CN114622098B - 一种从铜镉锌渣中回收高纯镉的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种从铜镉锌渣中回收高纯镉的方法，包括以下步骤：（1）浆化：加入水将铜镉锌渣搅拌调成浆液（2）浸出；（3）深度净化；（4）电解分离镉；（5）海绵镉提纯；（6）压团、干燥；（7）将镉团熔炼、铸模得到高纯镉锭。本发明有效避免了传统锌粉置换时存在的“镉包锌、铜包锌”等现象的发生，海绵镉中锌含量大大降低，继而获得镉的提取率99.8%，海绵镉品位97%，提镉后液中镉浓度低于1.0 mg/L，符合压制镉团精炼的要求，不需要精馏操作和强电流电解，降低了能耗，避免了镉蒸汽挥发污染，更为环保。

Description

一种从铜镉锌渣中回收高纯镉的方法
技术领域
本发明属于湿法冶金和清洁冶金领域，具体涉及一种从铜镉锌渣中回收高纯镉的方法。
背景技术
金属镉广泛应用于电镀、油漆、电器制造和航空材料等领域。镉是我国严控的重金属“五毒”元素之一，具有毒性高、难降解、分解周期长、移动性大、易在人体内累积等特点。镉污染主要发生在其生产和使用过程中，通过大气沉降、水土迁移等进入地表水、土壤和地下水，并经由食物链等途径危害人体健康。被镉污染的空气和食物对人体危害严重，通常引起肝、肾机理受损，导致镉中毒。镉中毒潜伏期短，一般在半小时内，中毒者即产生恶心、呕吐，甚至出现抽搐、休克等多种复合病症。目前，美国毒物管理委员会、联合国环境规划署、国际职业卫生重金属委员会和世界卫生组织均已将其作为优先或重点研究的污染物。
近年来，我国镉污染形势严峻，镉污染事件频频发生。镉污染防治的关键，在于实现其源头减排。镉污染源解析研究表明，锌冶炼行业冶炼渣是目前最重要的镉污染源，锌冶炼铜镉锌渣处理过程镉污染因子排放占镉污染总量的70％。统计表明，每生产1万吨金属锌约产生铜镉锌渣1300吨，我国是世界上最大锌生产和消费国，2015年锌生产量近615万吨，其中80％以上通过湿法工艺进行生产，由此仅2015年一年便产生含镉渣63.96万吨。这些铜镉锌渣通常含Cu 7％～10％、Zn 17％～24％、Cd 14％～20％，也还常含一定量的Fe、Pb、Mn等，对其开展清洁处理对实现镉的源头减排与污染控制意义重大。
企业目前一般采用“酸浸-锌粉置换-海绵镉压团-镉精炼”的工艺路线对其进行脱镉处理。但遇到的瓶颈问题是锌粉置换镉时产生“镉包锌、铜包锌”等现象难以解决(如图2所示)。得到的一次置换海绵镉品位仅30～50％，远低于压制镉团精炼所需要80％以上的品位，只能返回重新氧化造液后再进行二次甚至三次以上锌粉置换处理，导致处理流程大大延长，锌粉耗量急剧增加，镉也在此过程中分散流失到不同的废液以及多种冶炼渣中，形成二次污染。
迄今为止，围绕铜镉渣等含镉物料提镉过程的无害化、清洁化处理等问题，研究人员开展了诸多研究。研究的焦点主要集中在对含镉渣硫酸浸出液中镉的高效分离与富集方面，提出的方法主要有锌粉置换法、电积法、吸附法和溶剂萃取法等。例如，Ligiane R.G.(L.R.Gouvea,C.A.Morais.Recovery of zinc and cadmium from industrial waste byleaching/cementation,Minerals Engineering,2007,(20):956-958.)等研究了锌粉置换条件对海绵镉品位的影响；袁城(旋流电积技术从铜镉渣中综合回收金属的试验研究,江西理工大学,硕士学位论文,2013.)利用铜镉渣浸出液中各金属析出电位的差异，提出采用旋流电积技术，将铜镉渣中的Cu、Cd、Zn逐一提取分离回收；Meng Xu(X.Meng,H.Pejman,C.Guo-Hua,G.McKay.Removal of cadmium ions from wastewater using innovativeelectronic waste-derived material,Journal of Hazardous Materials,2014,(273):118-123.)等以废印刷线路板非金属组分加热碱解产物为吸附剂，研究了其对镉离子的吸附分离效果；Diankun Lu(L.Dian-Kun,J.Zhen-An,S.Li-Fang,T.Gan-Feng,X.Feng,A.Edouard.A novel separation process for detoxifying cadmium-containingresidues from zinc purification plants,Minerals Engineering,2014,(64):1-6.)等则研究了萃取剂D2EHPA对锌、镉的萃取分离性能，等等。上述提镉工艺各具特点，但目的只在于把镉提出，在得到高纯金属镉方面甚少见报道。
提取到镉之后，需要将海绵镉压制镉团后熔炼、铸模制成镉锭。因此，压制镉团是现行海绵镉火法精炼或电解精炼前必不可少的工序，完整致密的镉团是镉精炼顺利开展的前提。松散开裂的镉团通常对应为成分、含量及物相结构均不合格的海绵镉，需要在精镏炉内进行二次甚至三次以上的精镏作业才能得到精镉，镉蒸汽挥发污染严重。因此目前工业上通常将这些不合格的开裂镉团返回浸出工序，重新溶解提镉。
我们查到：
1、申请号202111137423.4公开一种两步氧化酸浸处理铜镉渣回收有价金属方法，利用常温常压下两次氧化-酸浸工艺，使得铜镉渣中Cu、Zn、Cd、Ni、Co浸出到浸出液中的浸出率均达到了98％以上，降低了传统工艺能耗高，成本大的缺陷，有助于实现产业化推广，且利用活性炭对除镍钴滤液吸附处理，降低残留在除镍钴滤液中有机成分，再利用锌粉置换镉，使得海绵镉的品质得到了提升，且经碱熔铸锭工艺后，所得镉锭中镉的质量百分数达到了99.81％以上，极大程度提高了镉锭的品质，提高了产品附加值。该方法采用锌粉置换镉，锌粉用量大，并容易产生“镉包锌、铜包锌”等现象，所得到的海绵镉品位为78.31％以上，未能达镉团精炼所需要80％以上的品位，为了达到此标准，需要上述的在精镏炉内进行二次甚至三次以上的精镏作业才能得到精镉，镉蒸汽挥发污染严重；并且，该工艺有机溶剂对铜进行多次分离萃取，有机溶剂的使用也会造成污染，整体设计不符合环保的理念。
2、申请号201710484468.6公开一种从湿法炼锌的铜镉渣中回收锌、铜、镉的方法，虽然该专利中除铁液直接进行电解得锌铜镉合金和电解残液；我们看到，该方法中电解槽压3～3.5V，电流密度400～500A/m2，电解温度25～35℃，电解时间24～36h，该方法的不足在于，该方法中的电解为常规的大极板、强电流(400～500A/m2)电解，此处理方法易产生漂浮海绵镉(如图3和图5(a)所示)，导致阴阳极短路；该方法的强电流电解结果使得铜、锌和镉同时在阴极板上析出，继而只能制备出铜锌镉合金，无法提纯镉，为了获得纯镉，需要将锌铜镉合金置入带有冷凝室的真空炉中进行真空蒸馏、再引入真空塔盘中分离得锌、镉，总体周期耗时长，电能消耗大，镉蒸汽挥发污染严重。
发明内容
本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种环保、周期短、可提取出高纯镉的从铜镉锌渣中回收高纯镉的方法。
为实现上述的目的，本发明的技术方案为：
一种从铜镉锌渣中回收高纯镉的方法，包括以下步骤：
(1)浆化：加入水将铜镉锌渣搅拌调成浆液；
(2)浸出：按一定固液比，向所述浆液加入硫酸溶液，加热搅拌，浸出一定时间，过滤，得铜渣和镉锌浸出液；
(3)深度净化：向所述镉锌浸出液加入还原剂还原镉锌浸出液中的铅离子和铜离子，一次加热反应，过滤，再加入过量氧化剂氧化二价铁，二次加热反应，最后加入中和剂调节pH值，静置沉降，将铁离子沉淀，过滤，得到净化液；
(4)电解分离镉：将净化液置于电解槽中进行微电流电解，过滤，取沉淀于槽底的下沉海绵镉Ⅰ；
(5)海绵镉提纯：将所述下沉海绵镉Ⅰ溶解于硫酸溶液中，再次进行微电流电解，取沉淀于槽底的下沉海绵镉Ⅱ；
(6)压团、干燥：将所述下沉海绵镉Ⅱ压制成团，滤去水分后干燥，得到镉团；
(7)将镉团熔炼、铸模得到高纯镉锭。
作为进一步的技术方案，以上在两次微电流电解中，均以大尺寸锌板为阳极，以小尺寸的钛板、钛网、不锈钢板或不锈钢网为阴极。
作为进一步的技术方案，以上所述阳极和阴极的面积之比为2:1～4:1，所述阳极为长30cm～60cm，宽30cm～60cm，厚0.1cm～1cm；所述阴极为长20cm～30cm，宽20cm～30cm，厚0.1cm～0.5cm。优选阳极的尺寸为40×36×0.5cm，阴极的尺寸为30×16×0.5cm。
作为进一步的技术方案，以上所述微电流电解的电流密度为20A/m2～50A/m2，温度为50～70℃，电解时间为240～300min。
作为进一步的技术方案，以上所述浆液中，铜镉锌渣与水的固液比为10kg:(2～3)L。
作为进一步的技术方案，以上所述浸出中，硫酸溶液的质量浓度为80g/L～160g/L，铜镉锌渣与硫酸溶液固液比为1kg:(4～6)L，加热搅拌的温度为50～90℃，浸出的时间为120～180min。
作为进一步的技术方案，以上所述深度净化中，所述还原剂为新鲜的海绵镉，还原剂与镉锌浸出液的固液比为(20～40)g∶(40～60)L，一次加热反应的温度为40～60℃，一次加热反应的时间为50～100min；所述氧化剂为双氧水，所述氧化剂与镉锌浸出液的体积比为(50～70)mL∶(40～60)L；所述中和剂为轻质碳酸钙，调节pH值至4.0～5.0，二次加热反应的温度为30～60℃，二次加热反应的时间为5～10min；所述静置沉降的时间为5～10h。
作为进一步的技术方案，以上所述海绵镉提纯中，硫酸溶液的质量浓度为60g/L～120g/L，所述粗海绵镉与硫酸溶液的固液比为1:4～1:6。
作为进一步的技术方案，以上所述熔炼是将镉团置于熔炼炉中熔融，依次加入还原煤和碱液，于460～520℃下搅拌反应20～30min；所述还原煤添加量为镉团重量的12％～15％，所述碱液为烧碱，碱液的添加量为镉团重量的12％～15％。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明采用微电流“非均匀电场”技术提镉。包含两个创新点，一个是阳极板和阴极板尺寸不同形成的非均匀电场，一个是基于此非均匀电场下的微电流电解；通过以大尺寸锌板为阳极，小尺寸钛板、钛网、不锈钢板或不锈钢网为阴极，外加微小电流，使含镉溶液中形成“微弱非均匀电场”。在微弱非均匀电场作用下，阳极锌板一方面与溶液中的镉离子发生自发置换反应，另一方面，在微电流作用下，阳极锌板表面产生细微电溶，溶液中镉离子与阳极锌迅速进行电子交换，镉离子在锌阳极表面得到电子还原为单质镉，而锌则失去电子转化为锌离子进入溶液。新还原出来的镉由于内层锌的电溶无法粘在锌板上而掉落至槽底形成海绵镉，锌片上新露出的锌则继续在微电流作用下与溶液中的镉离子进行电子交换。微弱“非均匀电场”的存在使Zn←→Cd2+电子交换速度加快；本发明先进行除铜铅铁处理，再电解，电解阴、阳极间微弱电势还尚不足以使镉及锌离子同时在阴极沉积析出，这种方式有效避免了传统锌粉置换时存在的“镉包锌、铜包锌”等现象的发生，海绵镉中锌含量大大降低，继而获得镉的提取率99.8％，海绵镉品位97％，提镉后液中镉浓度低于1.0mg/L，符合压制镉团精炼的要求，不需要精馏操作和强电流电解，降低了能耗，避免了镉蒸汽挥发污染，更为环保。
2、本发明在“非均匀电场”提镉时采用微电流方式，使得新析出的海绵镉迅速脱落下沉到电解槽底部(又称下沉海绵镉)，解决了“大极板、强电流”条件下“漂浮海绵镉”导致阴阳极短路而无法顺利提镉的难题，实现含镉液的清洁高效脱镉；由于“漂浮海绵镉”微观形貌呈树枝状(如图5(a))，下沉海绵镉微观形貌呈无规则片状为主(如图5(b))，因此本发明不会产生“漂浮海绵镉”，本发明所得的下沉海绵镉用于压制镉团，成材率可达100％(如图7(b)所示)，优于漂浮海绵镉所压制的镉团(如图7(a)所示)，不需要重新返回浸出提镉，不需要精馏操作，降低了能耗和污染。
3、本发明对硫酸盐体系微电流“非均匀电场”提镉过程阴、阳离子传质规律研究。国内外目前对微电流“非均匀电场”技术应用于金属提取的研究十分少见，对该过程涉及的阴、阳离子传质规律更是未见报道，本发明为该技术的产业化实施提供理论依据。
4、本发明工艺简单，硫酸浸出能实现铜镉锌渣中镉和锌浸出，利用新鲜的海绵镉、双氧水和轻质碳酸钙，联合除铁、铜、铅；其中，新鲜的海绵镉中的镉还原溶液中的杂质铅和铜离子，双氧水将浸出液中的Fe2+氧化为Fe3+，变为金属单质铅和铜，加轻质轻质碳酸钙调节pH将铁离子变为氢氧化铁沉淀，经过静置沉降和过滤后除去，在整个除杂过程中未引入新的杂质，不需要用有机溶剂萃取铜，减少了有机溶剂的污染，更为环保。
5、本发明在熔炼时加入烧碱进一步除锌，最终得到纯度大于99.99％的高纯镉锭。
附图说明
图1为本发明一种从铜镉锌渣中回收高纯镉的方法的工艺流程图；
图2为现有锌粉置换镉过程形成“铜包锌、镉包锌”示意图；
图3为现有技术采用大极板、强电流下产生的漂浮海绵镉示意图；
图4为本发明所得沉淀海绵镉的示意图；
图5为海绵镉的SEM图；(a)漂浮海绵镉；(b)下沉海绵镉；
图6为海绵镉的XRD图；(a)漂浮海绵镉；(b)下沉海绵镉；
图7为海绵镉压制后的镉团图；(a)漂浮海绵镉；(b)下沉海绵镉。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不局限于实施例表示的范围。
本实施例所选用的铜镉锌渣来源于广西某锌冶炼厂，化学成分见表1：
表1
化学成分 Cd Zn Fe Cu Pb
含量/％ 16.60 20.50 0.025 8.50 0.03
实施例1：
如图1所示，称取10kg加入铜镉锌渣，加入2L水搅拌调成浆液，再按固液比1:6，加入100g/L的硫酸溶液58L，加热至80℃，搅拌浸出时间120min，过滤，得铜渣和镉锌浸出液，铜渣可出售至铜冶炼企业。在镉锌浸出液中加入20g新鲜的海绵镉，40℃搅拌反应70min后，过滤，再加入双氧水50mL氧化二价铁，加热至60℃，5min，再加入轻质碳酸钙调节pH至4.5，静置沉降10h，过滤得到净化液，滤渣可用于铅铜冶炼。将净化液置于电解槽中，以40×36×0.5cm锌板为阳极板，以30×16×0.5cm不锈钢网为阴极板，控制电流密度为20A/m2，温度为50℃，电解240min，取电解槽底部的下沉海绵镉Ⅰ按下沉海绵镉Ⅰ与硫酸溶液固液比为1:6，加入100g/L硫酸溶液60L，将溶液置于电解槽中，以40×36×0.5cm锌板为阳极板，以30×16×0.5cm不锈钢网为阴极板，控制电流密度为20A/m2，温度为50℃，电解240min，取电解槽底部的下沉海绵镉Ⅱ压滤成团，称量得1.6kg，按YS/T 72-2014标准测量得海绵镉品位(纯度)98.12％。将镉团烘干后置于熔炼炉中，升温至520℃，待镉融化后，开启搅拌，加入200g煤粉，搅拌10min，加入烧碱200g，继续保温搅拌10min，倒出，铸模，得到1.5kg高纯镉锭。
实施例2：
如图1所示，称取10kg加入铜镉锌渣，加入2L水搅拌调成浆液，再按固液比1:4，加入160g/L的硫酸溶液38L，加热至50℃，搅拌浸出时间130min，过滤，得铜渣和镉锌浸出液，铜渣可出售至铜冶炼企业。在镉锌浸出液中加入25g新鲜的海绵镉，50℃搅拌反应80min后，过滤，再加入双氧水50mL氧化二价铁，加热至50℃，5min，再加入轻质碳酸钙调节pH至4，静置沉降9h，过滤得到净化液，滤渣可用于铅铜冶炼。将净化液置于电解槽中，以40×36×0.5cm锌板为阳极板，以30×16×0.5cm不锈钢板为阴极板，控制电流密度为40A/m2，温度为60℃，电解260min，取电解槽底部的下沉海绵镉Ⅰ按下沉海绵镉Ⅰ与硫酸溶液固液比为1:4，加入120g/L硫酸溶液38L，将溶液置于电解槽中，以40×36cm锌板为阳极板，以30×16×0.5cm不锈钢板为阴极板，控制电流密度为40A/m2，温度为60℃，电解260min，取电解槽底部的下沉海绵镉Ⅱ压滤成团，称量得1.4kg，按YS/T 72-2014标准测量得海绵镉品位(纯度)98.23％。将镉团烘干后置于熔炼炉中，升温至480℃，待镉融化后，开启搅拌，加入200g煤粉，搅拌10min，加入烧碱200g，继续保温搅拌10min，倒出，铸模，得到1.3kg高纯镉锭。
实施例3：
如图1所示，称取10kg加入铜镉锌渣，加入2L水搅拌调成浆液，再按固液比1:6，加入80g/L的硫酸溶液58L，加热至70℃，搅拌浸出时间140min，过滤，得铜渣和镉锌浸出液，铜渣可出售至铜冶炼企业。在镉锌浸出液中加入30g新鲜的海绵镉，50℃搅拌反应90min后，过滤，再加入双氧水70mL氧化二价铁，加热至40℃，5min，再加入轻质碳酸钙调节pH至4.5，静置沉降8h，过滤得到净化液，滤渣可用于铅铜冶炼。将净化液置于电解槽中，以40×36×0.5cm锌板为阳极板，以30×16×0.5cm不锈钢网为阴极板，控制电流密度为30A/m2，温度为70℃，电解300min，取电解槽底部的下沉海绵镉Ⅰ按下沉海绵镉Ⅰ与硫酸溶液固液比为1:6，加入80g/L硫酸溶液58L，将溶液置于电解槽中，以40×36×0.5cm锌板为阳极板，以30×16×0.5cm不锈钢网为阴极板，控制电流密度为30A/m2，温度为70℃，电解300min，取电解槽底部的下沉海绵镉Ⅱ压滤成团，称量得1.6kg，按YS/T 72-2014标准测量得海绵镉品位(纯度)98.21％。将镉团烘干后置于熔炼炉中，升温至500℃，待镉融化后，开启搅拌，加入200g煤粉，搅拌10min，加入烧碱200g，继续保温搅拌10min，倒出，铸模，得到1.5kg高纯镉锭。
实施例4：
如图1所示，称取10kg加入铜镉锌渣，加入2L水搅拌调成浆液，再按固液比1:5，加入120g/L的硫酸溶液48L，加热至90℃，搅拌浸出时间160min，过滤，得铜渣和镉锌浸出液，铜渣可出售至铜冶炼企业。在镉锌浸出液中加入35g新鲜的海绵镉，60℃搅拌反应100min后，过滤，再加入双氧水70mL氧化二价铁，加热至30℃，10min，再加入轻质碳酸钙调节pH至4，静置沉降7h，过滤得到净化液，滤渣可用于铅铜冶炼。将净化液置于电解槽中，以40×36×0.5cm锌板为阳极板，以30×16×0.5cm钛板为阴极板，控制电流密度为50A/m2，温度为60℃，电解280min，取电解槽底部的下沉海绵镉Ⅰ按下沉海绵镉Ⅰ与硫酸溶液固液比为1:5，加入100g/L硫酸溶液48L，将溶液置于电解槽中，以40×36cm锌板为阳极板，以30×16×0.5cm钛板为阴极板，控制电流密度为50A/m2，温度为60℃，电解280min，取电解槽底部的下沉海绵镉Ⅱ压滤成团，称量得1.4kg，按YS/T 72-2014标准测量得海绵镉品位(纯度)98.15％。将镉团烘干后置于熔炼炉中，升温至460℃，待镉融化后，开启搅拌，加入200g煤粉，搅拌15min，加入烧碱200g，继续保温搅拌15min，倒出，铸模，得到1.3kg高纯镉锭。
实施例5：
如图1所示，称取10kg加入铜镉锌渣，加入2L水搅拌调成浆液，再按固液比1:5，加入140g/L的硫酸溶液48L，加热至60℃，搅拌浸出时间180min，过滤，得铜渣和镉锌浸出液，铜渣可出售至铜冶炼企业。在镉锌浸出液中加入40g新鲜的海绵镉，55℃搅拌反应60min后，过滤，再加入双氧水70mL氧化二价铁，加热至60℃，8min，再加入轻质碳酸钙调节pH至5，静置沉降5h，过滤得到净化液，滤渣可用于铅铜冶炼。将净化液置于电解槽中，以40×36×0.5cm锌板为阳极板，以30×16×0.5cm钛网为阴极板，控制电流密度为40A/m2，温度为70℃，电解280min，取电解槽底部的下沉海绵镉Ⅰ按下沉海绵镉Ⅰ与硫酸溶液固液比为1:5，加入60g/L硫酸溶液48L，将溶液置于电解槽中，以40×36×0.5cm锌板为阳极板，以30×16×0.5cm钛网为阴极板，控制电流密度为40A/m2，温度为70℃，电解280min，取电解槽底部的下沉海绵镉Ⅱ压滤成团，称量得1.5kg，按YS/T 72-2014标准测量得海绵镉品位(纯度)98.38％。将镉团烘干后置于熔炼炉中，升温至500℃，待镉融化后，开启搅拌，加入200g煤粉，搅拌10min，加入烧碱200g，继续保温搅拌10min，倒出，铸模，得到1.4kg高纯镉锭。
本发明产品下沉海绵镉的SEM照片和XRD图谱如图5(b)、图6(b)所示。
经检测，本发明实施例1～5的镉团结果如表2所示：
表2
化学成分，％ Cd Zn Fe Cu Pb 其他合计
实施例1 98.12 0.2234 0.0065 0.0159 0.0148 1.6194
实施例2 98.23 0.2426 0.0058 0.0161 0.0135 1.4920
实施例3 98.21 0.2018 0.0075 0.0165 0.0142 1.5500
实施例4 98.15 0.2545 0.0063 0.0178 0.0135 1.5579
实施例5 98.38 0.2342 0.0078 0.0182 0.0140 1.3458
由实施例1～5得到，本发明的镉回收率为84.34％～96.39％；
由表2看出，镉的品位达到98％以上，如此形貌的下沉新鲜镉(如图5(b)所示)以及如此高的镉品位，可保证镉的成材率达到100％(如图7(b)所示)，纯度高的原料完全避免镉的二次精馏，减少镉蒸汽污染。
高纯镉锭检测结果如表3所示：
表3
化学成分，％ Cd Zn Fe Cu Pb
实施例1 99.9916 0.0020 0.0018 0.0009 0.0036
实施例2 99.9930 0.0016 0.0015 0.0010 0.0029
实施例3 99.9916 0.0018 0.0020 0.0010 0.0035
实施例4 99.9929 0.0020 0.0016 0.0008 0.0026
实施例5 99.9918 0.0020 0.0020 0.0010 0.0031
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“首”、“尾”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接；可以是拆卸连接；也可以是点连接；可以是直接连接；可以是通过中间媒介间接连接，可以使两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本发明中未详尽说明的设备连接方式，均按本领域的常规连接方式理解。
上述实施例，仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本发明并非限定于此。凡在本发明公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种从铜镉锌渣中回收高纯镉的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）浆化：加入水将铜镉锌渣搅拌调成浆液；
（2）浸出：按一定固液比，向所述浆液加入硫酸溶液，加热搅拌，浸出一定时间，过滤，得铜渣和镉锌浸出液；
（3）深度净化：向所述镉锌浸出液加入还原剂还原镉锌浸出液中的铅离子和铜离子，一次加热反应，过滤，再加入过量氧化剂氧化二价铁，二次加热反应，最后加入中和剂调节pH值，静置沉降，将铁离子沉淀，过滤，得到净化液；所述深度净化中，所述还原剂为新鲜的海绵镉，还原剂与镉锌浸出液的固液比为（20～40）g∶（40～60）L，一次加热反应的温度为40～60℃，一次加热反应的时间为50～100min；所述氧化剂为双氧水，所述氧化剂与镉锌浸出液的体积比为（50～70）mL∶（40～60）L；所述中和剂为轻质碳酸钙，调节pH值至4.0～5.0，二次加热反应的温度为30～60℃，二次加热反应的时间为5～10min；所述静置沉降的时间为5～10h；
（4）电解分离镉：将净化液置于电解槽中进行微电流电解，过滤，取沉淀于槽底的下沉海绵镉Ⅰ；
（5）海绵镉提纯：将所述下沉海绵镉Ⅰ溶解于硫酸溶液中，再次进行微电流电解，取沉淀于槽底的下沉海绵镉Ⅱ；
（6）压团、干燥：将所述下沉海绵镉Ⅱ压制成团，滤去水分后干燥，得到镉团；
（7）将镉团熔炼、铸模得到高纯镉锭；
在两次微电流电解中，均以大尺寸锌板为阳极，以小尺寸的钛板、钛网、不锈钢板或不锈钢网为阴极；
所述阳极和阴极的面积之比为2:1～4:1，所述阳极为长30cm～60cm，宽30cm～60cm，厚0.1 cm～1cm；所述阴极为长20cm～30cm，宽20cm～30cm，厚0.1cm～0.5cm；
所述微电流电解的电流密度为20A/m2～50A/m2，温度为50～70℃，电解时间为240～300min。
2.根据权利要求1所述的一种从铜镉锌渣中回收高纯镉的方法，其特征在于：所述阳极的尺寸为40×36×0.5cm，阴极的尺寸为30×16×0.5cm。
3.根据权利要求1所述的一种从铜镉锌渣中回收高纯镉的方法，其特征在于：所述浆液中，铜镉锌渣与水的固液比为10kg:（2～3）L。
4.根据权利要求1所述的一种从铜镉锌渣中回收高纯镉的方法，其特征在于：所述浸出中，硫酸溶液的质量浓度为80g/L～160g/L，铜镉锌渣与硫酸溶液固液比为1kg:（4～6）L，加热搅拌的温度为50～90℃，浸出的时间为120～180min。
5.根据权利要求1所述的一种从铜镉锌渣中回收高纯镉的方法，其特征在于：所述海绵镉提纯中，硫酸溶液的质量浓度为60g/L～120g/L，所述下沉海绵镉Ⅰ与硫酸溶液的固液比为1:4～1:6。
6.根据权利要求1所述的一种从铜镉锌渣中回收高纯镉的方法，其特征在于：所述熔炼是将镉团置于熔炼炉中熔融，依次加入还原煤和碱液，于460～520℃下搅拌反应20～30min；所述还原煤添加量为镉团重量的12%～15%，所述碱液为烧碱，碱液的添加量为镉团重量的12%～15%。
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