RU2372412C1

RU2372412C1 - Processing method of cadmium-containing materials

Info

Publication number: RU2372412C1
Application number: RU2008113734A
Authority: RU
Inventors: Сергей Владимирович Мамяченков (RU); Сергей Владимирович Мамяченков; Ольга Сергеевна Анисимова (RU); Ольга Сергеевна Анисимова
Original assignee: Фисенко Алексей Григорьевич; Хаяк Александр Григорьевич; Цуриков Вадим Викторович; Ханенко Александр Александрович
Priority date: 2008-04-11
Filing date: 2008-04-11
Publication date: 2009-11-10

Abstract

FIELD: metallurgy. ^ SUBSTANCE: invention elates to metallurgy, particularly to processing method of cadmium-containing materials, for instance cadmium-containing scrap. Method includes leaching of cadmium and its following sedimentation from solution. Additionally leaching is implemented by solution of ethylene-diamine-tetraacetate sodium at pH 9.0-9.5. After leaching it is removed from the solution ethylene-diamine-tetraacetate in molecular form by sedimentation by sulfuric acid at pH 1.0-1.6. Then it is implemented sedimentation of cadmium in the form of hydroxide by addition into solution of alkali up to pH of solution more than 9.8. ^ EFFECT: increasing of extraction ratio of cadmium and safety of manufacturing. ^ 1 ex

Description

Изобретение относится к металлургии, а именно способам получения кадмия, и может быть использовано при переработке набивок положительных ламелей железо-кадмиевых аккумуляторов.The invention relates to metallurgy, and in particular to methods for producing cadmium, and can be used in the processing of packings of positive lamellas of iron-cadmium batteries.

В качестве прототипа выбран способ переработки никель-кадмиевого скрапа (патент RU №2164956), включающий выщелачивание кадмия с последующим его осаждением.As a prototype, a method for processing nickel-cadmium scrap (patent RU No. 2164956), including cadmium leaching with its subsequent deposition, was selected.

Недостатками способа являются недостаточно высокая степень извлечения кадмия и очень высокая степень опасности производства.The disadvantages of the method are not a high degree of cadmium extraction and a very high degree of production hazard.

При выщелачивании кадмия в аммиачной среде происходит образование комплексных катионов [Cd(NH₃)₄]²⁺. Железо также образует подобные аммиакаты, хотя и не в значительной степени, следовательно, невозможно обеспечить селективное извлечение кадмия.When cadmium is leached in an ammonia medium, complex cations [Cd (NH ₃ ) ₄ ] ^{2+ are formed} . Iron also forms such ammonia, although not to a large extent, therefore, it is impossible to provide selective extraction of cadmium.

Применение аммиака ограничено его летучестью, резким едким запахом и ядовитостью паров.The use of ammonia is limited by its volatility, pungent odor and toxic fumes.

Техническими задачами, на решение которых направленно заявленное изобретение, являются повышение степени извлечения кадмия и безопасности производства.Technical problems, the solution of which the claimed invention is directed, are to increase the degree of cadmium extraction and production safety.

Указанные задачи решаются тем, что способ переработки кадмийсодержащих материалов, включающий выщелачивание кадмия с последующим его осаждением, отличается тем, что выщелачивание осуществляют раствором этилендиаминтетраацетата натрия при pH раствора 9,0-9,5. После чего из полученного раствора удаляют этилендиаминтетраацетат в молекулярном виде осаждением его серной кислотой при pH 1,0-1,6, а затем осаждают кадмий в виде гидроксида, добавлением в кадмийсодержащий раствор щелочи до pH раствора более 9,8.These problems are solved in that the method of processing cadmium-containing materials, including leaching of cadmium with its subsequent deposition, is characterized in that the leaching is carried out with a solution of sodium ethylene diamine tetra acetate at a solution pH of 9.0-9.5. After that, ethylene diamine tetraacetate in molecular form is removed from the resulting solution by precipitation with sulfuric acid at a pH of 1.0-1.6, and then cadmium is precipitated in the form of hydroxide by adding alkali to the cadmium-containing solution to a pH of more than 9.8.

Область комплексообразования этилендиаминтетраацетата с железом и кадмием находятся в разных значениях pH среды: кадмия - в щелочной, а железа в кислой. Следовательно, при применении щелочного раствора этилендиаминтетраацетата обеспечивается избирательное растворение оксида кадмия. При этом оксид железа практически в неизменном виде остается в твердой фазе.The complexation region of ethylenediaminetetraacetate with iron and cadmium are in different pH values: cadmium - in alkaline, and iron in acidic. Therefore, when using an alkaline solution of ethylenediaminetetraacetate, selective dissolution of cadmium oxide is provided. In this case, iron oxide remains almost unchanged in the solid phase.

Выбор pH выщелачивания обусловлен устойчивостью кадмиево-этилендиаминтетраацетатного комплекса, максимум которой наблюдается в указанном диапазоне.The choice of leaching pH is due to the stability of the cadmium-ethylenediaminetetraacetate complex, the maximum of which is observed in the indicated range.

В кислой среде при pH раствора 1,0-1,6 этилендиаминтетраацетат приобретает молекулярную кислотную форму, практически не растворимую в воде, что позволяет удалить его полностью.In an acidic environment at a pH of a solution of 1.0-1.6, ethylenediaminetetraacetate takes on a molecular acid form that is practically insoluble in water, which allows it to be completely removed.

При pH раствора менее 1,0 и более 1,6 растворимость этилендиаминтетраацетата увеличивается, поэтому удаление его будет не полным.When the pH of the solution is less than 1.0 and more than 1.6, the solubility of ethylene diamine tetraacetate increases, so its removal will not be complete.

При осаждении кадмия при pH раствора менее 9,8, гидроксид кадмия кристаллизуется не полностью и возможен проскок сульфата кадмия в фильтрат.When cadmium is precipitated at a pH of less than 9.8, cadmium hydroxide does not crystallize completely and cadmium sulfate can slip into the filtrate.

Способ осуществляли следующим способом.The method was carried out in the following way.

ПримерExample

Набивки положительных ламелей железо-кадмиевых аккумуляторов размером частиц класса - 0,1 мм, содержащих CdO - 21,1%, Fe₂O₃ - 51,7%, графит - остальное, подвергали выщелачиванию в течение 2 часов в растворе Трилона Б (этилендиаминтетраацетата натрия) концентрацией 100-120 г/дм³ при Т:Ж=1:5 при pH раствора 9,0-9,5.Packings of positive lamellas of iron-cadmium batteries with a particle size of 0.1 mm, containing CdO - 21.1%, Fe ₂ O ₃ - 51.7%, graphite - the rest, were leached for 2 hours in a solution of Trilon B (ethylene diamine tetraacetate sodium) with a concentration of 100-120 g / dm ³ at T: W = 1: 5 at a solution pH of 9.0-9.5.

После фильтрации кек промывали водой, а промводы объединяли с фильтратом.After filtration, the cake was washed with water, and the promoters were combined with the filtrate.

В полученный раствор добавляли серную кислоту до достижения рН раствора 1,0-1,6. При этом получали осадок этилендиаминтетрауксусной кислоты, который отфильтровывали и направляли на приготовление исходного раствора в головную операцию выщелачивания.Sulfuric acid was added to the resulting solution until the solution reached a pH of 1.0-1.6. In this case, a precipitate of ethylenediaminetetraacetic acid was obtained, which was filtered off and sent to prepare the initial solution in the head leaching operation.

После этого кадмийсодержащий раствор нейтрализовали концентрированным раствором NaOH до достижения pH 10-11, при котором осаждается гидроксид кадмия. Полученный осадок промывали водой и прокаливали при температуре 550°С.After that, the cadmium-containing solution was neutralized with a concentrated NaOH solution until a pH of 10-11 was reached, at which cadmium hydroxide precipitated. The resulting precipitate was washed with water and calcined at a temperature of 550 ° C.

При этом получили оксид кадмия, соответствующий требованиям ГОСТ 11120-75.At the same time, cadmium oxide was obtained that meets the requirements of GOST 11120-75.

Claims

A method of processing cadmium-containing materials, including leaching of cadmium and its subsequent precipitation from solution, characterized in that the leaching is carried out with sodium ethylene diamine tetraacetate solution at pH 9.0-9.5, followed by removal of ethylene diamine tetraacetate from the solution in molecular form by precipitation with sulfuric acid at pH 1.0 -1.6, and then the cadmium is precipitated in the form of hydroxide by adding alkali to a solution to a pH of more than 9.8.