CN109161688B - 一种从铜镉渣中回收利用铜、镉的方法 - Google Patents

一种从铜镉渣中回收利用铜、镉的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种从铜镉渣中回收利用铜、镉的方法，属于冶炼工程副产品回收利用技术领域。本发明利用铜镉渣中锌、镉及其氧化物易溶于硫酸、铜不溶于硫酸的原理达到铜与锌、镉分离，然后通过水洗、过滤，产出铜含量大于65%的金属铜渣，该铜渣作为铜冶炼原料销售，使铜镉渣得到有效利用，具有良好的经济效益。且通过对铜镉渣的回收利用，减少了铜镉渣的堆放贮存，减少了对环境的污染。

Description

一种从铜镉渣中回收利用铜、镉的方法
技术领域
本发明属于冶炼工程副产品回收利用技术领域，具体是一种从铜镉渣中回收利用铜、镉的方法。
背景技术
在锌湿法冶炼过程中，硫酸锌溶液中的铜、镉以硫酸盐形式存在于溶液中。加入金属锌粉，采用置换法将溶液中铜镉除到指标控制范围内，置换出的渣就是铜鎘渣。该铜镉渣中主要成分的重量百分比为：Zn：35-40%、Cu：5-7%、Cd：13-16%。若将该铜镉渣进行堆存处理，在造成环保负担的同时还会造成资源的严重浪费。
发明内容
本发明的目的是为了上述技术问题，提供一种锌、镉损失小，铜品位高的从铜镉渣中回收利用铜、镉的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：利用铜镉渣中锌、镉及其氧化物易溶于硫酸、铜不溶于硫酸的原理达到铜与锌、镉分离，然后通过水洗、过滤，产出铜含量大于65%的金属铜渣。主要化学反应为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
该技术方案具体包括以下步骤：
步骤一、铜镉渣浸出：铜镉渣经球磨浆化后输送至浓密机进行液固分离，液固分离后将浓密机底流渣泵入浸出槽，加入铜镉渣酸洗矿浆滤液或硫酸锌溶液电积废液至矿浆液固体积比为3-5:1；开蒸气加热，同时缓慢加入浓硫酸，当矿浆pH≤2.5时，停止加酸，反应过程中当pH值升至3.5时，补加浓硫酸至pH值为2.5，停止加酸，重复上述浓硫酸加入过程，当矿浆pH值稳定在2.5-3.5之间30min以上不变时，表明锌、镉彻底浸出，结束铜镉渣浸出作业，得到铜镉渣浸出矿浆；
步骤二、铜渣酸洗：将步骤一中铜镉渣浸出矿浆进行压滤，滤液进入一次置换工序，最终得到镉绵；滤渣进入铜渣酸洗槽，加水后开蒸汽加热，同时缓慢加入浓硫酸，当溶液pH值≤1.0时，停止加浓硫酸，继续反应，当溶液pH值高于2.0时，补加浓硫酸至pH值为1.0，停止加酸，重复上述浓硫酸加入过程，当矿浆pH值稳定在1.0-2.0之间30min以上不变时，结束铜渣酸洗作业；
步骤三、铜渣水洗：将步骤二中铜镉渣酸洗矿浆进行压滤，得到滤液和滤渣A，滤液进入铜镉渣浸出工序，滤渣A进入铜渣水洗槽，加入热水洗涤，洗涤时间0.5-1.0h，水洗结束后进行压滤，得到的滤渣B即为铜渣，该铜渣作为铜冶炼原料销售。
作为本发明技术方案的优选，步骤一中，整个浸出反应温度为80-90℃，反应时间6-8h。
步骤二中，滤渣与水的体积比为1:3-4，可以使浓硫酸更加充分的与滤渣中的锌、镉反应，使未被浸出的锌、镉与浓硫酸反应，降低了铜渣含锌、镉杂质含量。铜渣酸洗作业反应温度为80-90℃，反应时间4-5h。利用铜镉渣中锌、镉及其氧化物易溶于硫酸、铜不溶于硫酸的原理达到铜与锌、镉的分离，温度80℃-90℃时，反应速度加快，反应更为剧烈。
步骤三中，热水与滤渣A的液固体积比为3-4:1。采用该配比的热水水洗，可以进一步溶解水溶性锌、镉等有价金属，减少其流失，提高铜渣含铜品位，降低铜渣杂质含量。
本发明的有益效果是：
1、本发明方法减少了铜镉渣中金属锌、镉的损失，将其用于置换工序制备镉绵，并产出高品位（大于65%）的铜渣，该铜渣作为铜冶炼原料销售，使铜镉渣得到有效利用，具有良好的经济效益。同时也有效降低了铜冶炼企业回收利用该部分铜渣的成本。
2、通过对铜镉渣的回收利用，减少了铜镉渣的堆放贮存，对环境友好，具有良好的社会效益。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明从铜镉渣中回收利用铜、镉的方法作进一步详细说明，该实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明铜镉渣中主要成分含量以重量百分比计为：Zn：35-40%、Cu：13-16%、Cd：5-7%。
实施例1
本实施例从铜镉渣中回收利用铜、镉的方法，铜镉渣中主要成分以重量百分比计为：Zn：37.6%、Cu：5.8%、Cd：15.3%。
（1）铜镉渣经球磨浆化后输送至浓密机进行液固分离，液固分离后将浓密机底流渣20m3（液固体积比2:1）泵入浸出槽，加入铜镉渣酸洗矿浆滤液至27m3；开蒸气加热至90℃，同时缓慢加入浓硫酸，当矿浆pH≤2.5时，停止加酸，反应过程中当pH值升至3.5时，补加浓硫酸至pH值为2.5，停止加酸，重复上述浓硫酸加入过程，当矿浆pH值稳定在2.5-3.5之间30min不变时，结束铜镉渣浸出作业，矿浆终点pH值为3.0，整个浸出过程持续7h，得到铜镉渣浸出矿浆；
（2）将步骤（1）中铜镉渣浸出矿浆进行压滤，滤液进入一次置换工序，最终得到镉绵；滤渣进入铜渣酸洗槽，以液固体积比3:1加水后开蒸汽加热，同时缓慢加入浓硫酸，当溶液pH值≤1.0时，停止加浓硫酸，继续反应，当溶液pH值高于2.0时，补加浓硫酸至pH值为1.0，停止加酸，重复上述浓硫酸加入过程，当矿浆pH值稳定在1.0-2.0之间30min不变时，结束铜渣酸洗作业，矿浆终点pH值为1.0，整个酸洗过程持续4.5h；
（3）将步骤（2）中铜镉渣酸洗矿浆进行压滤，得到滤液和滤渣A，滤液进入铜镉渣浸出工序，滤渣A进入铜渣水洗槽，以液固体积比4:1加入热水洗涤，洗涤时间1.0h，水洗结束后进行压滤，得到的滤渣B即为铜渣。
铜渣中主要成分含量为：Cu：70.12%、Cd：3.10%、Zn：3.69%，该铜渣作为铜冶炼原料销售。
实施例2
本实施例从铜镉渣中回收利用铜、镉的方法，铜镉渣中主要成分以重量百分比计为：Zn：36.8%、Cu：6.3%、Cd：14.8%。
（1）铜镉渣经球磨浆化后输送至浓密机进行液固分离，液固分离后将浓密机底流渣20m3（液固体积比2:1）泵入浸出槽，加入铜镉渣酸洗矿浆滤液至33m3；开蒸气加热至85℃，同时缓慢加入浓硫酸，当矿浆pH≤2.5时，停止加酸，反应过程中当pH值升至3.5时，补加浓硫酸至pH值为2.5，停止加酸，重复上述浓硫酸加入过程，当矿浆pH值稳定在2.5-3.5之间40min不变时，结束铜镉渣浸出作业，矿浆终点pH值为2.5，整个浸出过程持续6h，得到铜镉渣浸出矿浆；
（2）将步骤（1）中铜镉渣浸出矿浆进行压滤，滤液进入一次置换工序，最终得到镉绵；滤渣进入铜渣酸洗槽，以液固体积比4:1加水后开蒸汽加热，同时缓慢加入浓硫酸，当溶液pH值≤1.0时，停止加浓硫酸，继续反应，当溶液pH值高于2.0时，补加浓硫酸至pH值为1.0，停止加酸，重复上述浓硫酸加入过程，当矿浆pH值稳定在1.0-2.0之间35min不变时，结束铜渣酸洗作业，矿浆终点pH值为1.5，整个酸洗过程持续5.0h；
（3）将步骤（2）中铜镉渣酸洗矿浆进行压滤，得到滤液和滤渣A，滤液进入铜镉渣浸出工序，滤渣A进入铜渣水洗槽，以液固体积比3:1加入热水洗涤，洗涤时间1.0h，水洗结束后进行压滤，得到的滤渣B即为铜渣。
铜渣中主要成分含量为：Cu：72.1%、Cd：2.92%、Zn：3.8%，该铜渣作为铜冶炼原料销售。
实施例3
本实施例从铜镉渣中回收利用铜、镉的方法，铜镉渣中主要成分以重量百分比计为：Zn：Zn：38.1%、Cu：5.6%、Cd：15.6%。
（1）铜镉渣经球磨浆化后输送至浓密机进行液固分离，液固分离后将浓密机底流渣20m3（液固体积比2:1）泵入浸出槽，加入铜镉渣酸洗矿浆滤液至40m3；开蒸气加热至80℃，同时缓慢加入浓硫酸，当矿浆pH≤2.5时，停止加酸，反应过程中当pH值升至3.5时，补加浓硫酸至pH值为2.5，停止加酸，重复上述浓硫酸加入过程，当矿浆pH值稳定在2.5-3.5之间40min不变时，结束铜镉渣浸出作业，矿浆终点pH值为3.5，整个浸出过程持续8h，得到铜镉渣浸出矿浆；
（2）将步骤（1）中铜镉渣浸出矿浆进行压滤，滤液进入一次置换工序，最终得到镉绵；滤渣进入铜渣酸洗槽，以液固体积比3.5:1加水后开蒸汽加热，同时缓慢加入浓硫酸，当溶液pH值≤1.0时，停止加浓硫酸，继续反应，当溶液pH值高于2.0时，补加浓硫酸至pH值为1.0，停止加酸，重复上述浓硫酸加入过程，当矿浆pH值稳定在1.0-2.0之间35min不变时，结束铜渣酸洗作业，矿浆终点pH值为2.0，整个酸洗过程持续4.0h；
（3）将步骤（2）中铜镉渣酸洗矿浆进行压滤，得到滤液和滤渣A，滤液进入铜镉渣浸出工序，滤渣A进入铜渣水洗槽，以液固体积比3.5:1加入热水洗涤，洗涤时间0.5h，水洗结束后进行压滤，得到的滤渣B即为铜渣。
铜渣中主要成分含量为：Cu：66.59%、Cd：2.63%、Zn：3.58%，该铜渣作为铜冶炼原料销售。

Claims (5)

1.一种从铜镉渣中回收利用铜、镉的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、铜镉渣浸出：铜镉渣经球磨浆化后输送至浓密机进行液固分离，液固分离后将浓密机底流渣泵入浸出槽，加入铜镉渣酸洗矿浆滤液或硫酸锌溶液电积废液至矿浆液固体积比为3-5:1；开蒸气加热，同时缓慢加入浓硫酸，当矿浆pH≤2.5时，停止加酸，反应过程中当pH值升至3.5时，补加浓硫酸至pH值为2.5，停止加酸，重复上述浓硫酸加入过程，当矿浆pH值稳定在2.5-3.5之间30min以上不变时，结束铜镉渣浸出作业，得到铜镉渣浸出矿浆；
步骤二、铜渣酸洗：将步骤一中铜镉渣浸出矿浆进行压滤，滤液进入一次置换工序，最终得到镉绵；滤渣进入铜渣酸洗槽，加水后开蒸汽加热，同时缓慢加入浓硫酸，当溶液pH值≤1.0时，停止加浓硫酸，继续反应，当溶液pH值高于2.0时，补加浓硫酸至pH值为1.0，停止加酸，重复上述浓硫酸加入过程，当矿浆pH值稳定在1.0-2.0之间30min以上不变时，结束铜渣酸洗作业；
步骤三、铜渣水洗：将步骤二中铜镉渣酸洗矿浆进行压滤，得到滤液和滤渣A，滤液进入铜镉渣浸出工序，滤渣A进入铜渣水洗槽，加入热水洗涤，洗涤时间0.5-1.0h，水洗结束后进行压滤，得到的滤渣B即为铜渣，该铜渣作为铜冶炼原料销售。
2.根据权利要求1所述的一种从铜镉渣中回收利用铜、镉的方法，其特征在于：步骤一中，整个浸出反应温度为80-90℃，反应时间6-8h。
3.根据权利要求1或2所述的一种从铜镉渣中回收利用铜、镉的方法，其特征在于：步骤二中，滤渣与水的体积比为1:3-4。
4.根据权利要求1或2所述的一种从铜镉渣中回收利用铜、镉的方法，其特征在于：步骤二中，铜渣酸洗作业反应温度为80-90℃，反应时间4-5h。
5.根据权利要求1或2所述的一种从铜镉渣中回收利用铜、镉的方法，其特征在于：步骤三中，热水与滤渣A的液固体积比为3-4:1。
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