[发明专利]电解锌浸出渣中有价金属的回收工艺及其用到的电解槽

说明书

技术领域

本发明涉及金属回收技术领域，更具体地说，涉及电解锌浸出渣中有价金属的回收工艺，本发明还提出了上述回收工艺中用到的电解槽。

背景技术

电解锌厂的浸出渣，是锌精矿经焙烧后湿法浸出后的废渣，这种废渣是一种高危废渣，渣中含有理论量约4％左右的锌，理论量5％左右的铅以及理论量1％左右的镉，其中镉的危害最严重对环境有很大的危害，另外，废渣中的有价金属的流失也是对资源的极大的浪费。因此，对这种废渣的转化为无危害渣和回收有价金属，成了一个重大课题，尤其是国家对环境的要求和矿产资源越来越贫泛的今天，对此课题的研究进展就显得更为迫切。

废渣回收的研究工作一直在进行，但目前为止，还没有比较完善的方法。现在处理这样的废渣有三种：一是火法回收锌电解废渣有价金属，这种方法有几个缺点，它的工作能耕很高，以至不能单独处理废渣，要掺合高品位氧化矿才能生产，而且产生的烟气对环境危害大，需要很好的除火尘设备，火法生产设备和除尘设备投资很大，这个方法不是有前途的方法。二是浮选方法回收电解锌废渣中的有价金属，此法药剂消耗大，选矿收率不高，精矿品位难以达到要求，最重要的是排水排渣依然对环境造成严重的危害，造成二次污染。三是因湿法浸取的方法回收电解锌浸出渣，是一个比较好的方法，在回收率方面较高，品位方面可容易做到高品位的金属盐产品，缺点是现在用的单一湿法浸取工艺，成本还是比较高的，虽然湿法浸出废渣是有前途的发展方向，但需更努力去研究和开发新的工艺方法。

发明内容

本发明的第一个目的在于克服原湿法浸出处理废渣的不足，提出了一种电解锌浸出渣中有价金属的回收工艺，该工艺流程简单，能耕低，无污染，成本低，能直接回收有价金属。

本发明的第二个目的在于提供上述电解锌浸出渣中有价金属的回收工艺中用到的电解槽。

为解决上述技术问题，本发明的第一个目的采用以下技术方案予以实现：

一种从电解锌废渣中提取有价金属的工艺，包括以下步骤：

S1研磨：先将废渣与水按质量比为2:1加入到超细研磨机中，并加入浓度大于90％的硫酸以及双氧水，其中硫酸和双氧水分别占溶液总质量的10％和1％，同时超细研磨机加热到70℃～90℃，在常压的条件下研磨30分钟；由于废渣中的锌，经过以前的焙烧成为了难以浸出的铁酸锌，镉也是难于浸出的，所以采用机械活化才能较好地浸出；

S2浸出：将研磨后得到的混合物放入搅拌桶中，并向搅拌桶中加水，至液固比为5～8:1，同时补足硫酸和双氧水，使硫酸和双氧水分别占溶液总质量的10％和1％，在70℃～90℃的常压条件下搅拌浸出1小时，使锌浸出达90％以上，镉浸出率在98％以上，浸出过程中化学反应式如下：

Zn+H₂SO4＝ZnSO4+H₂↑

Cd+H₂SO4＝CdSO4+H₂↑；

S2固液分离：过滤并洗涤渣子以使液固分离，将得到的固体和液体分别备用；

S3提取锌：过滤得到的液体中含硫酸锌，液体经加热浓缩到波美度45～50度时，冷觉后过滤得硫酸锌固体，经干燥装袋成为硫酸锌产品，得到硫酸锌固体反应式：

ZnSO₄+7H₂O＝ZnSO₄·7H₂O；

S4提取镉：然后将液体加热到50℃，在常压下调节PH＝3，搅拌的条件加入镉的理论量的1.3倍锌粉，反应30分钟后产生海棉镉，海棉镉经洗涤和压实，进行精炼，得到镉产品；提取镉的反应式：

Cd²⁺+Zn＝Cd+Zn²⁺；

此时经过提取锌和镉后的渣中含锌约0.4％左右，含镉在0.08～0.1％左右(原渣锌含4.85％，含镉1％左右)，渣达到排放标准，提取率达到了满意的效果；

S5提取铅：将S2中得到的固体放入特制的电解槽内，同时加入氯化物和催化剂，并用盐酸调节PH＝2，加热至70～80℃，在常压下，搅拌浸出和电解在同一槽中工作1～2小时，电解槽的阴极槽中浸出的铅以海棉铅状态浮在液面上，捞取海棉铅洗涤后压实进行精炼，得到金属铅锭产品；其中，提取铅的反应方程式：

PbO+2H⁺→Pb²⁺+H₂O；

电解过程中反应方程式：

Pb²⁺+2e^-→Pb；