CN107699693A - 一种二次钴镍浸出渣处理工艺的改进方法 - Google Patents

一种二次钴镍浸出渣处理工艺的改进方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种二次钴镍浸出渣处理工艺的改进方法，包括以下步骤：(1)压滤：将二次钴镍浸出渣泵入压滤机内进行压滤，取滤渣备用；(2)浆化；(3)浸出：将浆化液泵送至氧化锌高酸浸出槽，每槽加入10m3浆化液，再加入锌电解废液和硫酸，在液固比为5～6：1、温度为80～90℃的条件下浸出6～8h，控制浸出过程中的始酸为150～180g/L、终酸为80g/L，最后将所有物料经过过滤处理后，分别得到浸出液和浸出渣；(4)回收利用：将浸出液返回锌系统回收锌、镉金属，浸出渣返回铅系统回收铅、银金属。本发明能够提高锌、镉金属的浸出率，提高锌、镉金属的回收率，降低生产成本和劳动强度。

Description

一种二次钴镍浸出渣处理工艺的改进方法
【技术领域】
本发明属于湿法炼锌生产领域，特别涉及一种二次钴镍浸出渣处理工艺的改进方法。
【背景技术】
常规湿法炼锌净化工序产出的除钴除镍渣含锌比较高，一般都进行二次浸出处理回收部分锌，过程中会产出含锌较高的二次钴镍浸出渣，这部分浸出渣经过压滤后，通常采用汽车转运至回转窑进行火法处理，回收浸出渣中的锌、镉等金属。用火法处理二次钴镍浸出渣，常用的处理工艺是在1100～1300℃的高温下，使二次钴镍浸出渣中的锌、镉等金属离子被一氧化碳还原为金属而挥发进入烟气，在烟气中被氧化成氧化物，随烟气进入收尘系统被收集下来。存在以下缺点：1、回收流程长，回收成本高；2、用汽车转运渣容易造成跑冒滴漏，运输费用高；3、工人劳动强度大；4、金属回收率低。采用湿法处理二次浸出渣工艺则有效的避免了上述的缺点。
因此，研究一种二次钴镍浸出渣处理工艺的改进方法，提高锌、镉金属的浸出率，降低生产成本，具有重大的实践应用意义。
【发明内容】
针对上述现有技术的难点，本发明提供一种二次钴镍浸出渣处理工艺的改进方法，提高锌、镉金属的浸出率，提高锌、镉金属的回收率，降低生产成本和劳动强度。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种二次钴镍浸出渣处理工艺的改进方法，包括以下步骤：
(1)压滤：将二次钴镍浸出渣泵入压滤机内进行压滤，取滤渣备用；
(2)浆化：按液固比为5～6：1的比例取步骤(1)所述的滤渣和氧化锌中浸滤液进行浆化，在搅拌速度为70～120r/min的条件下浆化30min，得到浆化液；
(3)浸出：将步骤(2)所述的浆化液泵送至氧化锌高酸浸出槽，每槽加入10m3浆化液，再加入锌电解废液和硫酸，在液固比为5～6：1、温度为80～90℃的条件下浸出6～8h，控制浸出过程中的始酸为150～180g/L、终酸为80g/L，最后将所有物料经过过滤处理后，分别得到浸出液和浸出渣；
浸出工序的化学反应式为：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑，
ZnO+H2SO4＝ZnSO4+H2O，
Cd+H2SO4＝CdSO4+H2↑，
CdO+H2SO4＝CdSO4+H2O；
(4)回收利用：将步骤(3)所述的浸出液返回锌系统回收锌、镉金属，浸出渣返回铅系统回收铅、银金属。
在本发明中，作为进一步说明，步骤(3)所述的锌电解液锌电解废液的含酸量控制在150～180g/L。
在本发明中，作为进一步说明，所述的锌电解废液的含酸量为180g/L时，不用添加硫酸。
在本发明中，作为进一步说明，步骤(3)中锌金属的浸出率为91.51～98.13％。
在本发明中，作为进一步说明，步骤(3)中镉金属的浸出率为78.12～89.81％。
本发明具有以下有益效果：
1.本发明采用为湿法处理工艺，以锌电解废液和硫酸作溶剂，使钴镍浸出渣在高酸、高温下浸出，其一，可以利用锌电解废液中残存的锌离子平衡反应体系，促进反应的进行；其二，还利用锌电解废液中残留的酸性物质，加强溶液的酸性，使锌、镉高效的进入溶液，达到高效回收锌、镉金属的目的；其三，能够充分回收利用锌电解废液，降低生产成本。
2.本发明所采用的整个生产过程是在密闭状态下进行的，杜绝了跑冒滴漏现象的发生，工艺流程短，生产环境更加清洁，减少运输费用，处理成本大幅度降低，还能使员工操作条件大大改善。
3.本发明采用湿法处理工艺取代回转窑火法处理二次钴镍浸出渣，可以降低燃料消耗，缩短了工艺流程，使回转窑火法处理成本的5000元/t，降到本发明所采用的湿法处理工艺成本1000元/t，大幅降低生产成本。
【具体实施方式】
实施例1：
一种二次钴镍浸出渣处理工艺的改进方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)压滤：将二次钴镍浸出渣泵入压滤机内进行压滤，取滤渣备用；
(2)浆化：按液固比为5：1的比例取步骤(1)所述的滤渣和氧化锌中浸滤液进行浆化，在搅拌速度为70r/min的条件下浆化30min，得到浆化液；
(3)浸出：将步骤(2)所述的浆化液泵送至氧化锌高酸浸出槽，每槽加入10m3浆化液，再加入锌电解废液和硫酸，其中锌电解液锌电解废液的含酸量控制在150g/L，在液固比为5：1、温度为80℃的条件下浸出6h，控制浸出过程中的始酸为150g/L、终酸为80g/L，最后将所有物料经过过滤处理后，分别得到浸出液和浸出渣；
浸出工序的化学反应式为：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑，
ZnO+H2SO4＝ZnSO4+H2O，
Cd+H2SO4＝CdSO4+H2↑，
CdO+H2SO4＝CdSO4+H2O；
(4)回收利用：将步骤(3)所述的浸出液返回锌系统回收锌、镉金属，浸出渣返回铅系统回收铅、银金属。
实施例2：
一种二次钴镍浸出渣处理工艺的改进方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)压滤：将二次钴镍浸出渣泵入压滤机内进行压滤，取滤渣备用；
(2)浆化：按液固比为5.2：1的比例取步骤(1)所述的滤渣和氧化锌中浸滤液进行浆化，在搅拌速度为110r/min的条件下浆化30min，得到浆化液；
(3)浸出：将步骤(2)所述的浆化液泵送至氧化锌高酸浸出槽，每槽加入10m3浆化液，再加入锌电解废液和硫酸，其中锌电解液锌电解废液的含酸量控制在160g/L，在液固比为5.5：1、温度为85℃的条件下浸出6.5h，控制浸出过程中的始酸为150g/L、终酸为80g/L，最后将所有物料经过过滤处理后，分别得到浸出液和浸出渣；
浸出工序的化学反应式为：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑，
ZnO+H2SO4＝ZnSO4+H2O，
Cd+H2SO4＝CdSO4+H2↑，
CdO+H2SO4＝CdSO4+H2O；
(4)回收利用：将步骤(3)所述的浸出液返回锌系统回收锌、镉金属，浸出渣返回铅系统回收铅、银金属。
实施例3：
一种二次钴镍浸出渣处理工艺的改进方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)压滤：将二次钴镍浸出渣泵入压滤机内进行压滤，取滤渣备用；
(2)浆化：按液固比为5.6：1的比例取步骤(1)所述的滤渣和氧化锌中浸滤液进行浆化，在搅拌速度为100r/min的条件下浆化30min，得到浆化液；
(3)浸出：将步骤(2)所述的浆化液泵送至氧化锌高酸浸出槽，每槽加入10m3浆化液，再加入锌电解废液和硫酸，其中锌电解液锌电解废液的含酸量控制在165g/L，当锌电解废液的含酸量为180g/L时，不用添加硫酸；在液固比为5.7：1、温度为85℃的条件下浸出7.5h，控制浸出过程中的始酸为170g/L、终酸为80g/L，最后将所有物料经过过滤处理后，分别得到浸出液和浸出渣；
浸出工序的化学反应式为：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑，
ZnO+H2SO4＝ZnSO4+H2O，
Cd+H2SO4＝CdSO4+H2↑，
CdO+H2SO4＝CdSO4+H2O；
(4)回收利用：将步骤(3)所述的浸出液返回锌系统回收锌、镉金属，浸出渣返回铅系统回收铅、银金属。
实施例4：
一种二次钴镍浸出渣处理工艺的改进方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)压滤：将二次钴镍浸出渣泵入压滤机内进行压滤，取滤渣备用；
(2)浆化：按液固比为5.4：1的比例取步骤(1)所述的滤渣和氧化锌中浸滤液进行浆化，在搅拌速度为90r/min的条件下浆化30min，得到浆化液；
(3)浸出：将步骤(2)所述的浆化液泵送至氧化锌高酸浸出槽，每槽加入10m3浆化液，再加入锌电解废液和硫酸，其中锌电解液锌电解废液的含酸量控制在160g/L，当锌电解废液的含酸量为180g/L时，不用添加硫酸；在液固比为5.3：1、温度为88℃的条件下浸出6.5h，控制浸出过程中的始酸为160g/L、终酸为80g/L，最后将所有物料经过过滤处理后，分别得到浸出液和浸出渣；
浸出工序的化学反应式为：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑，
ZnO+H2SO4＝ZnSO4+H2O，
Cd+H2SO4＝CdSO4+H2↑，
CdO+H2SO4＝CdSO4+H2O；
(4)回收利用：将步骤(3)所述的浸出液返回锌系统回收锌、镉金属，浸出渣返回铅系统回收铅、银金属。
实施例5：
一种二次钴镍浸出渣处理工艺的改进方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)压滤：将二次钴镍浸出渣泵入压滤机内进行压滤，取滤渣备用；
(2)浆化：按液固比为6：1的比例取步骤(1)所述的滤渣和氧化锌中浸滤液进行浆化，在搅拌速度为120r/min的条件下浆化30min，得到浆化液；
(3)浸出：将步骤(2)所述的浆化液泵送至氧化锌高酸浸出槽，每槽加入10m3浆化液，再加入锌电解废液，其中锌电解液锌电解废液的含酸量控制在180g/L，在液固比为6：1、温度为90℃的条件下浸出8h，控制浸出过程中的始酸为180g/L、终酸为80g/L，最后将所有物料经过过滤处理后，分别得到浸出液和浸出渣；
浸出工序的化学反应式为：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑，
ZnO+H2SO4＝ZnSO4+H2O，
Cd+H2SO4＝CdSO4+H2↑，
CdO+H2SO4＝CdSO4+H2O；
(4)回收利用：将步骤(3)所述的浸出液返回锌系统回收锌、镉金属，浸出渣返回铅系统回收铅、银金属。
试验1：按实施例1-5进行二次钴镍浸出渣处理工艺的改进方法，记录锌、镉金属的浸出率，全部结果见表1。
表1：
由表1可知：锌、镉金属的浸出率为91.51～98.13％；镉金属的浸出率为78.12～89.81％。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (5)

1.一种二次钴镍浸出渣处理工艺的改进方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)压滤：将二次钴镍浸出渣泵入压滤机内进行压滤，取滤渣备用；
(2)浆化：按液固比为5～6：1的比例取步骤(1)所述的滤渣和氧化锌中浸滤液进行浆化，在搅拌速度为70～120r/min的条件下浆化30min，得到浆化液；
(3)浸出：将步骤(2)所述的浆化液泵送至氧化锌高酸浸出槽，每槽加入10m3浆化液，再加入锌电解废液和硫酸，在液固比为5～6：1、温度为80～90℃的条件下浸出6～8h，控制浸出过程中的始酸为150～180g/L、终酸为80g/L，最后将所有物料经过过滤处理后，分别得到浸出液和浸出渣；
浸出工序的化学反应式为：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑，
ZnO+H2SO4＝ZnSO4+H2O，
Cd+H2SO4＝CdSO4+H2↑，
CdO+H2SO4＝CdSO4+H2O；
(4)回收利用：将步骤(3)所述的浸出液返回锌系统回收锌、镉金属，浸出渣返回铅系统回收铅、银金属。
2.根据权利要求1所述的一种二次钴镍浸出渣处理工艺的改进方法，其特征在于：步骤(3)所述的锌电解液锌电解废液的含酸量控制在150～180g/L。
3.根据权利要求2所述的一种二次钴镍浸出渣处理工艺的改进方法，其特征在于：所述的锌电解废液的含酸量为180g/L时，不用添加硫酸。
4.根据权利要求1所述的一种二次钴镍浸出渣处理工艺的改进方法，其特征在于：步骤(3)中锌金属的浸出率为91.51～98.13％。
5.根据权利要求1所述的一种二次钴镍浸出渣处理工艺的改进方法，其特征在于：步骤(3)中镉金属的浸出率为78.12～89.81％。
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