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      一種銅鎘渣中有價(jià)金屬的綜合回收方法與流程

      文檔序號:12645606閱讀:457來源:國知局

      本發(fā)明涉及一種有價(jià)金屬的回收方法,特別是一種銅鎘渣中有價(jià)金屬的綜合回收方法。



      背景技術(shù):

      銅鎘渣是鋅濕法生產(chǎn)凈化系統(tǒng)除銅、鎘工序產(chǎn)出的一種大量廢渣,每生產(chǎn)1萬噸電鋅約產(chǎn)生1300噸銅鎘渣。這類渣中一般都含有0.5%以上的Cu,2% 以上的 Cd,0.2%以上的Ni,0.03%以上的Co,40%以上的 Zn,具有極高的綜合回收利用價(jià)值。從銅鎘渣中回收有價(jià)金屬的工藝主要分為兩種,即火法工藝和濕法工藝?;鸱üに嚦墒欤悄芎妮^高,需要價(jià)格較高的焦煤,而且需要回收爐灰和凈化氣體的設(shè)備對煙氣進(jìn)行處理,因而投資大,成本高。而濕法工藝能耗相對較低,生產(chǎn)易于自動化和機(jī)械化,對于低品位的物料,生產(chǎn)成本低,工藝過程相對簡單并有利于環(huán)保。故濕法工藝已逐漸取代火法工藝,成為當(dāng)前處理銅鎘渣的主要工藝。傳統(tǒng)的濕法工藝是先進(jìn)行中性浸出pH5.2-5.4,先浸出 Zn、Cd,再進(jìn)行一次酸浸 Cu、Co、Ni的兩段浸出,但實(shí)踐證明,在中性浸出階段也有相當(dāng)部分Cu、Co、Ni被浸出,而酸性浸出階段Zn和Cd也較高,無法選擇性浸出。因此用鋅粉置換中浸液中的 Cd 時(shí),Cu、Co、Ni 也被置換而產(chǎn)生新的銅鎘渣,造成 Cu、Co、Ni 的損失而不能分離。鋅粉的耗用量達(dá)到置換金屬的2倍以上,置換出的海綿鎘含 Cd 在 20-30%,含Zn達(dá)30%以上,該海綿鎘再溶解、凈化進(jìn)行電解金屬鎘,流程長,回收率低。為了克服傳統(tǒng)工藝的缺點(diǎn),有人研究了在中浸后的酸浸液中用萃取劑先萃取銅,再用鋅粉置換海綿鎘以提高海綿鎘的質(zhì)量。該工藝只是對傳統(tǒng)工藝進(jìn)行了改進(jìn)與完善,增加了 Cu 的萃取分離技術(shù),沒有考慮銅鎘渣浸出液中其它雜質(zhì)或殘留氧化劑對萃取分離的影響,而對 Co、Ni、Cd 仍采用高低溫鋅粉置換技術(shù),因而對 Co、Ni、Cd 仍存在分離不徹底,在置換過程中易造成金屬的大量損失,Cu、Zn 、Cd、Co、Ni回收率仍然不高的缺點(diǎn)。有人研究了采用加KMnO4或MnO2、NaClO、KClO3等氧化劑進(jìn)行氧化酸浸,再對酸浸液進(jìn)行分步提取Cu、Zn 、Cd、Co、Ni,雖然可取得較好的效果,但浸出液中帶來了新的含Mn2+、Mn4+或Cl-的雜質(zhì)離子,對后續(xù)Cu的萃取及Zn的提取都有很大的影響。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本發(fā)明的目的在于提供一種銅鎘渣中有價(jià)金屬的綜合回收方法,該方法采用氧壓酸浸及分步提取的全濕法工藝高效回收其渣中的Cu、Zn、Cd、Ni和Co,各金屬浸出率均達(dá)到98%以上,各金屬綜合回收率均達(dá)到95%以上;本發(fā)明工藝有利于提高金屬浸出率和回收率,與傳統(tǒng)氧化酸浸工藝相比,縮短了工藝流程,減少了浸出時(shí)間和浸出成本,降低了整個(gè)工藝過程的能耗,且產(chǎn)生的廢液作為浸出劑返回浸出,避免了環(huán)境污染,降低了生產(chǎn)成本。

      本發(fā)明的目的及解決其主要技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種銅鎘渣中有價(jià)金屬的綜合回收方法,包括以下步驟:

      (1)將銅鎘渣與浸出劑按一定液固比混合后,加入到高壓反應(yīng)釜中,添加氧化劑雙氧水,采用氧壓酸浸工藝進(jìn)行酸浸反應(yīng),經(jīng)固液分離得到含Cu、Zn、Cd 、Ni、Co、Fe酸浸液及含鉛浸出渣;

      所述的浸出劑為硫酸溶液或電銅、電鋅廢液,浸出劑中所含硫酸濃度為50-200g/L;

      所述的銅鎘渣與浸出劑的液固質(zhì)量比3-6:1;

      所述的氧化劑雙氧水的加入量為銅鎘渣重量的4-10%;

      所述的氧壓酸浸工藝條件為:壓力0.5-1.5MPa,反應(yīng)溫度120-220℃,反應(yīng)時(shí)間1-4h;

      (2)將步驟(1)所得的含Cu、Zn、Cd 、Ni、Co、Fe酸浸液進(jìn)行銅的萃取分離回收,采用銅萃取劑在一定萃取條件下萃取分離銅,得到萃銅余液和含銅有機(jī)相;將含銅有機(jī)相采用硫酸在一定反萃條件下反萃銅,得到含銅反萃液,并將含銅反萃液進(jìn)行電解,得到電解銅和電銅廢液;

      所述的銅萃取劑為CP150 、CP180 、N902、lix984、M5640中的一種或一種以上與煤油按體積比1:3~6混合而成;

      所述的萃取條件為:相比A/O為0.5-1,萃取溫度為常溫,萃取級數(shù)3-6級;

      所述的反萃條件為硫酸溶液濃度200-300g/L,相比A/O為2-3,反萃溫度為常溫,反萃級數(shù)2-4級;

      所述電解條件為電解電壓U=2-3V,電流密度為150-200A/m2,電解溫度為25-40℃,電解時(shí)間為4-10h;

      (3)將步驟(2)獲得的萃銅余液加熱至60-70℃后,加入氧化劑雙氧水將Fe2+氧化成Fe3+,采用石灰乳作為中和劑調(diào)節(jié)pH至4.0-5.0,進(jìn)行中和除鐵,過濾得到鐵沉淀和除鐵濾液;

      所述的氧化劑雙氧水的加入量為鐵離子含量的1.05-1.35倍;

      所述的石灰乳濃度為5-20%;

      (4)將步驟(3)獲得的除鐵濾液加熱至50-60℃后,加入除鈷劑沉淀Co和Ni,反應(yīng)2-4h,過濾得到除鈷鎳濾液和鈷鎳渣,鈷鎳渣經(jīng) 500-600℃煅燒,得到鎳鈷精礦;

      所述的除鈷劑為鄰苯二酚與β-荼酚的混合物,β-荼酚與鄰苯二酚的質(zhì)量比為 2-5:1,其加入量為Ni和Co 含量之和的 1.15-1.65倍;

      (5)將步驟(4)獲得的除鎳鈷濾液用鋅粉置換鎘,得到海綿鎘和提鎘余液,海綿鎘經(jīng)壓團(tuán)、堿熔鑄錠得到金屬鎘;

      所述的鋅粉置換鎘的工藝條件為:鋅粉用量按Zn/Cd的摩爾比1.1-1.5倍加入,置換pH值3-4,置換時(shí)間1-4h,置換溫度 50-60℃;

      所述的堿熔鑄錠為用NaOH覆蓋海綿鎘表面,在450-550℃下進(jìn)行熔鑄鑄錠;

      (6)將步驟(5)獲得的提鎘余液送入電鋅系統(tǒng)進(jìn)行鋅的電解,得到電解鋅和電鋅廢液。

      上述的一種銅鎘渣中有價(jià)金屬的綜合回收方法,其中:步驟(2)中的電銅廢液返回步驟(1)中作為銅鎘渣的浸出劑進(jìn)行循環(huán)利用。

      上述的一種銅鎘渣中有價(jià)金屬的綜合回收方法,其中:步驟(6)電鋅廢液返回步驟(1)中作為銅鎘渣的浸出劑進(jìn)行循環(huán)利用。

      本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可知,本發(fā)明采用氧壓酸浸及分步提取的全濕法工藝高效回收其渣中的Cu、Zn、Cd、Ni和Co,通過加壓高溫氧化作用致使銅鎘渣中被包裹的金屬充分暴露于硫酸中,強(qiáng)化酸浸過程,縮短了浸出時(shí)間,降低了浸出成本,大大提高了金屬浸出率,按本發(fā)明工藝進(jìn)行處理時(shí),各金屬浸出率均大于98%,浸出時(shí)間比傳統(tǒng)工藝縮短5h以上,浸出成本比傳統(tǒng)工藝降低10%以上;采用全濕法分步提取工藝提取酸浸液中有價(jià)金屬,配合本發(fā)明中的工藝步驟和工藝參數(shù),避免了渣中Ni、Co、Fe等元素給Cu、Zn、Cd的分離提取所帶來的影響,提高了各金屬綜合回收率,同時(shí)整個(gè)工藝過程產(chǎn)生的廢液作為浸出劑返回浸出,避免了環(huán)境污染;本發(fā)明簡化了工藝流程,高效環(huán)保,降低了生產(chǎn)成本。

      具體實(shí)施方式

      以下結(jié)合較佳實(shí)施例,對依據(jù)本發(fā)明提出的一種銅鎘渣中有價(jià)金屬的綜合回收方法具體實(shí)施方式、特征及其功效,詳細(xì)說明如后。

      一種銅鎘渣中有價(jià)金屬的綜合回收方法,包括以下步驟:

      (1)將銅鎘渣與浸出劑按一定液固比混合后,加入到高壓反應(yīng)釜中,添加氧化劑雙氧水,采用氧壓酸浸工藝進(jìn)行酸浸反應(yīng),經(jīng)固液分離得到含Cu、Zn、Cd 、Ni、Co、Fe酸浸液及含鉛浸出渣;

      所述的浸出劑為硫酸溶液或電銅、電鋅廢液,浸出劑中所含硫酸濃度為50-200g/L;

      所述的銅鎘渣與浸出劑的液固質(zhì)量比3-6:1;

      所述的氧化劑雙氧水的加入量為銅鎘渣重量的4-10%;

      所述的氧壓酸浸工藝條件為:壓力0.5-1.5MPa,反應(yīng)溫度120-220℃,反應(yīng)時(shí)間1-4h;

      所述的酸浸液Cu、Zn 、Cd、Ni、Co的浸出率均大于98%;

      (2)將步驟(1)所得的含Cu、Zn、Cd 、Ni、Co、Fe酸浸液進(jìn)行銅的萃取分離回收,采用銅萃取劑在一定萃取條件下萃取分離銅,得到萃銅余液和含銅有機(jī)相;將含銅有機(jī)相采用硫酸在一定反萃條件下反萃銅,得到含銅反萃液,并將含銅反萃液進(jìn)行電解,得到電解銅和電銅廢液;

      所述的銅萃取劑為CP150 、CP180 、N902、lix984、M5640中的一種或一種以上與煤油按體積比1:3~6混合而成;

      所述的萃取條件為:相比A/O為0.5-1,萃取溫度為常溫,萃取級數(shù)3-6級;

      所述的銅萃取率大于99%;

      所述的反萃條件為硫酸溶液濃度200-300g/L,相比A/O為2-3,反萃溫度為常溫,反萃級數(shù)2-4級;

      所述的銅反萃率大于99%;

      所述電解條件為電解電壓U=2-3V,電流密度為150-200A/m2,電解溫度為25-40℃,電解時(shí)間為4-10h;

      所述的電銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)99.9%;

      (3)將步驟(2)獲得的萃銅余液加熱至60-70℃后,加入氧化劑雙氧水將Fe2+氧化成Fe3+,采用石灰乳作為中和劑調(diào)節(jié)pH至4.0-5.0,進(jìn)行中和除鐵,過濾得到鐵沉淀和除鐵濾液;

      所述的氧化劑雙氧水的加入量為鐵離子含量的1.05-1.35倍;

      所述的石灰乳濃度為5-20%;

      所述的中和除鐵的除鐵率大于99%;

      (4)將步驟(3)獲得的除鐵濾液加熱至50-60℃后,加入除鈷劑沉淀Co和Ni,反應(yīng)2-4h,過濾得到除鈷鎳濾液和鈷鎳渣,鈷鎳渣經(jīng) 500-600℃煅燒,得到鎳鈷精礦;

      所述的除鈷劑為鄰苯二酚與β-荼酚的混合物,β-荼酚與鄰苯二酚的質(zhì)量比為 2-5:1,其加入量為Ni和Co 含量之和的 1.15-1.65倍;

      所述的鎳鈷精礦含Co為15%以上,含Ni為30%以上;

      (5)將步驟(4)獲得的除鎳鈷濾液用鋅粉置換鎘,得到海綿鎘和提鎘余液,海綿鎘經(jīng)壓團(tuán)、堿熔鑄錠得到金屬鎘;

      所述的鋅粉置換鎘的工藝條件為:鋅粉用量按Zn/Cd的摩爾比1.1-1.5倍加入,置換pH值3-4,置換時(shí)間1-4h,置換溫度 50-60℃;

      所述的鋅粉置換鎘的鎘置換率大于98%;

      所述的海綿鎘含Cd大于75%、含Zn小于5%;

      所述的堿熔鑄錠為用NaOH覆蓋海綿鎘表面,在450-550℃下進(jìn)行熔鑄鑄錠;

      所述的金屬鎘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99%以上;

      (6)將步驟(5)獲得的提鎘余液送入電鋅系統(tǒng)進(jìn)行鋅的電解,得到電解鋅和電鋅廢液。

      進(jìn)一步地,步驟(2)中的電銅廢液返回步驟(1)中作為銅鎘渣的浸出劑進(jìn)行循環(huán)利用。

      進(jìn)一步地,步驟(6)電鋅廢液返回步驟(1)中作為銅鎘渣的浸出劑進(jìn)行循環(huán)利用。

      實(shí)施例1:

      (1)將銅鎘渣與硫酸溶液混合后,加入到反應(yīng)釜中,控制溫度120℃,添加氧化劑雙氧水,調(diào)整壓力0.5MPa,反應(yīng)1h出料,經(jīng)固液分離,得到含Cu、Zn、Cd 、Ni、Co、Fe酸浸液,酸浸液Cu、Zn 、Cd、Ni、Co的浸出率均達(dá)到98%以上;所述的硫酸溶液的濃度為200g/L;所述的雙氧水的加入量為銅鎘渣重量的4%;所述的銅鎘渣與硫酸溶液的液固質(zhì)量比3:1;

      (2)將步驟(1)所得的含Cu、Zn、Cd 、Ni、Co、Fe酸浸液進(jìn)行銅的萃取分離回收,采用銅萃取劑在一定萃取條件下萃取分離銅,得到萃銅余液和含銅有機(jī)相;將含銅有機(jī)相采用硫酸在一定反萃條件下反萃銅,得到含銅反萃液,并將含銅反萃液進(jìn)行電解,得到電解銅和電銅廢液;電銅廢液返回步驟(1)中作為銅鎘渣的浸出劑進(jìn)行循環(huán)利用;所述的銅萃取劑為CP180與煤油按體積比1:5混合而成;所述的萃取條件為:相比A/O為1,萃取溫度為常溫,萃取級數(shù)3級;所述的銅萃取率為99.30%;所述的反萃條件為硫酸溶液濃度300g/L,相比A/O為2,反萃溫度為常溫,反萃級數(shù)2級;所述的銅反萃率為99.2%;所述的電解條件為電解電壓U=3V,電流密度為200A/m2,電解溫度為25℃,電解時(shí)間為10h;所述的電銅含銅99.95%;

      (3)將步驟(2)獲得的萃銅余液加熱至60℃后,加入氧化劑雙氧水將Fe2+氧化成Fe3+,采用石灰乳作為中和劑調(diào)節(jié)pH至4,進(jìn)行中和除鐵,過濾得到鐵沉淀和除鐵濾液;所述的氧化劑雙氧水的加入量為鐵離子含量的1.15倍;所述的石灰乳濃度為10%;所述的中和除鐵的除鐵率為99.70%;

      (4)將步驟(3)獲得的除鐵濾液加熱至50℃后,加入除鈷劑沉淀Co和Ni,反應(yīng)4h,過濾得到除鈷鎳濾液和鈷鎳渣,鈷鎳渣經(jīng) 550℃煅燒,得到鎳鈷精礦;所述的除鈷劑為鄰苯二酚與β-荼酚的混合物,β-荼酚與鄰苯二酚的質(zhì)量比為5:1,其加入量為Ni和Co 含量之和的1.65倍;所述的鎳鈷精礦含Co為15.62%,含Ni為30.45%;

      (5)將步驟(4)獲得的除鎳鈷濾液用鋅粉置換鎘,得到海綿鎘和提鎘余液,海綿鎘經(jīng)壓團(tuán)、堿熔鑄錠得到金屬鎘;所述的鋅粉置換鎘的工藝條件為:鋅粉用量按Zn/Cd的摩爾比1.1倍加入,置換 pH 值 3,置換時(shí)間1h,置換溫度 55℃;所述的鋅粉置換鎘的鎘置換率為98.60%;所述的海綿鎘含Cd 75.62%、含Zn 4.23%;所述的堿熔鑄錠為用NaOH覆蓋海綿鎘表面,在500℃下進(jìn)行熔鑄鑄錠;所述的金屬鎘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.45%;

      (6)將步驟(5)獲得的提鎘余液送入電鋅系統(tǒng)進(jìn)行鋅的電解,得到電解鋅和電鋅廢液,電鋅廢液返回步驟(1)中作為銅鎘渣的浸出劑進(jìn)行循環(huán)利用。

      實(shí)施例2:

      (1)將銅鎘渣與硫酸溶液混合后,加入到反應(yīng)釜中,控制溫度150℃,添加氧化劑雙氧水,調(diào)整壓力0.8MPa,反應(yīng)2h出料,經(jīng)固液分離,得到含Cu、Zn、Cd 、Ni、Co、Fe酸浸液,酸浸液Cu、Zn 、Cd、Ni、Co的浸出率均達(dá)到98%以上;所述的硫酸溶液的濃度為150g/L;所述的雙氧水的加入量為銅鎘渣重量的6%;所述的銅鎘渣與硫酸溶液的液固質(zhì)量比4:1;

      (2)將步驟(1)所得的含Cu、Zn、Cd 、Ni、Co、Fe酸浸液進(jìn)行銅的萃取分離回收,采用銅萃取劑在一定萃取條件下萃取分離銅,得到萃銅余液和含銅有機(jī)相;將含銅有機(jī)相采用硫酸在一定反萃條件下反萃銅,得到含銅反萃液,并將含銅反萃液進(jìn)行電解,得到電解銅和電銅廢液;電銅廢液返回步驟(1)中作為銅鎘渣的浸出劑進(jìn)行循環(huán)利用;所述的銅萃取劑為N902與煤油按體積比1:4混合而成;所述的萃取條件為:相比A/O為0.5,萃取溫度為常溫,萃取級數(shù)6級;所述的銅萃取率為99.50%;所述的反萃條件為硫酸溶液濃度200g/L,相比A/O為2,反萃溫度為常溫,反萃級數(shù)4級;所述的銅反萃率為99.43%;所述的電解條件為電解電壓U=2V,電流密度為150A/m2,電解溫度為40℃,電解時(shí)間為6h;所述的電銅含銅99.93%;

      (3)將步驟(2)獲得的萃銅余液加熱至60-70℃后,加入氧化劑雙氧水將Fe2+氧化成Fe3+,采用石灰乳作為中和劑調(diào)節(jié)pH至4.2,進(jìn)行中和除鐵,過濾得到鐵沉淀和除鐵濾液;所述的氧化劑雙氧水的加入量為鐵離子含量的1.25倍;所述的石灰乳濃度為20%;所述的中和除鐵的除鐵率為99.47%;

      (4)將步驟(3)獲得的除鐵濾液加熱至60℃后,加入除鈷劑沉淀Co和Ni,反應(yīng)2h,過濾得到除鈷鎳濾液和鈷鎳渣,鈷鎳渣經(jīng) 500℃煅燒,得到鎳鈷精礦;所述的除鈷劑為鄰苯二酚與β-荼酚的混合物,β-荼酚與鄰苯二酚的質(zhì)量比為2:1,其加入量為Ni和Co 含量之和的1.15倍;所述的鎳鈷精礦含Co為16.50%,含Ni為31.20%;

      (5)將步驟(4)獲得的除鎳鈷濾液用鋅粉置換鎘,得到海綿鎘和提鎘余液,海綿鎘經(jīng)壓團(tuán)、堿熔鑄錠得到金屬鎘;所述的鋅粉置換鎘的工藝條件為:鋅粉用量按Zn/Cd的摩爾比1.3倍加入,置換 pH 值 4,置換時(shí)間2h,置換溫度 50℃;所述的鋅粉置換鎘的鎘置換率為98.82%;所述的海綿鎘含Cd 76.40%、含Zn 3.90%;所述的堿熔鑄錠為用NaOH覆蓋海綿鎘表面,在550℃下進(jìn)行熔鑄鑄錠;所述的金屬鎘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.75%;

      (6)將步驟(5)獲得的提鎘余液送入電鋅系統(tǒng)進(jìn)行鋅的電解,得到電解鋅和電鋅廢液,電鋅廢液返回步驟(1)中作為銅鎘渣的浸出劑進(jìn)行循環(huán)利用。

      實(shí)施例3:

      (1)將銅鎘渣與硫酸溶液混合后,加入到反應(yīng)釜中,控制溫度180℃,添加氧化劑雙氧水,調(diào)整壓力1.2MPa,反應(yīng)3h出料,經(jīng)固液分離,得到含Cu、Zn、Cd 、Ni、Co、Fe酸浸液,酸浸液Cu、Zn 、Cd、Ni、Co的浸出率均達(dá)到98%以上;所述的硫酸溶液的濃度為100g/L;所述的雙氧水的加入量為銅鎘渣重量的8%;所述的銅鎘渣與硫酸溶液的液固質(zhì)量比5:1;

      (2)將步驟(1)所得的含Cu、Zn、Cd 、Ni、Co、Fe酸浸液進(jìn)行銅的萃取分離回收,采用銅萃取劑在一定萃取條件下萃取分離銅,得到萃銅余液和含銅有機(jī)相;將含銅有機(jī)相采用硫酸在一定反萃條件下反萃銅,得到含銅反萃液,并將含銅反萃液進(jìn)行電解,得到電解銅和電銅廢液;電銅廢液返回步驟(1)中作為銅鎘渣的浸出劑進(jìn)行循環(huán)利用;所述的銅萃取劑為CP150與煤油按體積比1:3混合而成;所述的萃取條件為:相比A/O為1,萃取溫度為常溫,萃取級數(shù)5級;所述的銅萃取率為99.36%;所述的反萃條件為硫酸溶液濃度240g/L,相比A/O為3,反萃溫度為常溫,反萃級數(shù)3級;所述的銅反萃率為99.16%;所述的電解條件為電解電壓U=2.5V,電流密度為180A/m2,電解溫度為30℃,電解時(shí)間為4h;所述的電銅含銅99.95%;

      (3)將步驟(2)獲得的萃銅余液加熱至70℃后,加入氧化劑雙氧水將Fe2+氧化成Fe3+,采用石灰乳作為中和劑調(diào)節(jié)pH至5.0,進(jìn)行中和除鐵,過濾得到鐵沉淀和除鐵濾液;所述的氧化劑雙氧水的加入量為鐵離子含量的1.35倍;所述的石灰乳濃度為5%;所述的中和除鐵的除鐵率為99.65%;

      (4)將步驟(3)獲得的除鐵濾液加熱至60℃后,加入除鈷劑沉淀Co和Ni,反應(yīng)2h,過濾得到除鈷鎳濾液和鈷鎳渣,鈷鎳渣經(jīng) 500℃煅燒,得到鎳鈷精礦;所述的除鈷劑為鄰苯二酚與β-荼酚的混合物,β-荼酚與鄰苯二酚的質(zhì)量比為4:1,其加入量為Ni和Co 含量之和的1.35倍;所述的鎳鈷精礦含Co為17.10%,含Ni為33.48%;

      (5)將步驟(4)獲得的除鎳鈷濾液用鋅粉置換鎘,得到海綿鎘和提鎘余液,海綿鎘經(jīng)壓團(tuán)、堿熔鑄錠得到金屬鎘;所述的鋅粉置換鎘的工藝條件為:鋅粉用量按Zn/Cd的摩爾比1.5倍加入,置換 pH 值 4,置換時(shí)間3h,置換溫度 60℃;所述的鋅粉置換鎘的鎘置換率為98.70%;所述的海綿鎘含Cd 75.85%、含Zn 4.12%;所述的堿熔鑄錠為用NaOH覆蓋海綿鎘表面,在450℃下進(jìn)行熔鑄鑄錠;所述的金屬鎘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.20%;

      (6)將步驟(5)獲得的提鎘余液送入電鋅系統(tǒng)進(jìn)行鋅的電解,得到電解鋅和電鋅廢液,電鋅廢液返回步驟(1)中作為銅鎘渣的浸出劑進(jìn)行循環(huán)利用。

      實(shí)施例4:

      (1)將銅鎘渣與硫酸溶液混合后,加入到反應(yīng)釜中,控制溫度220℃,添加氧化劑雙氧水,調(diào)整壓力1.5MPa,反應(yīng)4h出料,經(jīng)固液分離,得到含Cu、Zn、Cd 、Ni、Co、Fe酸浸液,酸浸液Cu、Zn 、Cd、Ni、Co的浸出率均達(dá)到98%以上;所述的硫酸溶液的濃度為50g/L;所述的雙氧水的加入量為銅鎘渣重量的10%;所述的銅鎘渣與硫酸溶液的液固質(zhì)量比6:1;

      (2)將步驟(1)所得的含Cu、Zn、Cd 、Ni、Co、Fe酸浸液進(jìn)行銅的萃取分離回收,采用銅萃取劑在一定萃取條件下萃取分離銅,得到萃銅余液和含銅有機(jī)相;將含銅有機(jī)相采用硫酸在一定反萃條件下反萃銅,得到含銅反萃液,并將含銅反萃液進(jìn)行電解,得到電解銅和電銅廢液;電銅廢液返回步驟(1)中作為銅鎘渣的浸出劑進(jìn)行循環(huán)利用;所述的銅萃取劑為lix984與煤油按體積比1:5混合而成;所述的萃取條件為:相比A/O為1,萃取溫度為常溫,萃取級數(shù)4級;所述的銅萃取率為99.44%;所述的反萃條件為硫酸溶液濃度220g/L,相比A/O為2,反萃溫度為常溫,反萃級數(shù)3級;所述的銅反萃率為99.35%;所述的電解條件為電解電壓U=3V,電流密度為150A/m2,電解溫度為40℃,電解時(shí)間為5h;所述的電銅含銅99.96%;

      (3)將步驟(2)獲得的萃銅余液加熱至65℃后,加入氧化劑雙氧水將Fe2+氧化成Fe3+,采用石灰乳作為中和劑調(diào)節(jié)pH至4.5,進(jìn)行中和除鐵,過濾得到鐵沉淀和除鐵濾液;所述的氧化劑雙氧水的加入量為鐵離子含量的1.05倍;所述的石灰乳濃度為10%;所述的中和除鐵的除鐵率為99.86%;

      (4)將步驟(3)獲得的除鐵濾液加熱至55℃后,加入除鈷劑沉淀Co和Ni,反應(yīng)3h,過濾得到除鈷鎳濾液和鈷鎳渣,鈷鎳渣經(jīng) 600℃煅燒,得到鎳鈷精礦;所述的除鈷劑為鄰苯二酚與β-荼酚的混合物,β-荼酚與鄰苯二酚的質(zhì)量比為3:1,其加入量為Ni和Co 含量之和的1.55倍;所述的鎳鈷精礦含Co為16.80%,含Ni為31.35%;

      (5)將步驟(4)獲得的除鎳鈷濾液用鋅粉置換鎘,得到海綿鎘和提鎘余液,海綿鎘經(jīng)壓團(tuán)、堿熔鑄錠得到金屬鎘;所述的鋅粉置換鎘的工藝條件為:鋅粉用量按Zn/Cd的摩爾比1.3倍加入,置換 pH 值 3,置換時(shí)間2h,置換溫度 60℃;所述的鋅粉置換鎘的鎘置換率為98.95%;所述的海綿鎘含Cd 76.50%、含Zn 3.15%;所述的堿熔鑄錠為用NaOH覆蓋海綿鎘表面,在500℃下進(jìn)行熔鑄鑄錠;所述的金屬鎘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.48%;

      (6)將步驟(5)獲得的提鎘余液送入電鋅系統(tǒng)進(jìn)行鋅的電解,得到電解鋅和電鋅廢液,電鋅廢液返回步驟(1)中作為銅鎘渣的浸出劑進(jìn)行循環(huán)利用。

      發(fā)明人對本發(fā)明工藝進(jìn)行了試驗(yàn),并對按本發(fā)明方法進(jìn)行回收時(shí)各金屬的浸出率及回收率進(jìn)行了記錄,與傳統(tǒng)方法比較,結(jié)果見表1:

      由表1可以看出,傳統(tǒng)方法由于在常壓下進(jìn)行浸出,浸出溫度最高只有90℃,導(dǎo)致反應(yīng)強(qiáng)度較弱,需要的浸出作業(yè)時(shí)間較長,同時(shí)硫酸和氧化劑的用量較大,銅、鎘、鋅、鎳和鈷的浸出率均低于90%;傳統(tǒng)方法分離提取浸出液中銅、鎘、鋅、鎳和鈷,金屬回收率均低于90%。而本發(fā)明在不同的硫酸用量下,在一定的壓力和較高的溫度下,銅鎘渣中的銅、鎘、鋅、鎳和鈷的浸出率較高,均大于98%,采用本專利的分離提取方法,銅鎘渣中的銅、鎘、鋅、鎳和鈷的回收率較高,均大于95%。

      以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非對發(fā)明型作任何形式上的限制,任何未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。

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