含杂质高；直接浸出法的浸出液含杂质高，且铜也被浸出进入溶液，需消耗大量锌粉来置换出海绵铜。因此传统工艺产出的铜镉渣难以分离，处理工艺复杂，流程长，成本高。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有工业技术存在的问题，提出一种从硫酸锌浸出液中除铜镉的方法，该方法通过分步除铜和镉，分别得到铜渣和海绵镉，不需要再处理传统的铜镉渣。

本发明的目的通过以下手段来实现：

一种从硫酸锌浸出液中除铜镉的方法，具体包括如下步骤：

（1）取锌湿法炼锌生产系统的中上清液即硫酸锌浸出液，在搅拌条件下，加入金属铅粉，温度30~80℃，反应0.5~2h，过滤后得到铜渣和除铜后液；

（2）搅拌条件下，向步骤（1）的除铜后液中加入铝粉或铁粉，温度30~80℃，反应0.5~2h，过滤后得到高品位海绵镉和除镉后液；

（3）将步骤（1）得到的铜渣送铅顶吹炉冶炼系统回收，熔炼温度1000~1300℃，得到副产品冰铜和粗铅，粗铅返回步骤（1）循环利用；步骤（2）得到的海绵镉直接压团，得到副产品海绵镉饼。

步骤（1）所述上清液富含硫酸锌，还含有0.5~2g/L的杂质铜和0.5~2g/L的杂质镉。

步骤（1）所述铅粉的加入量与硫酸锌浸出液中铜的摩尔比为1~1.5︰1。

步骤（2）所述铝粉或铁粉的加入量与硫酸锌浸出液中镉的摩尔比为1~1.5︰1。

本发明的有益效果：该方法通过分步脱除硫酸锌溶液中的杂质铜和镉，分别得到铜渣和海绵镉，不再产出铜和镉混合在一起的铜镉渣，解决了铜镉渣难以分离的技术难题；铜渣送铅火法冶炼回收，得到副产品冰铜和粗铅，海绵镉直接压团，得到副产品海绵镉饼；本发明工艺流程短、置换试剂成本低，工艺操作简单，效率高。

具体实施方式

结合实例对本发明作进一步详细说明，但本发明不限于实施例。

实施例1

一种从硫酸锌浸出液中除铜镉的方法，具体包括如下步骤：

（1）取锌湿法炼锌生产系统的中上清液即硫酸锌浸出液，上清液中主要为硫酸锌溶液，含锌140g/L，含铜1.2g/L，含镉0.8g/L，然后在搅拌条件下，加入金属铅粉，铅粉的加入量与硫酸锌浸出液中铜的摩尔比为1.5︰1，温度30℃，反应2h，过滤后得到铜渣和除铜后液；除铜后液含铜0.2mg/L；

（2）搅拌条件下，向步骤（1）的向除铜后液中加入铝粉，铝粉的加入量与硫酸锌浸出液中镉的摩尔比为1.5︰1，温度30℃，反应2h，过滤后得到高品位海绵镉和除镉后液；除镉后液含镉0.8mg/L；

（3）将步骤（1）得到的铜渣送铅顶吹炉冶炼系统回收，熔炼温度1000℃，铜渣进料量25t/h，氧气量1900Nm³/h（氧气体积含量为80%的工业氧），喷枪风量14000 Nm³/h，套通风2800Nm³/h，反应时间3h，，熔炼后得到副产品冰铜和粗铅，粗铅返回步骤（1）循环利用；步骤（2）得到的海绵镉直接压团，得到副产品海绵镉饼。

实施例2

一种从硫酸锌浸出液中除铜镉的方法，具体包括如下步骤：

（1）取锌湿法炼锌生产系统的中上清液即硫酸锌浸出液，上清液中主要为硫酸锌溶液，含锌150g/L，含铜2g/L，含镉0.5g/L，然后在搅拌条件下，加入金属铅粉，铅粉的加入量与硫酸锌浸出液中铜的摩尔比为1︰1，温度80℃，反应0.5h，过滤后得到铜渣和除铜后液；除铜后液含铜4mg/L；

（2）搅拌条件下，向步骤（1）的向除铜后液中加入铁粉，铁粉的加入量与硫酸锌浸出液中镉的摩尔比为1.2︰1，温度80℃，反应0.5h，过滤后得到高品位海绵镉和除镉后液；除镉后液含镉9mg/L；

（3）将步骤（1）得到的铜渣送铅顶吹炉冶炼系统回收，熔炼温度1300℃，铜渣进料量28t/h，氧气量2100Nm³/h（氧气体积含量为80%的工业氧），喷枪风量14200 Nm³/h，套通风量3100 Nm³/h，反应时间3.5h，熔炼后得到副产品冰铜和粗铅，粗铅返回步骤（1）循环利用；步骤（2）得到的海绵镉直接压团，得到副产品海绵镉饼。

实施例3

一种从硫酸锌浸出液中除铜镉的方法，具体包括如下步骤：

（1）取锌湿法炼锌生产系统的中上清液即硫酸锌浸出液，上清液中主要为硫酸锌溶液，含锌130g/L，含铜0.5g/L，含镉2g/L，然后在搅拌条件下，加入金属铅粉，铅粉的加入量与硫酸锌浸出液中铜的摩尔比为1.2︰1，温度40℃，反应1h，过滤后得到铜渣和除铜后液；除铜后液含铜1mg/L；

（2）搅拌条件下，向步骤（1）的向除铜后液中加入铁粉，铁粉的加入量与硫酸锌浸出液中镉的摩尔比为1︰1，温度50℃，反应1h，过滤后得到高品位海绵镉和除镉后液；除镉后液含镉30mg/L；

（3）将步骤（1）得到的铜渣送铅顶吹炉冶炼系统回收，熔炼温度1200℃，铜渣进料量31t/h，氧气量2500Nm³/h（氧气体积含量为80%的工业氧），喷枪风量14600 Nm³/h，套通风量3300Nm³/h，反应时间4h，熔炼后得到副产品冰铜和粗铅，粗铅返回步骤（1）循环利用；步骤（2）得到的海绵镉直接压团，得到副产品海绵镉饼。