專利名稱：一種從海綿鎘直接提純鎘的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以濕法煉鋅的銅鎘渣為原料，浸出凈化一段工序，鋅粉置換的一次海綿鎘直接生產(chǎn)金屬鎘的新方法。
背景技術(shù)：
在自然界中主要成硫鎘礦而存在；也有小量存在于鋅礦中，所以也是鋅礦冶煉時的副產(chǎn)品。鎘的主要礦物有硫鎘礦(CdS)，伴生于鋅礦、鉛鋅礦和銅鉛鋅礦石中。鎘的世界儲量估計為900萬噸。鎘能配成很多合金，鎘具有較大的熱中子俘獲截面因此含銀80%、銦15%、鎘、5%的合金可作原子反應(yīng)堆的控制棒。鎘的化合物曾廣泛用于制造顏料、塑料穩(wěn)定劑、熒光粉等。 鎘氧化電位高，故可用作鐵、鋼、銅之保護(hù)膜，廣泛用于電鍍上，并用于充電電池、電視映像管、黃色顏料及作為塑料之安定劑。鎘化合物可用于殺蟲劑、殺菌劑、顏料、油漆等制造業(yè)。濕法煉鋅的銅鎘渣提取鎘一般是用酸浸出分離銅鉛等，然后用鋅粉或鋅片從鎘液中置換生成一次海綿鎘，一次海綿鎘堆存氧化，再用酸二次浸出，新鮮海綿鎘凈化的鎘凈化液，用鋅粉或鋅片從鎘凈化液中置換生成二次海綿鎘，然后壓團(tuán)，熔鑄成粗鎘，鎘錠電積形成產(chǎn)品鎘錠。這種提煉方法一是生產(chǎn)流程和周期長，二是鋅粉或鋅片消耗高，導(dǎo)致成本較高。本發(fā)明的目的在于在傳統(tǒng)提鎘的基礎(chǔ)上縮短工藝流程和生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本工藝包括如下內(nèi)容
1、銅鎘渣酸性浸出及沉釩除雜
將銅鎘渣或其他含鎘廢渣料和鋅電積廢液一同加入至地下調(diào)漿池，調(diào)好將后泵入反應(yīng)槽，用電積廢液或硫酸調(diào)整PH值至1. 0-1. 5，蒸汽加熱70-80°C，攪拌1_2小時，再用硫酸調(diào)整PH值在1. 5-2. 0，加入適量的硫酸亞鐵，根據(jù)溶液中!^2+的含量加入錳粉，溫度70-80°C， 攪拌0. 5-1小時后，升溫90-95°C，再加入碳銨，攪拌1. 5-2. 5小時加入石灰漿調(diào)節(jié)PH值 2. 5-3. 0，溫度不變，反應(yīng)0. 5-1小時后再次加石灰漿調(diào)節(jié)PH值4. 5-5. 0。然后根據(jù)溶液 Cu含量，加入二次海鎘綿凈化除銅，反應(yīng)30-60分鐘，取樣分析合格后，即！^ ^ 0. 02g/ 1，Cu ^ 0. 005g/l，壓濾得鎘液和銅鐵渣。2、鋅粉置換鎘
首先將鎘液酸化至PH值3. 5-4. 0，升溫55-60°C，根據(jù)鎘含量加入適量鋅粉或鋅片，反應(yīng)30-60分鐘，并使溶液中的鎘含量在0. 2-0. 5g/l，壓濾，得一次海綿鎘和一次置換后液。 一次置換后液用鋅粉或鋅片再進(jìn)行二次置換，壓濾所得二次海綿鎘用于銅鎘渣酸性浸出及沉釩除雜工序凈化除銅，二次置換后液返回電解系統(tǒng)。3、一次海綿鎘壓團(tuán)、熔鑄一次海綿鎘壓團(tuán)后置于熔鑄爐中，覆蓋一層氫氧化鈉，熔鑄得粗鎘，熔鑄煙氣用文氏管除塵后排空，文氏管水洗所收煙塵返回浸出回收鎘。4、粗鎘蒸餾精煉
粗鎘置于蒸餾爐中精煉得成品鎘錠，蒸餾爐煙氣同樣進(jìn)入文氏管水洗除塵處理。本發(fā)明的有益效果
1、本工藝節(jié)省了一次海綿鎘堆存氧化和二次造液工序，省去了一次海綿鎘的堆存場地，縮短了鎘提煉的工藝流程和生產(chǎn)周期，進(jìn)料到出產(chǎn)品的時間從10-15天縮短至1-3天；
2、一段工序完成了傳統(tǒng)的酸性浸出、沉釩除雜和凈化，一是節(jié)省了設(shè)備投資，二是節(jié)約了操作時間和生產(chǎn)成本；
3、對鎘液分段置換，一是替代了二次造液、二次置換和鎘液凈化工序，同時也保證了一次海綿鎘的質(zhì)量；
4、節(jié)省了二次置換所需的鋅粉或鋅片，鋅粉或鋅片的消耗量降低了40%以上，極大的降低了鎘的生產(chǎn)成本。


圖1為本發(fā)明的具體工藝流程圖。參照附圖，本工藝包括
1、銅鎘渣酸性浸出及沉釩除雜
將銅鎘渣或其他含鎘渣料和鋅電積廢液一同加入至地下調(diào)漿池進(jìn)行調(diào)漿，泵入反應(yīng)槽，用電積廢液或硫酸調(diào)整PH值至1. 0-1. 5，蒸汽加熱70-80°C，攪拌1_2小時，再用硫酸調(diào)整PH值在1. 5-2. 0，加入適量的硫酸亞鐵，根據(jù)溶液中!^2+的含量加入錳粉，溫度70-80°C， 攪拌0. 5-1小時后，繼續(xù)升溫至90-95°C，再加入碳銨，攪拌1. 5-2. 5小時加入石灰漿調(diào)節(jié)PH值2. 5-3. 0，溫度不變，反應(yīng)0. 5-1小時，繼續(xù)加石灰漿調(diào)節(jié)PH值4. 5-5. 0。然后根據(jù)溶液Cu含量，加入二次置換的海鎘綿凈化除銅，反應(yīng)0. 5-1小時，取樣分析合格后，即 Fe ( 0. 02g/l, Cu ( 0. 005g/l，壓濾得鎘液和銅鐵渣。2、鋅粉置換鎘
首先將鎘液用硫酸酸化至PH值3. 5-4. 0，升溫55-60°C，根據(jù)鎘含量加入適量鋅粉，反應(yīng)0. 5-1小時，并使溶液中的鎘含量在0. 2-0. 5g/l，壓濾，得一次海綿鎘和一次置換后液， 一次海綿鎘進(jìn)入下一工序壓團(tuán)，一次置換后液用鋅粉再進(jìn)行二次置換，所得二次海綿鎘用于上一工序凈化除銅，二次置換后液返回電解鋅系統(tǒng)。3、海綿鎘壓團(tuán)、熔鑄
一次置換海綿鎘壓團(tuán)后置于熔鑄爐中，覆蓋一層苛性堿，熔鑄得粗鎘，熔鑄煙氣用文氏管水洗除塵后排空，文氏管水洗所收煙塵返回浸出回收鎘。4、粗鎘蒸餾精煉
粗鎘置于蒸餾爐中精煉得成品鎘錠。蒸餾爐煙氣同樣進(jìn)入文氏管水洗除塵處理。
具體實施例方式實施實例一
輔助材料錳粉，M02 52% ； 鋅粉，金屬Zn 91. 2% ；工業(yè)硫酸，H2S04 98. 3% ； 碳銨，工業(yè)用； 硫酸亞鐵，工業(yè)用； 石灰，CaO: 75%。
實施步驟
1、銅鎘渣酸性浸出及沉釩除雜
將銅鎘渣2. 5噸，成分見下表一，鋅電積廢液7M3 —同加入至地下調(diào)漿池，開攪拌器調(diào)
漿，
表一銅鎘渣成分表
名稱元耒(《)InCdCuNiCo PbFe水分銅福漁24. 368.342.170.230. 14 0. 586.0S41.53
泵入12. 5M3反應(yīng)槽，用電積廢液或硫酸調(diào)整PH值至1. 0-1. 5，蒸汽加熱70_80°C，攪拌 1-2小時，再用硫酸調(diào)整PH值在1. 5-2. 0，加入IOkg硫酸亞鐵，攪拌，根據(jù)溶液中!^2+的含量加入錳粉30-50kg，溫度70-80°C，攪拌1小時后。繼續(xù)升溫至90-95°C，再加入30kg碳銨，反應(yīng)1. 5-2. 5小時后加入石灰調(diào)節(jié)PH值2. 5-3. 0，溫度不變，反應(yīng)0. 5-1小時后再次加石灰調(diào)節(jié)PH值4. 5-5. 0。然后根據(jù)溶液Cu含量，加入二次置換的海鎘綿3-4kg凈化除銅， 反應(yīng)0. 5-1小時，取樣分析合格后，即i^e ^ 0. 02g/l, Cu ^ 0. 005g/l，壓濾得鎘液9. 5M3和銅鐵渣。 鎘濾液成分見表二，
表二浸出液成分表
名稱元索Cg/1>ZnCdOuNiCoPbFe浸出液82. 3512. 50. 0030. 0010. 00150. 080. 015
2、鋅粉置換鎘
將7M3鎘液泵入8M3置換槽中，用硫酸酸化至PH值3. 5-4. 0，升溫55_60°C，加入75kg 鋅粉，反應(yīng)0.5-1小時，取樣，一次置換液鎘含量為0.32g/l，壓濾，得一次海綿鎘13^^， 海綿鎘水分為15. 18%。一次置換后液泵入8M3 二次置換槽中用2kg鋅粉再進(jìn)行二次置換， 時間0. 5-1小時，壓濾得二次海綿鎘3. 30kg，用于銅鎘渣酸性浸出及沉釩除雜工序凈化除銅。二次置換后液返回電解鋅系統(tǒng)回收鋅。3、一次海綿鎘壓團(tuán)、熔鑄
將一次海綿鎘分五次置于液壓壓團(tuán)機中壓團(tuán)，得5塊鎘綿團(tuán)共124kg。將鎘綿團(tuán)置于 60kw熔鎘電爐中，覆蓋一層2-3cm厚的苛性堿，升溫至370-410°C，熔鑄得粗鎘l(^kg。熔鑄煙氣用文氏管水洗除塵后排空，文氏管水洗所收煙塵壓濾，渣返回酸性浸出及沉釩除雜工序回收鎘，水循環(huán)利用。4、粗鎘蒸餾精煉CN 102382980 A
說明書
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粗鎘置于蒸餾爐中精煉得成品鎘錠103kg。蒸餾爐煙氣用文氏管水洗除塵后排空，文氏管水洗所收煙塵壓濾，渣返回酸性浸出及沉釩除雜工序回收鎘，水循環(huán)利用。實施實例二
歷時30天，共處理銅鎘渣250噸。 輔助材料錳粉，M02 52% ； 鋅粉，金屬Zn 91. 2% ； 工業(yè)硫酸，H2S04 98. 3% ； 碳銨，工業(yè)用； 硫酸亞鐵，工業(yè)用； 石灰，CaO: 75%。1、銅鎘渣酸性浸出及沉釩除雜
將銅鎘渣3. 0-3. 5噸，成分見下表三，鋅電積廢液IlM3 —同加入至地下調(diào)漿池， 表三銅鎘渣成分表
權(quán)利要求
1. 一種從海綿鎘直接提純鎘的方法，其特征在于，包括以下過程1)、銅鎘渣酸性浸出及沉釩除雜將銅鎘渣或其他含鎘廢渣料和鋅電積廢液一同加入至地下調(diào)漿池，調(diào)好將后泵入反應(yīng)槽，用電積廢液或硫酸，調(diào)整PH值至1. 0-1. 5，蒸汽加熱70-80°C，攪拌1_2小時，再用硫酸調(diào)整PH值在1. 5-2. 0，加入適量硫酸亞鐵，根據(jù)溶液中!^2+的含量加入錳粉，溫度 70-80°C，攪拌0. 5-1小時后，升溫90-95°C，再加入碳銨，攪拌1. 5-2. 5小時加入石灰漿，調(diào)節(jié)PH值至2. 5-3. 0，溫度不變，反應(yīng)0. 5-1小時后，再次加石灰漿，調(diào)節(jié)PH值至4. 5-5. 0，然后根據(jù)溶液Cu含量，加入二次海綿鎘凈化除銅，反應(yīng)30-60分鐘后，壓濾得鎘和銅鐵渣；2)、鋅粉或鋅片置換鎘首先將鎘液酸化至PH值3. 5-4. 0，升溫55-60°C，根據(jù)鎘含量加入適量鋅粉，反應(yīng)30-60 分鐘，并使溶液中的鎘含量在0. 2-0. 5g/l，壓濾，得一次海綿鎘，濾液用鋅粉再進(jìn)行二次置換，所得二次海綿鎘用于上一工序凈化除銅，濾液返回電解鋅系統(tǒng)；3)、一次海綿鎘壓團(tuán)熔鑄一次海綿鎘壓團(tuán)后置于熔鑄爐中，覆蓋一層氫氧化鈉，熔鑄得粗鎘，熔鑄煙氣用文氏管除塵后排空，文氏管水洗所收煙塵返回酸性浸出及沉釩除雜工序回收鎘；4)、粗鎘蒸餾精煉粗鎘置于蒸餾爐中精煉得成品鎘錠。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從海綿鎘直接提純鎘的方法，其工藝過程包括銅鎘渣酸性浸出及沉釩除雜、鋅粉置換的一次海綿鎘直接生產(chǎn)鎘錠、海綿鎘壓團(tuán)熔鑄、粗鎘蒸餾精煉，對鎘液分段置換，一是替代了二次造液、二次置換和鎘液凈化工序，同時也保證了一次海綿鎘的質(zhì)量；節(jié)省了一次海綿鎘堆存氧化和二次造液工序，省去了一次海綿鎘的堆存場地，縮短了鎘提煉的工藝流程和生產(chǎn)周期，進(jìn)料到出產(chǎn)品的時間從10-15天縮短至1-2天；一段工序完成了傳統(tǒng)的酸性浸出、沉釩除雜和凈化，一是節(jié)省了設(shè)備投資，二是節(jié)約了操作時間和生產(chǎn)成本；節(jié)省了二次置換所需的鋅粉，鋅粉的消耗量降低了45%以上，極大的降低了鎘的生產(chǎn)成本。
文檔編號C22B3/08GK102382980SQ20111034085
公開日2012年3月21日 申請日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者何開先, 廖謹(jǐn)鵬, 曹亮發(fā), 曾林燦 申請人:郴州豐越環(huán)?？萍加邢薰?br>