[发明专利]一种从铜镉渣中回收镉的方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属冶炼领域，具体涉及一种从铜镉渣中回收镉的方法。

背景技术

在湿法冶炼锌过程中，硫酸锌溶液净化产出铜镉渣，它是提取镉的主要原料之一。目前，回收铜镉渣中的镉的传统工艺一般为：铜镉渣硫酸浸出—锌粉置换—堆放氧化—硫酸浸出—净化除铜—锌粉置换—精炼，最后得到镉锭。该传统工艺回收镉，每回收1吨镉锭需消耗2吨锌粉，即锌粉的消耗量较大。该传统工艺中采用两段浸出，工艺复杂，且易造成镉分散，降低镉回收率；另外，第一段浸出得到的新鲜海绵镉还需堆放7天以上，使其氧化便于第二段浸出，而镉是一种毒性较强的微量元素，可通过皮肤、食物、呼吸道等渠道侵入人体，引起中毒，造成人或其它动物骨质疏松、痴呆和不育的综合症状，因此易造成较大面积的环境污染风险。因此，如何简化湿法炼锌过程镉回收工艺、提高镉回收率、降低锌粉消耗和改善镉回收环境是目前有待进一步探索的难题。

发明内容

本发明解决了现有湿法炼锌过程中镉回收工艺复杂、镉回收率低、锌粉消耗量大且回收环境恶劣的技术问题。

本发明提供了一种从铜镉渣中回收镉的方法，包括以下步骤：

A、硫酸浸出：将铜镉渣用硫酸浸出，过滤后得到浸出液；

B、净化除铜：往步骤A的浸出液中加入新鲜镉绵，置换出浸出液中的铜，过滤后得到除铜液；

C、氧化除铁：往步骤B的除铜液中加入双氧水，过滤后得到除铁液；

D、锌粉置换：往步骤C的除铁液中加入硫酸，搅拌状态下加入锌粉，过滤后洗涤得到海绵镉，然后进行精炼，得到镉锭。

本发明提供的从铜镉渣中回收镉的方法，与传统工艺相比，具有以下优点：

（1）对铜镉渣采用硫酸浸出后得到的浸出液采用新鲜镉绵除铜，能有效除去浸出液中的铜离子，同时除去浸出液中Bi、Sn和部分As、Sb杂质。

（2）除铜液中加入双氧水，将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，通过Fe³⁺水解作用，从而除去溶液中的铁，同时带走残余As、Sb杂质。

（3）加入锌粉后将除铁液中的镉离子全部置换，并转化为金属镉，过滤水洗后即得到杂质含量低、镉品味高的海绵镉。

（4）本发明的方法无需采用两段浸出，减少了一次锌粉置换步骤，使锌粉的消耗量大大降低，且不会造成镉分散，因此在简化工艺的同时能提高镉的回收率、降低锌粉消耗；同时，由于无需将镉绵堆放，因此不会对环境造成污染。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种从铜镉渣中回收镉的方法，如图1所示，包括以下步骤：

A、硫酸浸出：将铜镉渣用硫酸浸出，过滤后得到浸出液；

B、净化除铜：往步骤A的浸出液中加入新鲜镉绵，置换出浸出液中的铜，过滤后得到除铜液； 

C、氧化除铁：往步骤B的除铜液中加入双氧水，过滤后得到除铁液；

D、锌粉置换：往步骤C的除铁液中加入硫酸，搅拌状态下加入锌粉，过滤后洗涤得到海绵镉，然后进行精炼，得到镉锭。

根据本发明的方法，先将铜镉渣采用硫酸浸出，使其中的锌、镉进入溶液。金属铜不溶于稀硫酸，但由于铜镉渣中铜大部分被氧化，因此铜也有92-96%进入溶液中，因此硫酸浸出后过滤得到的浸出液中主要含有锌离子、镉离子、铜离子和亚铁离子，还含有Bi、Sn、As、Sb杂质。硫酸浸出过程中，涉及的化学反应为：

M + H₂SO₄ = MSO₄ + H₂↑，M为Zn、Cd、Fe；

CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O 。

优选情况下，本步骤A中，浸出温度为75-95℃。硫酸浸出所采用的硫酸的浓度为5-10g/L。浸出后过滤得到的浸出液的终点pH值为2.5-3.0。

然后，对步骤A得到的浸出液进行净化除铜，具体步骤为：往步骤A的浸出液中加入新鲜镉绵，此时加入的新鲜镉绵会与浸出液中的铜离子发生置换反应，从而除去浸出液中的铜，过滤后即得到除铜液。净化除铜过程中，涉及的化学反应为：

Cd + Cu²⁺ = Cu + Cd²⁺