JP2023054389A - Cadmium production method - Google Patents

Cadmium production method Download PDF

Info

Publication number
JP2023054389A
JP2023054389A JP2021163201A JP2021163201A JP2023054389A JP 2023054389 A JP2023054389 A JP 2023054389A JP 2021163201 A JP2021163201 A JP 2021163201A JP 2021163201 A JP2021163201 A JP 2021163201A JP 2023054389 A JP2023054389 A JP 2023054389A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cadmium
metallic
exhaust gas
producing
dehydrated cake
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021163201A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
悟 高谷
Satoru Takaya
博之 原
Hiroyuki Hara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Mining Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority to JP2021163201A priority Critical patent/JP2023054389A/en
Publication of JP2023054389A publication Critical patent/JP2023054389A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

To efficiently separate and recover cadmium from a "cadmium sulfide-containing material" by a simpler process than a conventionally known multi-stage wet process.SOLUTION: A cadmium production method is provided, comprising: a reduction roasting step S10 of roasting a cadmium sulfide-containing material together with other raw material containing zinc and chlorine in a reduction atmosphere; a wet step S20 of distributing cadmium chloride obtained in the reduction roasting step S10 into a liquid phase, and distributing a zinc oxide and a cadmium oxide into a solid phase, thereby separating both of them; a cementation step S30 of adding zinc powder to a cadmium solution obtained by distributing the cadmium chloride into the liquid phase in the wet step S20, thereby precipitating metal cadmium; and a dehydration step S40 of solid-liquid separating a slurry including the metal cadmium precipitated from the solution in the cementation step S30, thereby obtaining a metal cadmium-containing dehydrated cake.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、硫化カドミウム含有原料から金属カドミウムを分離回収する、カドミウムの製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing cadmium, which separates and recovers metallic cadmium from raw materials containing cadmium sulfide.

多くの非鉄金属製錬プロセスにおいては、硫化カドミウムを含む脱水ケーキが製錬中間物として排出される。この硫化カドミウムを含む脱水ケーキから有価金属として金属カドミウムを回収する方法として、様々な薬品を添加しながら多段階の湿式処理を行う製造方法が提案されている(特許文献1)。 In many non-ferrous metal smelting processes, a dewatered cake containing cadmium sulfide is discharged as a smelting intermediate. As a method for recovering metallic cadmium as a valuable metal from the dehydrated cake containing cadmium sulfide, a production method has been proposed in which multistage wet treatment is performed while adding various chemicals (Patent Document 1).

しかしながら、特許文献1に開示されているプロセスにおいては、多段階に亘る湿式処理おける各段階毎の様々な種類の薬品添加量の管理、各段階でのpH管理等、処理時間と処理の手間が嵩むことに起因して、カドミウムの製造コストの上昇を余儀無くされていた。このため、「硫化カドミウム含有原料から金属カドミウムを分離回収する製造方法」としてより簡便なプロセスが求められていた。 However, in the process disclosed in Patent Document 1, the processing time and the labor of processing such as management of the amount of various kinds of chemicals added at each stage in the multi-stage wet processing, pH control at each stage, etc. Due to its bulkiness, the production cost of cadmium has been forced to rise. Therefore, a simpler process has been desired as a "manufacturing method for separating and recovering metallic cadmium from raw materials containing cadmium sulfide".

特開2007-191782号公報JP 2007-191782 A

本発明は、一例として銅精錬等の非鉄金属製錬プロセスにおいて製錬中間物として排出される、「硫化カドミウムを含む脱水ケーキ」等の「硫化カドミウム含有原料」から「金属カドミウム」を分離回収するプロセスであって、従来公知の多段の湿式プロセスよりも簡便なプロセスによって、有価金属としてのカドミウムを効率よく分離回収することができる「カドミウムの製造方法」を提供することを目的とする。 As an example, the present invention separates and recovers "metal cadmium" from "cadmium sulfide-containing raw materials" such as "dehydrated cake containing cadmium sulfide" discharged as a smelting intermediate in a non-ferrous metal smelting process such as copper refining. It is an object of the present invention to provide a "method for producing cadmium" capable of efficiently separating and recovering cadmium as a valuable metal by a process that is simpler than conventionally known multistage wet processes.

本発明者らは、硫化カドミウムを含む脱水ケーキを、湿式工程への投入に先行して、亜鉛及び塩素を含有する他の原料と共に、還元焙焼工程に投入する前処理を経由させるプロセスによって、上記課題が解決可能であることを新たに見出し、本発明を完成させるに至った。より、具体的には、本発明は以下のものを提供する。 The present inventors have found that a dehydrated cake containing cadmium sulfide, prior to its introduction into a wet process, undergoes pretreatment with other raw materials containing zinc and chlorine into a reduction roasting process, The present inventors have newly found that the above problems can be solved, and have completed the present invention. More specifically, the present invention provides the following.

(1) 硫化カドミウム含有原料から金属カドミウムを分離回収するカドミウムの製造方法であって、前記硫化カドミウム含有原料を、亜鉛及び塩素を含有する他の原料と共に還元雰囲気で焙焼する還元焙焼工程と、前記還元焙焼工程で得た塩化カドミウム、及び、還元後に再酸化した酸化亜鉛及び酸化カドミウムを含むダストに処理水を添加して、前記塩化カドミウムを液相に、前記酸化亜鉛及び前記酸化カドミウムを固相に分配させることで両者を分離する湿式工程と、前記湿式工程において前記塩化カドミウムが液相に分配されてなるカドミウム溶液に亜鉛の粉末を添加することで、金属カドミウムを析出させるセメンテーション工程と、前記セメンテーション工程で溶液から析出させた金属カドミウムを含むスラリーを固液分離し、金属カドミウム含有脱水ケーキを得る、脱水工程と、を備える、カドミウムの製造方法。 (1) A method for producing cadmium by separating and recovering metallic cadmium from a cadmium sulfide-containing raw material, comprising a reduction roasting step of roasting the cadmium sulfide-containing raw material together with other raw materials containing zinc and chlorine in a reducing atmosphere. , Treated water is added to the dust containing cadmium chloride obtained in the reduction roasting step, and zinc oxide and cadmium oxide reoxidized after reduction to convert the cadmium chloride into a liquid phase, the zinc oxide and the cadmium oxide Cementation to precipitate metal cadmium by adding zinc powder to the cadmium solution in which the cadmium chloride is distributed in the liquid phase in the wet process in which the two are separated by distributing into the solid phase. and a dehydration step of solid-liquid separating a slurry containing metallic cadmium precipitated from the solution in the cementation step to obtain a dehydrated cake containing metallic cadmium.

(1)のカドミウムの製造方法によれば、「硫化カドミウムを含む脱水ケーキ」等の「硫化カドミウム含有原料」から、従来公知の多段の湿式プロセスよりも簡便なプロセスによって、金属カドミウムを効率よく分離回収することができる。 According to the method for producing cadmium in (1), metallic cadmium is efficiently separated from a "raw material containing cadmium sulfide" such as a "dehydrated cake containing cadmium sulfide" by a simpler process than a conventionally known multistage wet process. can be recovered.

(2) 前記湿式工程で固相に分配された酸化カドミウム及び塩素を含有する脱水ケーキを、乾燥加熱する乾燥加熱工程と、前記乾燥加熱工程から排出される排ガスを処理する排ガス処理工程と、を更に備え、前記排ガス処理工程で回収された塩化カドミウムを含有する排ガス由来ダストを前記湿式工程に繰り返す、(1)に記載のカドミウムの製造方法。 (2) a dry heating step of drying and heating the dehydrated cake containing cadmium oxide and chlorine distributed in the solid phase in the wet process; and an exhaust gas treatment step of treating the exhaust gas discharged from the dry heating step. The method for producing cadmium according to (1), further comprising repeating the exhaust gas-derived dust containing cadmium chloride recovered in the exhaust gas treatment step in the wet process.

(2)のカドミウムの製造方法によれば、(1)に記載のカドミウムの製造方法よりも更に高い分離回収率で、カドミウムを更に効率よく分離回収することができる。 According to the method for producing cadmium of (2), cadmium can be separated and recovered more efficiently with a higher separation and recovery rate than the method of producing cadmium described in (1).

(3) (1)又は(2)に記載のカドミウムの製造方法で得た前記金属カドミウム含有脱水ケーキから、カドミウムを酸浸出させることによって、金属カドミウムを得る金属カドミウムの製造方法。 (3) A method for producing metallic cadmium, wherein metallic cadmium is obtained by acid-leaching cadmium from the metallic cadmium-containing dehydrated cake obtained by the method for producing cadmium according to (1) or (2).

(3)の金属カドミウムの製造方法によれば、(1)又は(2)に記載のカドミウムの製造方法で得ることができる金属カドミウム含有脱水ケーキから、極めて容易に、高品位の金属カドミウムを得ることができる。 According to the method for producing metallic cadmium of (3), high-grade metallic cadmium can be obtained very easily from the dehydrated cake containing metallic cadmium that can be obtained by the method for producing cadmium according to (1) or (2). be able to.

本発明によれば、「硫化カドミウム含有原料」から「金属カドミウム」を分離回収するプロセスであって、従来公知の多段の湿式プロセスよりも簡便なプロセスによって、有価金属としてのカドミウムを効率よく分離回収することができる「カドミウムの製造方法」を提供することができる。 According to the present invention, a process for separating and recovering "metallic cadmium" from a "raw material containing cadmium sulfide", which is simpler than the conventionally known multistage wet process, efficiently separates and recovers cadmium as a valuable metal. It is possible to provide a “method for producing cadmium” that can be used.

本発明の「カドミウムの製造方法」の流れの一例を示すフロー図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a flowchart which shows an example of the flow of "the manufacturing method of cadmium" of this invention.

<全体構成>
図1に示すように、本発明の「カドミウムの製造方法」は、「硫化カドミウムを含む脱水ケーキ」等の硫化カドミウム含有原料を、還元焙焼工程S10、湿式工程S20、セメンテーション工程S30、脱水工程S40を必須の工程として備える複合プロセスに投入して、「金属カドミウム」を分離回収するプロセスである。
<Overall composition>
As shown in FIG. 1, the "method for producing cadmium" of the present invention comprises a cadmium sulfide-containing raw material such as a "dehydrated cake containing cadmium sulfide", which is subjected to a reduction roasting step S10, a wet process S20, a cementation step S30, and a dehydration step S10. This is a process for separating and recovering "metallic cadmium" by putting it into a composite process having step S40 as an essential step.

又、本発明の「カドミウムの製造方法」は、更に、上記の4つの工程に加えて、更に乾燥加熱工程S50及び排ガス処理工程S60を備えるプロセスとし、排ガス処理工程S60で回収された排ガス由来ダストを湿式工程S20に繰り返す構成として行うことがより好ましい。乾燥加熱工程S50及び排ガス処理工程S60は、必ずしも本発明の必須の構成要件ではないが、以下、還元焙焼工程S10、湿式工程S20、セメンテーション工程S30、脱水工程S40、乾燥加熱工程S50及び排ガス処理工程S60の6つの工程を備える実施態様について、本発明の「カドミウムの製造方法」の好ましい実施態様として、その詳細を説明する。 Further, the "method for producing cadmium" of the present invention further includes a drying heating step S50 and an exhaust gas treatment step S60 in addition to the above four steps, and the exhaust gas-derived dust recovered in the exhaust gas treatment step S60 is more preferably repeated in the wet process S20. The drying and heating step S50 and the exhaust gas treatment step S60 are not necessarily essential constituent elements of the present invention, but hereinafter, the reduction roasting step S10, the wet process S20, the cementation step S30, the dehydration step S40, the drying and heating step S50, and the exhaust gas An embodiment comprising six steps of the treatment step S60 will be described in detail as a preferred embodiment of the "method for producing cadmium" of the present invention.

又、本発明の「カドミウムの製造方法」によれば、十分に高い品位で金属カドミウムを含有する脱水ケーキ(「金属カドミウム含有脱水ケーキ」)を得ることができるが、本発明の「カドミウムの製造方法」で得ることができる「金属カドミウム含有脱水ケーキ」から、簡単な酸浸出処理により、純度の高い金属カドミウムを容易に得ることができる。 Further, according to the "method for producing cadmium" of the present invention, a dehydrated cake containing sufficiently high-grade metallic cadmium ("dehydrated cake containing metallic cadmium") can be obtained. High-purity metallic cadmium can be easily obtained from the "metallic cadmium-containing dehydrated cake" obtained by the method" by a simple acid leaching treatment.

尚、上述の還元焙焼工程S10、湿式工程S20、セメンテーション工程S30、脱水工程S40、乾燥加熱工程S50及び排ガス処理工程S60からなる複合プロセスは、ウェルツプロセスの還元焙焼工程を経て、鉄鋼ダストから酸化亜鉛を回収するプロセスを行う既存の酸化亜鉛製造設備において実施することが可能である。但し、上記の酸化亜鉛製造設備においては、酸化亜鉛の主たる原材料である鉄鋼ダスト等に不可避的に混在しているカドミウムが、還元焙焼工程で得られる最終製品(含鉄クリンカー)内に混入することは、その含有率が一定割合を超えないように厳しく管理されていて、具体的には、上記の含鉄クリンカーのカドミウム含有率を0.1%未満とするための様々な取り組みもなされている。従って、酸化亜鉛の製造を行なう当業者にとって、硫化カドミウムを主たる成分とする上述の「硫化カドミウム含有原料」を、ウェルツプロセスの還元焙焼工程を行うプロセス内に投入することは、明かに想定外の処理態様であった。 In addition, the composite process consisting of the above-mentioned reduction roasting step S10, wet process S20, cementation step S30, dehydration step S40, drying heating step S50, and exhaust gas treatment step S60 is performed through the reduction roasting step of the Wertz process. It can be implemented in existing zinc oxide manufacturing facilities that have a process to recover zinc oxide from dust. However, in the above zinc oxide production facility, cadmium, which is inevitably mixed in iron and steel dust, etc., which is the main raw material of zinc oxide, should be mixed in the final product (ferrous clinker) obtained in the reduction roasting process. is strictly controlled so that its content does not exceed a certain percentage. Specifically, various efforts have been made to reduce the cadmium content of the iron-containing clinker to less than 0.1%. Therefore, for those skilled in the art who manufacture zinc oxide, it is clearly assumed that the above-described "cadmium sulfide-containing raw material" containing cadmium sulfide as a main component is introduced into the process of performing the reduction roasting step of the Welts process. It was an outside processing mode.

<還元焙焼工程>
還元焙焼工程S10は、「硫化カドミウム含有原料」を、「亜鉛及び塩素を含有する他の原料」と共に還元雰囲気で焙焼する工程である。本明細書において、「硫化カドミウム含有原料」とは、主として、非鉄金属製錬プロセスにおいて製錬中間物として排出される、「硫化カドミウムを含む脱水ケーキ」が想定されている。しかしながら、「硫化カドミウム含有原料」は、上記の脱水ケーキには限定されず、硫化カドミウムを主たる成分とするその他の粉粒体或いはスラリーであればよい。又、上述の「亜鉛及び塩素を含有する他の原料」とは、亜鉛又は亜鉛化合物と塩素又は塩素化合物を含むものであればよく、その具体例としては、酸化亜鉛鉱の原材料として広く用いられている鉄鋼ダストを挙げることができる。
<Reduction roasting process>
The reduction roasting step S10 is a step of roasting the “cadmium sulfide-containing raw material” together with “other raw materials containing zinc and chlorine” in a reducing atmosphere. As used herein, the term "raw material containing cadmium sulfide" is mainly intended to mean "dehydrated cake containing cadmium sulfide" discharged as a smelting intermediate in the non-ferrous metal smelting process. However, the "cadmium sulfide-containing raw material" is not limited to the dehydrated cake described above, and may be any other powder or slurry containing cadmium sulfide as a main component. In addition, the above-mentioned "zinc and other raw materials containing chlorine" may be those containing zinc or zinc compounds and chlorine or chlorine compounds. Iron and steel dust, which is

還元焙焼工程S10は、上述したウェルツプロセスの還元焙焼工程を行う装置として知られる還元焙焼ロータリーキルン(RRK)を用いて行なうことができる。このロータリーキルン(RRK)内で、上述の各原料に含まれる酸化亜鉛(ZnO)は、還元焙焼され、揮発した金属亜鉛は、その後、排ガス中で再酸化されて粉状の酸化亜鉛(ZnO)となる。又、同様に、上述の各原料に含まれるカドミウムの多くの部分は、塩化カドミウム(CdCl)を主たる成分とするカドミウム化合物となる。これらの酸化亜鉛(ZnO)及び塩化カドミウム(CdCl)は、ロータリーキルンからの排ガスと共に集塵機によって捕捉され、「塩化カドミウム(CdCl)及び酸化亜鉛(ZnO)を含有するダスト」として回収される。 The reduction roasting step S10 can be performed using a reduction roasting rotary kiln (RRK) known as an apparatus for performing the reduction roasting step of the Welts process described above. In this rotary kiln (RRK), the zinc oxide (ZnO) contained in each of the above raw materials is reduced and roasted, and the volatilized metallic zinc is then re-oxidized in the exhaust gas to form powdery zinc oxide (ZnO). becomes. Similarly, most of the cadmium contained in each of the raw materials described above becomes a cadmium compound containing cadmium chloride (CdCl 2 ) as a main component. These zinc oxide (ZnO) and cadmium chloride (CdCl 2 ) are captured by a dust collector together with the exhaust gas from the rotary kiln and recovered as "dust containing cadmium chloride (CdCl 2 ) and zinc oxide (ZnO)".

<湿式工程>
湿式工程S20は、還元焙焼工程S10において回収された「塩化カドミウム(CdCl)及び酸化亜鉛(ZnO)を含有するダスト」に湿式処理を施し、これにより、塩化カドミウム(CdCl)等の塩化物を液相に、酸化亜鉛(ZnO)や酸化カドミウム(CdO)等の酸化物を固相に分配して、両者を分離する工程である。
<Wet process>
In the wet process S20, the “dust containing cadmium chloride (CdCl 2 ) and zinc oxide (ZnO)” collected in the reduction roasting step S10 is subjected to a wet process, thereby removing chlorides such as cadmium chloride (CdCl 2 ). It is a process that separates substances into a liquid phase and oxides such as zinc oxide (ZnO) and cadmium oxide (CdO) into a solid phase.

湿式工程S20は、具体的には、上述の「塩化カドミウム(CdCl)及び酸化亜鉛(ZnO)を含有するダスト」を処理水によってレパルプすることによりスラリー化する。そして、このレパルプ処理により、上記ダスト中の塩化カドミウム(CdCl)等、水溶性の塩化物を処理液中に分配する。このレパルプに用いる処理水としては、淡水、又は工程内で使用している工程水等を用いることができる。 Specifically, the wet process S20 slurries the above-described "dust containing cadmium chloride ( CdCl2 ) and zinc oxide (ZnO)" by repulping with treated water. By this repulping, water-soluble chlorides such as cadmium chloride (CdCl 2 ) in the dust are distributed into the treatment liquid. Fresh water, process water used in the process, or the like can be used as the treated water used for this repulp.

上記のレパルプ処理によって「塩化カドミウム(CdCl)及び酸化亜鉛(ZnO)を含有するダスト」中のカドミウム成分のうち塩化物として存在する大部分のカドミウム成分が液相中に分配される。そして、この状態において固液分離処理を行うことにより、高濃度でカドミウム成分が分配された上記の液相を分離して回収する。尚、固液分離のための脱水処理を実施する具体的な装置としては、シックナー等の重力沈降式スラリー濃縮装置や真空脱水機等の公知の脱水装置を適宜選択して用いることができる。 Most of the cadmium components present as chlorides in the "dust containing cadmium chloride (CdCl 2 ) and zinc oxide (ZnO)" are partitioned into the liquid phase by the repulping process described above. Then, by performing a solid-liquid separation process in this state, the liquid phase in which the cadmium component is distributed at a high concentration is separated and recovered. As a specific device for performing dehydration treatment for solid-liquid separation, a well-known dewatering device such as a gravity sedimentation type slurry concentration device such as a thickener or a vacuum dehydrator can be appropriately selected and used.

<セメンテーション工程>
セメンテーション工程S30は、湿式工程S20において塩化カドミウム(CdCl)が液相に分配されてなるカドミウム溶液に、亜鉛(Zn)の粉末を添加することで、下記の反応式(式1)で示される反応(カドミウムの析出)を進行させるセメンテーション処理によって、金属カドミウムを析出させる工程である。このセメンテーション処理は、例えば、撹拌機を有する公知の各種反応槽を用いて行うことができる。
Cd2++Zn→Cd+Zn2+・・・(式1)
<Cementation process>
In the cementation step S30, zinc (Zn) powder is added to the cadmium solution obtained by distributing cadmium chloride (CdCl 2 ) in the liquid phase in the wet step S20. It is a step of depositing metallic cadmium by cementation treatment that advances the reaction (precipitation of cadmium) that occurs. This cementation treatment can be performed using, for example, various known reaction tanks having a stirrer.
Cd 2+ +Zn→Cd+Zn 2+ (Formula 1)

<脱水工程>
脱水工程S40は、セメンテーション工程S30において、溶液から析出させた金属カドミウムを含むスラリーに固液分離処理を施し、金属カドミウムを含有する脱水ケーキ(金属カドミウム含有脱水ケーキ)を得る工程である。上記の固液分離処理の具体的方法は特に限定されず、公知の各種方法を選択することができるが、例えば、カローコンと呼ばれる沈降分離装置でスラリーを濃縮した後、その濃縮されたスラリーをフィルタープレスに通液する方法を挙げることができる。
<Dehydration process>
The dehydration step S40 is a step of subjecting the slurry containing metallic cadmium precipitated from the solution in the cementation step S30 to a solid-liquid separation treatment to obtain a dehydrated cake containing metallic cadmium (dehydrated cake containing metallic cadmium). The specific method of the solid-liquid separation treatment is not particularly limited, and various known methods can be selected. A method of passing liquid through a press can be mentioned.

<乾燥加熱工程>
乾燥加熱工程S50は、湿式工程S20において、固相に分配された酸化物を含む脱水ケーキを、乾燥加熱装置に投入して焼成することにより、この脱水ケーキ中に含まれるカドミウム成分を塩化物として揮発させることにより除去する工程である。乾燥加熱工程S50を行う乾燥加熱装置としては、公知の乾燥加熱ロータリーキルン(DRK)を用いることができる。焼成され、カドミウム成分等が回収された後の焼鉱は、粗酸化亜鉛として亜鉛製錬所の原料となる。
<Drying and heating process>
In the drying and heating step S50, the dehydrated cake containing oxides distributed in the solid phase in the wet process S20 is put into a drying and heating device and baked to convert the cadmium component contained in the dehydrated cake into chloride. This is a step of removing by volatilization. A known dry heating rotary kiln (DRK) can be used as the drying heating device for performing the drying heating step S50. The calcined ore after calcination and recovery of cadmium components and the like is used as crude zinc oxide as a raw material for zinc smelters.

<排ガス処理工程>
排ガス処理工程S60は、乾燥加熱工程S50から排出される排ガスからダストを分離回収する処理を行う工程である。ここで、乾燥加熱工程S50に投入される上述の脱水ケーキには、酸化亜鉛の他に、還元焙焼工程S10に投入されたカドミウムの一部が亜鉛と同様に還元揮発して酸化物となったもの、脱水ケーキに含まれる水分に随伴されて落ち込まれる塩素等が含まれている。このため、乾燥加熱工程S50から排出される排ガスには、乾燥加熱工程S50で塩化揮発した塩化カドミウム(CdCl)が含まれている。排ガス処理工程S60で排ガスから分離回収される排ガス由来ダストには、回収された塩化カドミウム(CdCl)が含まれているので、この排ガス由来ダストをカドミウム原料として湿式工程S20に繰り返すことによって、硫化カドミウムを主たる成分とする原料からの金属カドミウムの回収率を更に高めることができる。この排ガス処理工程S60は、湿式電気集塵機等を含んで構成される公知の排ガス処理設備において行うことができる。
<Exhaust gas treatment process>
The exhaust gas treatment step S60 is a step of separating and recovering dust from the exhaust gas discharged from the drying and heating step S50. Here, in the dehydrated cake introduced in the drying and heating step S50, in addition to zinc oxide, part of the cadmium introduced in the reduction roasting step S10 is reduced and volatilized like zinc to become an oxide. In addition, it contains chlorine, etc., which is dropped along with the moisture contained in the dehydrated cake. Therefore, the exhaust gas discharged from the drying and heating step S50 contains cadmium chloride (CdCl 2 ) volatilized in the drying and heating step S50. The exhaust gas-derived dust separated and recovered from the exhaust gas in the exhaust gas treatment step S60 contains recovered cadmium chloride (CdCl 2 ). It is possible to further increase the recovery rate of metallic cadmium from raw materials containing cadmium as a main component. This exhaust gas treatment step S60 can be performed in a known exhaust gas treatment facility including a wet type electrostatic precipitator and the like.

<金属カドミウムの製造方法>
以上、説明した本発明の「カドミウムの製造方法」で得た「金属カドミウム含有脱水ケーキ」を原料とし、この原料から、カドミウム或いはカドミウム化合物を酸浸出させることによって、高品位の金属カドミウムを容易に得ることができる。
<Method for producing metallic cadmium>
The "dehydrated cake containing metallic cadmium" obtained by the "method for producing cadmium" of the present invention described above is used as a raw material, and cadmium or a cadmium compound is acid-leached from this raw material to easily produce high-grade metallic cadmium. Obtainable.

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

<実施例>
実施例の試験操業として、本発明の「カドミウムの製造方法」によって、硫化カドミウム含有原料から金属カドミウムを得る試験操業を下記の条件で行った。この試験操業は、還元焙焼工程、湿式工程、セメンテーション工程、脱水工程、乾燥加熱工程及び排ガス処理工程の6つの工程を上述した態様で行い、この複合プロセスにおいて得られた金属カドミウムを含む脱水ケーキ(金属カドミウム含有脱水ケーキ)から酸浸出により最終的に金属カドミウムを回収した。
<Example>
As a test run of the example, a test run of obtaining metallic cadmium from a cadmium sulfide-containing raw material was carried out under the following conditions according to the "method for producing cadmium" of the present invention. In this test operation, the six steps of the reduction roasting step, the wet step, the cementation step, the dehydration step, the drying heating step, and the exhaust gas treatment step were performed in the above-described manner, and the dehydrated product containing metallic cadmium obtained in this composite process was used. Cadmium metal was finally recovered from the cake (dehydrated cake containing cadmium metal) by acid leaching.

還元焙焼工程に投入する「硫化カドミウム含有原料」としては、カドミウム20質量%と亜鉛20質量%を含む硫化物を用いた。又、「亜鉛及び塩素を含有する他の原料」としては鉄鋼ダストを用いた。そして、これらの各原料を、鉄鋼ダスト200t/日に対して、2t/日の割合で「硫化カドミウム含有原料」を混合し、還元焙焼ロータリーキルンに投入した。又、還元焙焼ロータリーキルンには、還元剤として鉄鋼ダストに対する比率で25質量%の粉コークスと、鉄鋼ダストに対する比率で14質量%の粉石灰石も投入した。還元焙焼ロータリーキルンの炉内温度は1400℃とした。 A sulfide containing 20% by mass of cadmium and 20% by mass of zinc was used as the "raw material containing cadmium sulfide" to be put into the reduction roasting process. Steel dust was used as "another raw material containing zinc and chlorine". Then, these raw materials were mixed with 200 t/day of iron and steel dust and 2 t/day of "cadmium sulfide-containing raw material" and put into a reduction roasting rotary kiln. In the reduction roasting rotary kiln, as reducing agents, 25% by mass of coke breeze relative to steel dust and 14% by mass of fine limestone relative to steel dust were also added. The temperature inside the reduction roasting rotary kiln was 1400°C.

上記の条件で行った還元焙焼工程では、下記表1に示す通り、「硫化カドミウム含有原料」中のカドミウムの98%以上が回収された。還元焙焼工程で回収されたカドミウム及び亜鉛を含むダストは、その後、湿式工程、セメンテーション工程、脱水工程を経て、酸浸出可能な、「金属カドミウム含有脱水ケーキ」として回収された。又、湿式工程で固相側に分配された酸化亜鉛を含む脱水ケーキは、乾燥加熱工程に投入して乾燥加熱処理を行い、この乾燥加熱工程から排出される排ガスを、排ガス処理工程に送り、湿式電気集塵機によって、排ガス中に含まれるダストを排ガス由来ダストとして分離回収し、湿式工程に繰り返して処理した。このようにして得られた「金属カドミウム含有脱水ケーキ」から、酸浸出処理によって金属カドミウムを回収した。上述の全工程を通しての「硫化カドミウム含有原料」中のカドミウムの回収率は、下記表1に示す通り97%以上であった。 In the reduction roasting process performed under the above conditions, as shown in Table 1 below, 98% or more of the cadmium in the "cadmium sulfide-containing raw material" was recovered. The dust containing cadmium and zinc recovered in the reduction roasting process was then subjected to a wet process, a cementation process, and a dehydration process, and was recovered as a "metal cadmium-containing dehydrated cake" capable of being acid leached. Further, the dehydrated cake containing zinc oxide distributed to the solid phase side in the wet process is put into the drying heating process and subjected to drying heating treatment, and the exhaust gas discharged from this drying heating process is sent to the exhaust gas treatment process, The dust contained in the exhaust gas was separated and recovered as exhaust gas-derived dust by a wet electrostatic precipitator, and the wet process was repeated for treatment. From the "dehydrated cake containing metallic cadmium" thus obtained, metallic cadmium was recovered by an acid leaching treatment. The recovery rate of cadmium in the "cadmium sulfide-containing raw material" through the entire process described above was 97% or more, as shown in Table 1 below.

<比較例>
還元剤(粉コークス)を添加しないことの他は実施例と同一の条件で比較例としての試験操業を行った。還元雰囲気とはせずに行った焙焼工程では、下記表1に示す通り、「硫化カドミウム含有原料」中のカドミウムの回収率は10%であった。又、上述の全工程を通しての「硫化カドミウム含有原料」中のカドミウムの回収率は、下記表1に示す通り9%であった。
<Comparative example>
A test operation was performed as a comparative example under the same conditions as in the example except that no reducing agent (coke fine) was added. In the roasting process without a reducing atmosphere, the recovery rate of cadmium in the "raw material containing cadmium sulfide" was 10%, as shown in Table 1 below. In addition, the recovery rate of cadmium in the "cadmium sulfide-containing raw material" through the entire process described above was 9% as shown in Table 1 below.

Figure 2023054389000002
Figure 2023054389000002

上記の各試験操業の結果より、硫化カドミウム含有原料を、亜鉛及び塩素を含有する他の原料と共に還元雰囲気で焙焼する還元焙焼工程を、湿式工程に先行して行うことにより、硫化カドミウム含有原料からのカドミウムの回収率が飛躍的に向上すること、又、上記の焙焼を還元雰囲気で行わない場合には、カドミウムの回収率向上効果が殆ど発現しないことが確認された。 From the results of each of the above test operations, the reduction roasting process of roasting the cadmium sulfide-containing raw material in a reducing atmosphere together with other raw materials containing zinc and chlorine is performed prior to the wet process. It was confirmed that the recovery rate of cadmium from the raw material is dramatically improved, and that the effect of improving the recovery rate of cadmium is hardly exhibited when the roasting is not performed in a reducing atmosphere.

S10 還元焙焼工程
S20 湿式工程
S30 セメンテーション工程
S40 脱水工程
S50 乾燥加熱工程
S60 排ガス処理工程
S10 reduction roasting process S20 wet process S30 cementation process S40 dehydration process S50 drying and heating process S60 exhaust gas treatment process

Claims (3)

硫化カドミウム含有原料から金属カドミウムを分離回収するカドミウムの製造方法であって、
前記硫化カドミウム含有原料を、亜鉛及び塩素を含有する他の原料と共に還元雰囲気で焙焼する還元焙焼工程と、
前記還元焙焼工程で得た塩化カドミウム、及び、還元後に再酸化した酸化亜鉛及び酸化カドミウムを含むダストに処理水を添加して、前記塩化カドミウムを液相に、前記酸化亜鉛及び前記酸化カドミウムを固相に分配させることで両者を分離する湿式工程と、
前記湿式工程において前記塩化カドミウムが液相に分配されてなるカドミウム溶液に亜鉛の粉末を添加することで、金属カドミウムを析出させるセメンテーション工程と、
前記セメンテーション工程で溶液から析出させた金属カドミウムを含むスラリーを固液分離し、金属カドミウム含有脱水ケーキを得る、脱水工程と、
を備える、カドミウムの製造方法。
A method for producing cadmium by separating and recovering metallic cadmium from a raw material containing cadmium sulfide,
a reducing roasting step of roasting the cadmium sulfide-containing raw material together with other raw materials containing zinc and chlorine in a reducing atmosphere;
Treated water is added to the dust containing cadmium chloride obtained in the reduction roasting step, and zinc oxide and cadmium oxide reoxidized after reduction to convert the cadmium chloride into a liquid phase, and the zinc oxide and the cadmium oxide. a wet process in which the two are separated by partitioning on a solid phase;
a cementation step of precipitating metal cadmium by adding zinc powder to the cadmium solution in which the cadmium chloride is distributed in the liquid phase in the wet step;
a dehydration step of solid-liquid separation of the slurry containing metallic cadmium precipitated from the solution in the cementation step to obtain a dehydrated cake containing metallic cadmium;
A method for producing cadmium, comprising:
前記湿式工程で固相に分配された酸化カドミウム及び塩素を含有する脱水ケーキを、乾燥加熱する乾燥加熱工程と、前記乾燥加熱工程から排出される排ガスを処理する排ガス処理工程と、を更に備え、
前記排ガス処理工程で回収された塩化カドミウムを含有する排ガス由来ダストを前記湿式工程に繰り返す、
請求項1に記載のカドミウムの製造方法。
Further comprising a dry heating step of drying and heating the dehydrated cake containing cadmium oxide and chlorine distributed in the solid phase in the wet process, and an exhaust gas treatment step of treating the exhaust gas discharged from the dry heating step,
Repeating the exhaust gas-derived dust containing cadmium chloride recovered in the exhaust gas treatment step to the wet process;
The method for producing cadmium according to claim 1.
請求項1又は2に記載のカドミウムの製造方法で得た前記金属カドミウム含有脱水ケーキから、カドミウムを酸浸出させることによって、金属カドミウムを得る金属カドミウムの製造方法。 A method for producing metallic cadmium, wherein metallic cadmium is obtained by acid leaching cadmium from the dehydrated cake containing metallic cadmium obtained by the method for producing cadmium according to claim 1 or 2.
JP2021163201A 2021-10-04 2021-10-04 Cadmium production method Pending JP2023054389A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021163201A JP2023054389A (en) 2021-10-04 2021-10-04 Cadmium production method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021163201A JP2023054389A (en) 2021-10-04 2021-10-04 Cadmium production method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023054389A true JP2023054389A (en) 2023-04-14

Family

ID=85874113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021163201A Pending JP2023054389A (en) 2021-10-04 2021-10-04 Cadmium production method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023054389A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA3025458C (en) Method for the extraction and recovery of vanadium
CN100567524C (en) Be used for handling the electric furnace and the dust of other stove and the technology of residue that contain zinc oxide and franklinite
CN110564970A (en) Process method for recovering potassium, sodium and zinc from blast furnace cloth bag ash
JP2012201901A (en) Method for manufacturing zinc oxide sintered ore
CN111647754A (en) Comprehensive utilization method of zinc-containing dust and sludge in steel plant
CN103866142A (en) Method of recycling molybdenum and rhenium from molybdenum concentrate by hydrometallurgy
JP6015540B2 (en) Method for treating effluent containing cadmium
JP2016040412A (en) Method for treating zinc sulfate-containing solution
CN101994008A (en) New process for separating zinc and cobalt from nickel and cobalt slag produced by zinc smelting and purification
CN110669941A (en) Method for selectively removing arsenic and recovering valuable metal from white smoke
JP5904089B2 (en) Method for producing zinc oxide ore
CN113355527B (en) Treatment method of high-sulfur smelting slag
CN1405338A (en) Method of comprehensive recovery of valued elements from Zinc-immersing slag
CN104004917B (en) From the useless composition brass earth of positive pole, reclaim the method for terne metal
CN103993170A (en) Method for recycling metals from copper-lead-zinc-arsenic-antimony bulk concentrate
JP2023054389A (en) Cadmium production method
CN105399132A (en) Technology for preparing tribasic copper chloride and tetrabasic zinc chloride by utilization of brass slag and zinc-containing flue ash
JP6724433B2 (en) Wastewater treatment method
CN105886797A (en) Method for preparing sponge indium from polymetallic sulfide material
JP7211153B2 (en) Method for producing lead compound
CN106995887A (en) A kind of technique and its system of copper sulfide production metallic copper or copper compound
Mirzanova et al. Technology for processing industrial waste containing non-ferrous metals
JP2016145423A (en) Method for producing zinc oxide ore
JPH05171310A (en) Zinc smelting method by reducing roasting
JP2023167518A (en) Method for producing crude zinc oxide sintered ore