CN104263935A - 一种提高高镉锌真空蒸馏分离效率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高高镉锌真空蒸馏分离效率的方法，属于有色金属冶炼技术领域。一级真空蒸馏：首先将高镉锌混合均匀得到高镉锌混合物料；将得到的高镉锌混合物料置于真空炉内，真空蒸馏0.5~1h获得挥发物锌镉和残留物；二级真空蒸馏：将得到锌镉加入铝抑制剂混合均匀得到锌镉混合物料；将得到的锌镉混合物料于真空炉内，真空蒸馏1~2h获得挥发物镉产品和残留物。该方法与上述现有技术相比，在高镉锌真空蒸馏分离过程中加入金属铝，使粗镉中镉的含量大于98wt.%，镉的直收率大于92%，金属总回收率大于99%，提高真空蒸馏分离锌镉的效率，减少了蒸馏的工序，节省了投资，并实现了高镉锌的分离。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高高镉锌真空蒸馏分离效率的方法，属于有色金属冶炼技术领域。
背景技术
锌在地壳中的平均含量为0.2%，在自然界中未发现自然锌存在。自然界已经发现多种含锌矿物，主要分为硫化矿和氧化矿两大类，在硫化矿中锌呈ZnS或nZnS﹒mFeS状态，最多的还是ZnS状态。在矿石中除了铅、锌矿物共生外，主要伴生有铜、铁、镉、锡、铅、硫、重晶石、萤石等。
锌的冶炼方法分为火法和湿法两大类。在湿法炼锌过程中镉与锌一同进入浸出液，在净化阶段采用加锌粉除镉，实现镉与锌溶液的分离，获得铜镉渣。铜镉渣需要进过浸出、净化、置换生产海绵镉，海绵镉在经过熔炼产生粗镉。火法炼锌过程中镉主要富集在精馏系统产生的高镉锌中，高镉锌中含镉20~30%，余量为金属锌。高镉锌中锌与镉都以金属的形态存在，一般采用火法直接提纯。但是由于锌镉都具有易挥发的特点，在常规的火法分离过程中存在工序长，成本高等问题。如王宗亚等，采用常压精馏的方式处理高镉锌，在铅塔进行处理高铅镉和高品位高镉锌的工业试验，结果表明：采用大型1372铅塔可处理含锌铅且镉品位为40%～90%的物料。实现镉的富集及铅的初步分离。控制一定工艺参数，含镉锌铅物料中的镉可富集到98%左右，铅、锌及其他高沸点杂质金属含量符合粗镉要求。但对其后续的精馏生产组织有较大的影响。专利CN1051202A提出了锌镉合金真空蒸馏分离的方法，将熔融态的锌镉合金加入真空炉内，控制炉内真空度10~30托，炉温690~720℃蒸馏盘级数19~25级，使锌和镉分先后蒸发，并分别收集，使锌镉得到分离提纯。该法设备投资少，金属回收率高，基建投资少。采用真空多级连续真空蒸馏法处理高镉锌（30%Cd、69.9%Zn），产出镉的产品符合3号精镉的要求。
但是上述现有技术都存在高镉锌的锌与镉的分离效率没有达到最大值，或者产出镉的产品符合要求但处理方法较为复杂，生产成本较高。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种提高高镉锌真空蒸馏分离效率的方法。该方法与上述现有技术相比，在高镉锌真空蒸馏分离过程中加入金属铝，使粗镉中镉的含量大于98wt.%，镉的直收率大于92%，金属总回收率大于99%，提高真空蒸馏分离锌镉的效率，减少了蒸馏的工序，节省了投资，并实现了高镉锌的分离，本发明通过以下技术方案实现。
一种提高高镉锌真空蒸馏分离效率的方法，其具体步骤如下：
步骤1、一级真空蒸馏：首先将高镉锌按照质量比1：0.02~0.1加入铝抑制剂混合均匀得到高镉锌混合物料；
步骤2、将步骤1得到的高镉锌混合物料置于真空炉内，在控制炉内残压为4~20Pa、蒸馏温度为380~420℃条件下真空蒸馏0.5~1h，获得挥发物锌镉和残留物；
步骤3、二级真空蒸馏：将步骤2得到锌镉按照质量比1：0.02~0.1加入铝抑制剂混合均匀得到锌镉混合物料；
步骤4、将步骤3得到的锌镉混合物料于真空炉内，在控制炉内残压为4~20Pa、蒸馏温度为360~380℃条件下真空蒸馏1~2h，获得挥发物镉产品和残留物。
所述高镉锌含Zn70wt.%~80wt.%、Cd20wt.%~30wt.%。
所述步骤2和步骤4得到的残留物为含铝锌，含铝锌经真空蒸馏回收铝和锌。
本发明的有益效果是：（1）该方法与上述现有技术相比，在高镉锌真空蒸馏分离过程中加入金属铝，使镉产品中镉的含量大于98wt.%，镉的直收率大于92%，金属总回收率大于99%，提高真空蒸馏分离锌镉的效率；（2）本方法减少了真空蒸馏的工序，节省了投资，并实现了高镉锌的分离。
附图说明
图1是本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示，该提高高镉锌真空蒸馏分离效率的方法，其具体步骤如下：
步骤1、一级真空蒸馏：首先将高镉锌按照质量比1：0.1加入铝抑制剂混合均匀得到高镉锌混合物料，其中高镉锌含Zn70wt.%、Cd30wt.%；
步骤2、将步骤1得到的高镉锌混合物料置于真空炉内，在控制炉内残压为5Pa、蒸馏温度为380℃条件下真空蒸馏1h，获得挥发物锌镉和残留物；
步骤3、二级真空蒸馏：将步骤2得到锌镉按照质量比1：0.05加入铝抑制剂混合均匀得到锌镉混合物料；
步骤4、将步骤3得到的锌镉混合物料于真空炉内，在控制炉内残压为20Pa、蒸馏温度为380℃条件下真空蒸馏1h，获得挥发物镉产品和残留物。
其中步骤2和步骤4得到的残留物为含铝锌，含铝锌经真空蒸馏回收铝和锌；
上述镉产品中镉含量大于98wt.%，镉的直收率为92%，金属总回收率大于99%。
实施例2
如图1所示，该提高高镉锌真空蒸馏分离效率的方法，其具体步骤如下：
步骤1、一级真空蒸馏：首先将高镉锌按照质量比1：0.05加入铝抑制剂混合均匀得到高镉锌混合物料，其中高镉锌含Zn80wt.%、Cd20wt.%；
步骤2、将步骤1得到的高镉锌混合物料置于真空炉内，在控制炉内残压为4Pa、蒸馏温度为420℃条件下真空蒸馏0.5h，获得挥发物锌镉和残留物；
步骤3、二级真空蒸馏：将步骤2得到锌镉按照质量比1：0.1加入铝抑制剂混合均匀得到锌镉混合物料；
步骤4、将步骤3得到的锌镉混合物料于真空炉内，在控制炉内残压为10Pa、蒸馏温度为360℃条件下真空蒸馏1.5h，获得挥发物镉产品和残留物。
其中步骤2和步骤4得到的残留物为含铝锌，含铝锌经真空蒸馏回收铝和锌；
上述镉产品中镉含量大于98wt.%，镉的直收率为94%，金属总回收率大于99%。
实施例3
如图1所示，该提高高镉锌真空蒸馏分离效率的方法，其具体步骤如下：
步骤1、一级真空蒸馏：首先将高镉锌按照质量比1：0.02加入铝抑制剂混合均匀得到高镉锌混合物料，其中高镉锌含Zn75wt.%、Cd25wt.%；
步骤2、将步骤1得到的高镉锌混合物料置于真空炉内，在控制炉内残压为20Pa、蒸馏温度为400℃条件下真空蒸馏0.8h，获得挥发物锌镉和残留物；
步骤3、二级真空蒸馏：将步骤2得到锌镉按照质量比1：0.02加入铝抑制剂混合均匀得到锌镉混合物料；
步骤4、将步骤3得到的锌镉混合物料于真空炉内，在控制炉内残压为4Pa、蒸馏温度为370℃条件下真空蒸馏2h，获得挥发物镉产品和残留物。
其中步骤2和步骤4得到的残留物为含铝锌，含铝锌经真空蒸馏回收铝和锌；
上述镉产品中镉含量大于98wt.%，镉的直收率为90%，金属总回收率大于99%。
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (3)
1.一种提高高镉锌真空蒸馏分离效率的方法，其特征在于具体步骤如下：
步骤1、一级真空蒸馏：首先将高镉锌按照质量比1：0.02~0.1加入铝抑制剂混合均匀得到高镉锌混合物料；
步骤2、将步骤1得到的高镉锌混合物料置于真空炉内，在控制炉内残压为4~20Pa、蒸馏温度为380~420℃条件下真空蒸馏0.5~1h，获得挥发物锌镉和残留物；
步骤3、二级真空蒸馏：将步骤2得到锌镉按照质量比1：0.02~0.1加入铝抑制剂混合均匀得到锌镉混合物料；
步骤4、将步骤3得到的锌镉混合物料于真空炉内，在控制炉内残压为4~20Pa、蒸馏温度为360~380℃条件下真空蒸馏1~2h，获得挥发物镉产品和残留物。
2.根据权利要求1所述的提高高镉锌真空蒸馏分离效率的方法，其特征在于：所述高镉锌含Zn70wt.%~80wt.%、Cd20wt.%~30wt.%。
3.根据权利要求1所述的提高高镉锌真空蒸馏分离效率的方法，其特征在于：所述步骤2和步骤4得到的残留物为含铝锌，含铝锌经真空蒸馏回收铝和锌。
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