CN107673400A - 一种铜镉渣生产七水硫酸锌的方法 - Google Patents

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韩晓龙
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Abstract

本发明公开了一种铜镉渣生产七水硫酸锌的方法，以湿法炼锌净化过程产生的铜镉渣生产七水硫酸锌的方法。将铜镉废渣用稀硫酸氧化浸出反应，反应完成后过滤，浸出液先后分别除铜、镉、铁等杂质后，将硫酸锌溶液倒入三效蒸发器进行蒸发浓缩，到比重1.54‑1.58时，冷却结晶并离心生产七水硫酸锌。本发明工艺简单可靠，易于实现工业化生产，产品质量好，适用于湿法炼锌净化过程产生的铜镉渣的处理。

Description

一种铜镉渣生产七水硫酸锌的方法
技术领域
本发明属于湿法冶炼，涉及湿法冶炼过程铜镉渣二次资源综合回收利用，具体涉及一种综合回收铜镉渣中铜、镉，用来生产七水硫酸锌的方法。
背景技术
在湿法炼锌过程中硫酸锌溶液净化产出铜镉渣，铜镉渣含铜、镉、锌、铁等有价金属，传统的工艺是采用硫酸中性浸出，金属铜不被浸出而留在渣中，成为黑铜泥。浸出液再用锌粉还原回收镉棉后，浸出液返回锌冶炼系统回收。铜镉渣中铜、镉都得不到有效回收，工艺流程长，回收率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种铜镉渣生产七水硫酸锌的方法，以解决铜镉渣处理过程难度大，流程长，治理境污染的问题。
本发明所采用的技术方案是：一种铜镉渣生产七水硫酸锌的方法，该方法包括铜镉渣的稀硫酸氧化浸出、分别除铜、镉、铁杂质、蒸发浓缩结晶等步骤，具体过程为：
（1）浸出：将湿法炼锌铜镉渣按液固质量比为2.5～4.0：1加水，再缓慢加入浓硫酸浸出，硫酸用量为铜镉渣中锌、铜、镉与硫酸反应总理论质量的1.1～1.2倍，并同时加入浓度为27～36%双氧水，加入量为铜镉渣质量的10～15%，反应温度90～95℃，反应时间为1～3h，反应终点pH为1.5-2.0后过滤；
（2）除铜：将浸出反应后液中加入锌粉回收铜，加入量为铜质量的1.1～1.2倍，反应温度为40～60℃，反应时间为0.5～1h后过滤得滤液和滤渣，滤渣经过质量浓度为20%硫酸，液固质量比为3:1酸洗回收铜粉，洗液返回步骤（1）参与浸出；
（3）除镉：步骤（2）滤液中加入锌粉回收镉棉，加入量为镉质量含量的0.4～0.6倍，反应温度为40～60℃，反应时间为1～2h后过滤；
（4）除铁：对步骤（3）滤液加温到90～95℃，同时加入氧化锌、双氧水除铁，控制反应终点pH为4.0-5.0后过滤；
（5）浓缩结晶得七水硫酸锌：对步骤（4）滤液经三效蒸发器浓缩至溶液比重为1.54-1.58后，冷却结晶，离心后得到产品七水硫酸锌。
本发明与现有技术相比具有如下特点：1.本发明步骤（1）采用氧化酸浸工艺，最大限度使渣中金属得以回收，金属回收率高；2.步骤（2）锌粉置换制铜粉，并经过酸洗处理，铜粉含量高；3. 步骤（4）除铁中和采用氧化锌，反应可控，铁渣易于过滤，并不带入杂质。本发明生产操作简单可行，环境污染小，成本低，产品质量高，金属回收率高。
具体实施方式
实施例1
原料：铜镉渣中主要金属的质量百分含量为：Zn含量为25.86%，Cu含量为2.67%，Cd含量为3.26%，Fe含量为1.10%；
（1）浸出：将铜镉渣按液固质量比为2.5：1加水，然后缓慢加入质量浓度为98%的硫酸，硫酸量为铜镉渣质量的46%，加温到90℃，并缓慢加入浓度为27%左右的双氧水，加入量为铜镉渣质量的10%，反应时间为2h，反应终点pH为1.5后过滤，得到浸出渣、浸出后液；
（2）除铜：将步骤（1）浸出后液中缓慢加入锌粉11.3kg/m3，反应温度为40～60℃，反应时间为0.5～1h后过滤，滤渣经过质量浓度为20%硫酸，液固质量比为3:1酸洗回收铜粉，洗液返回步骤（1）参与浸出；
（3）除镉：除铜后液中缓慢加入锌粉6.5kg/m3回收镉棉，反应温度为40～60℃，反应时间为1.5h后过滤；
（4）除铁：步骤（3）滤液加温到90～95℃，同时加入氧化锌2kg/m3、双氧水5kg/m3除铁，反应终点pH为4.5后过滤；
（5）浓缩结晶：步骤（4）滤液经三效蒸发器浓缩至溶液比重为1.56后，冷却结晶，离心后得到产品七水硫酸锌，处理每吨渣可获得820kg七水硫酸锌。
实施例2
原料：铜镉渣中主要金属的质量百分含量为：Zn含量为35.86%，Cu含量为3.42%，Cd含量为2.26%，Fe含量为0.56%
（1）浸出：将铜镉渣按液固质量比为3.0加水，然后缓慢加入质量浓度为98%的硫酸，硫酸量该铜镉渣质量的62.3%，加温到90℃，并缓慢加入浓度为27%双氧水，加入量为铜镉渣质量的15%，反应时间为2h，反应终点pH为1.5后过滤；
（2）除铜：将浸出反应后液中缓慢加入锌粉12.01kg/m3，反应温度为40～60℃，反应时间为0.5～1h后过滤，滤渣经过质量浓度为20%硫酸，液固质量比为3:1酸洗回收铜粉，洗液返回（1）步骤浸出；
（3）除镉：除铜后液中缓慢加入锌粉4.23kg/m3回收镉棉，反应温度为40～60℃，反应时间为1.0h后过滤；
（4）除铁：步骤（3）滤液加温到90～95℃，同时加入氧化锌4kg/m3、双氧水2kg/m3除铁，控制反应终点pH为4.0-5.0后过滤；
（5）浓缩结晶：步骤（4）滤液经三效蒸发器浓缩至溶液比重为1.58后，冷却结晶，离心后得到产品七水硫酸锌，处理每吨渣可获得1080kg七水硫酸锌。

Claims (4)

1.一种铜镉渣生产七水硫酸锌的方法，其特征在于：该方法包括铜镉渣的稀硫酸氧化浸出、依次除铜、镉、铁杂质、蒸发浓缩结晶得七水硫酸锌，具体为：
（1）浸出：将湿法炼锌铜镉渣按液固质量比为2.5～4.0：1加水，再缓慢加入浓硫酸浸出，硫酸用量为铜镉渣中锌、铜、镉与硫酸反应总理论质量的1.1～1.2倍，并同时加入浓度为27～36%双氧水，加入量为铜镉渣质量的10～15%，反应温度90～95℃，反应时间为1～3h，反应终点pH为1.5-2.0后过滤；
（2）除铜：将浸出反应后液中加入锌粉回收铜，加入量为铜质量的1.1～1.2倍，反应温度为40～60℃，反应时间为0.5～1h后过滤得滤液和滤渣，对滤渣酸洗回收铜粉；
（3）除镉：对步骤（2）滤液中加入锌粉，加入量为镉质量含量的0.4～0.6倍，反应温度为40～60℃，反应时间为1～2h后过滤回收镉棉；
（4）除铁：对步骤（3）滤液加温到90～95℃，同时加入氧化锌、双氧水除铁，控制反应终点pH为4.0-5.0后过滤；
（5）浓缩结晶得七水硫酸锌：对步骤（4）滤液浓缩、冷却结晶、离心后得到产品七水硫酸锌。
2.根据权利要求1所述的一种铜镉渣生产七水硫酸锌的方法，其特征在于：湿法炼锌铜镉渣中按质量百分比计：主要含Zn为15-50%，Cu含量为0.5-7.0%，Cd含量为1.0-5.0%，Fe含量为0.2-2.0%。
3.根据权利要求1所述的一种铜镉渣生产七水硫酸锌的方法，其特征在于：步骤（2）的滤渣采用质量浓度为20%的硫酸，液固质量比为3:1酸洗回收铜粉，洗液返回步骤（1）参与浸出。
4.根据权利要求1所述的一种铜镉渣生产七水硫酸锌的方法，其特征在于：步骤（5）中采用三效蒸发器浓缩至溶液比重为1.54-1.58后，冷却结晶，离心得到产品七水硫酸锌。
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