[发明专利]一种从硫酸介质中分离锌镉的方法

说明书

一种从硫酸介质中分离锌镉的方法，本发明将氯接收剂、相调节剂和稀释剂按体积比为(5～20)：(10～20)：(60～85)配制成有机相，然后用盐酸氯化有机相，分离出的氯化有机相经纯水洗涤后萃镉，控制负载有机相中镉浓度，氯接收剂萃取操作系数为35%～45%，最后反萃得到富镉溶液和空载有机相；实现锌镉的分离。本发明采用低容量萃取方法，可使萃取分离系数β_Cd/Zn＞1500，将氯接收剂R氯化成氯携带剂RH⁺Cl^‑，直接与Cd²⁺在有机相中络合，无需预先在溶液中将Cd²⁺转换为镉氯络阴离子，不需要在硫酸介质中引入Cl^‑，可维持料液为硫酸体系下进行，大大提高了锌镉的分离效率。

技术领域

本发明涉及金属分离领域，尤其涉及硫酸介质中分离锌镉的方法。

背景技术

在锌矿中常有镉矿伴生，因此在湿法炼锌生产溶液中常有镉与锌共存。目前从硫酸介质中分离锌镉有沉淀法和萃取法。

一、沉淀分离法

利用Zn的还原性比Cd²⁺强的性质，采用锌粉置换硫酸介质中的镉。如CN107557589B公开了一种从湿法炼锌铜镉渣中回收有价金属的方法，该方法采用锌粉置换硫酸镉得到海绵镉，锌粉耗量较大、成本较高。

二、萃取法

(1)硫酸介质中萃取

利用有机硫代磷酸类萃取剂在pH≤0的硫酸介质中优先萃Cd²⁺的性质可分离锌镉，但有机硫代磷酸类萃取剂易被空气氧化，且价格昂贵。利用烷基磷酸类萃取剂在pH0.5～1.5的硫酸介质中优先萃Zn²⁺的性质分离锌镉，该方法对溶液pH值控制要求严格，生产操作非常不便。

(2)硫酸介质转盐酸介质萃取

在硫酸介质中添加适量盐酸，使Cd²⁺转换为镉氯络阴离子，Zn²⁺保持为阳离子的性质进行分离。该方法要求溶液中Cl≥1mol/L且需严格控制溶液中Cl-浓度，如Cl-过量会造成锌镉共萃。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术在硫酸介质中分离锌镉所存在的缺陷，提供一种不受溶液pH值和Cl-浓度影响分离锌镉的方法。

本发明采用如下技术方案实现：

一种从硫酸介质中分离锌镉的方法，包括如下步骤：

步骤(1)、氯化：将氯接收剂、相调节剂和稀释剂按体积比为(5～20)：(10～20)：(60～85)配制成有机相，然后用盐酸氯化，分离出氯化有机相和废酸；

步骤(2)、洗涤：将所述氯化有机相用纯水洗涤，分离出洗后氯化有机相；

步骤(3)、萃镉：将所述洗后氯化有机相和含锌镉的硫酸介质溶液按比例进行萃取，控制负载有机相中镉浓度，得到低镉萃余液和负载镉有机相；其中有机相中镉浓度按以下公式控制：

C＝A×B×M

A＝α×C₁

式中C为负载有机相中镉浓度，g/L，A为氯接收剂理论萃镉饱和容量，mol/L，B为氯接收剂萃取操作系数35％～45％，M为镉摩尔质量，112g/mol，α为萃取系数，1/3，C₁为氯接收剂摩尔浓度，mol/L；

步骤(4)、反萃：将所述负载镉有机相与纯水反萃，得到富镉溶液和空载有机相；空载有机相返回步骤(1)氯化后循环利用。