專利名稱：一種含鋅物料中有價金屬回收綜合處理工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種冶金工業中有色金屬回收利用的綜合處理技術，特 別是涉及一種復雜含鋅物料中有價金屬的綜合回收處理工藝。背景技術：
在濕法煉鋅的生產過程中，會產生大量的凈華渣(包括鋅鎘渣、銅 鎘渣、除鎳鈷渣、煙花爐渣等)，這些渣含有大量的鋅、鎘、銅、鎳等金屬元素，對于大廠而言 這些渣通常能夠返回到生產系統中進行綜合回收處理，而對于中小型煉鋅廠而言，此類渣 的處理是一個大難題，通常會作為廢渣外賣，而下游的廠家會通過各式各樣的方法回收其 中的某一種或兩種有價金屬，其通常的流程是中小型煉鋅廠對濕法煉鋅凈化后產生的廢 棄液，利用鋅粉進行置換，以除去其中的鎘、銅和鎳，凈化后液送電解；對于濾出的鋅鎘渣等 外賣處理到下游工廠。下游工廠通過對鋅鎘渣等進行浸出和除鐵處理后，再利用鋅粉進行 置換，置換后液經過濃縮結晶，得到粗制結晶硫酸鐵；對于置換后得到的鎘綿，進一步壓制 成鎘餅，再熔煉得到粗鎘。上述處理方法簡單粗陋，回收率低，不但造成資源的浪費，而且使 重金屬的污染擴散加重。 目前多數依靠鋅廠廢棄渣進行回收處理的小廠基本上都是采用上述流程提取有
價金屬，有些則更為簡陋。這種方法由于簡單、容易實施、易于掌握而普遍被使用，由于購
進原料價格比較低，企業具有一定的經濟效益，但是因為其存在著生產粗放、回收不徹底、
污染嚴重的問題，因此，對于人類生存的地球環境的破壞是相當嚴重的。如果是含銅的凈化
渣，則含銅相對富集的浸出渣通常被中小型煉鋅廠作為銅原料直接外買。 可見，為了提高資源的綜合利用，減少"三廢"污染，有必要對當前濕法煉鋅凈化渣
的處理方法進行革命性的改革，使煉鋅凈化渣得到更有效的綜合回收，使企業取得最大的
經濟效益和社會效益。
發明內容
本發明針對現有技術不足，提出一種含鋅物料中有價金屬回收綜合處理工藝，通 過控制生產環節的技術關鍵點，形成有效獨特的生產工藝，從而比較完滿地實現有價金屬 的綜合回收，提高有價金屬的回收率，同時極大地降低了生產過程對環境的危害污染。
本發明所采用的技術方案 —種含鋅物料中有價金屬回收綜合處理工藝，對濕法煉鋅生產中富含鋅、鎘、銅、 鎳有價金屬的凈化渣進行綜合處理，其包括如下步驟 1)浸出首先對含鋅物料用硫酸溶液浸泡，調整硫酸溶液的ra值并控制在1. 2 1. 8之間，控制硫酸溶液的溫度使之在80 90度，使其中的有價金屬全部轉入溶液中；然 后，靜置一個半小時左右，過濾，濾餅備用； 2)銅萃取浸出得到的濾液進入銅萃取工序萃取提銅，萃取提銅后得到兩種產 品，一種是合格的硫酸銅溶液，一種是不含銅的溶液； 3)調酸從銅萃取得到的不含銅的溶液進入調酸工序后，用含鎘^ 50%，銅《1% 的物料調酸處理，將不含銅的溶液的ra值調整到4. 7 5. 3之間，靜置一個半小時左右，過 濾，濾餅進入浸出工序使用，濾液進入下一工序除鐵；
4)除鐵將酸度ra值在4.7 5.3之間的濾液除鐵，首先用雙氧水將ra值從
4. 7 5. 3調整到2. 2 2. 8，將溶液中的二價鐵充分氧化為三價鐵，然后升溫至60 70 度，再用石灰調整ra值到4. 7 5. 3 ;然后靜置一個半小時左右，過濾，濾餅備用，濾液進入 下一工序置換除鎘； 5)置換在除鐵后的溶液中加入鋅粉，將溶液中的金屬鎘置換，得到海綿鎘以及 不含鎘的溶液，不含鎘的溶液備用，海綿鎘經壓制得到鎘餅；
6)鋅粉置換后液濃縮結晶，得到結晶硫酸鋅。 所述的含鋅物料中有價金屬回收綜合處理工藝，在前述步驟2)的萃取提銅過程 中，使用AD100作為銅萃取劑，萃取過程中銅進入AD100后，注入濃度為180 200g/L的 稀硫酸將AD100中的銅離子反萃，得到合格的硫酸銅溶液，此硫酸銅溶液經過電解得到合 格的陰極銅，電解后液作為萃取的反萃酸循環使用；萃取過程中浸出得到的濾液經過與 AD100的混合分離以后，濾液中的金屬銅進入AD100萃取劑中，得到的水溶液即為不含銅的 溶液，此溶液為酸性溶液，進入下一工序調酸處理。 所述的含鋅物料中有價金屬回收綜合處理工藝，在前述步驟5)中，鋅粉置換后得 到的不含鎘而富含鋅的溶液，利用P204萃取鋅，以使溶液中的鋅和鎳、鈷有效分離溶液中 的鋅離子經過交換進入P204萃取劑中，鎳離子、鈷離子被留在水溶液中；含有鎳、鈷離子的 水溶液返回鎳系統中回收鎳、鈷，富含鋅的P204萃取劑用濃度為180 220g/L的硫酸進行 反萃，得到純凈的硫酸鋅溶液，此溶液進入鋅電解工序進行電解，得到高含量的鋅板，鋅板 再經過熔鑄得到產品鋅錠。 所述的含鋅物料中有價金屬回收綜合處理工藝，在前述步驟5)中，鋅粉置換后得 到的海綿鎘經過壓制，得到鎘餅，鎘餅再在堿性介質下還原熔煉得到產品鎘錠；置換得到的 不含鎘的溶液為富含鋅的溶液，其中還含有少量的鎳、鈷有價金屬。
本發明的有益積極效果 1、本發明含鋅物料中有價金屬的綜合回收方法，徹底改變了原來粗放落后的生產 方式，實現了對廢渣的集中處理，回收率高，提高了資源利用率。利用當前最先進的有色冶 金技術成果，進行科學組合，對許多鋅、鎘、銅、鎳互相混雜的有色冶金、黑色冶金，甚至化工 生產中生產的渣，均能回收處理。 一是凈化渣在浸出后的萃取提銅技術的應用，運用專門銅 萃取劑對浸出液中的銅進行萃取，從而實現銅的富集與凈化，得到的硫酸銅溶液，可以直接 進行電解獲得合格的陰極銅板；二是利用P2。4萃取劑對鎳、鈷金屬進行萃取分離，得到純凈 的硫酸鋅溶液，分離出來的鎳、鈷等送去鎳系統回收。 2、本發明含鋅物料中有價金屬回收綜合處理方法，對各種有價金屬的回收率高， 產生的三廢污染很少，可以最大程度的減少污染，無論是從資源的綜合利用角度，還是綠色 環保角度都有重大意義。 3、使用本發明含鋅物料中有價金屬回收綜合處理方法，適用范圍廣泛，成本低，回 收率高，可以最大程度的減少污染，具有很好的社會效益和經濟效益。可以對許多鋅、鎘、 銅、鎳互相混雜的有色冶金、黑色冶金，甚至化工生產中生產的渣，均能回收處理，實現充分 回收，原料來源廣泛、價格低廉。由于上述復雜含鋅物料的價格很低，其中有些金屬不計價， 銅的價格只其金屬價格的2 4成，鋅、鎘價格不超過6成，經過測算，該項生產工藝技術 在實際生產過程中，銅的生產總成本在3. 5 4. 2萬元之間(視原料含量及價格而定)，鎘的生產總成本在2. 5 2. 9萬元之間(視原料中的含量及價格而定)，鋅的生產總成本在 1.2 1.4萬元之間(視原料中的含量及價格而定)。以目前市場上銅、鋅、鎘的價格計算， 每噸銅的毛利為0. 8 1. 5萬元，鋅的毛利為2千 4千元，鎘的毛利為7千 1. 1萬元， 少量的鎳和鈷等也可以回收。
四
圖1 :本發明復雜含鋅物料中有價金屬回收綜合處理方法流程圖
五具體實施例方式實施例一 參見圖l，本發明含鋅物料中有價金屬回收綜合處理工藝，對濕法煉鋅
生產中富含鋅、鎘、銅、鎳有價金屬的凈化渣進行綜合處理，其包括如下步驟 1)浸出對復雜含鋅物料用硫酸溶液浸泡，調整硫酸溶液ra值并控制在1. 5左
右，控制硫酸溶液的溫度使之在80 90度，使其中的有價金屬全部轉入溶液中；然后，靜置
一個半小時左右，過濾，濾餅含3 5%的銅外賣； 2)萃取提銅浸出得到的濾液進入銅萃取工序萃取提銅，萃取提銅后得到兩種產 品，一種是合格的硫酸銅溶液，一種是不含銅的溶液； 3)調酸從銅萃取得到的不含銅的溶液進入調酸工序后，用高鎘低銅的物料(含
鎘>50%，銅《1%)調酸處理，將ra調整到5.o左右，大約靜置一個半小時左右過濾，濾
餅含有7 10%的鎘和3 5%的銅進入浸出工序使用，濾液進入下一工序除鐵； 4)除鐵將酸度調整到ra = 5. o的溶液除鐵，首先用雙氧水將ra調整到2. 5左 右，將溶液中的二價鐵充分氧化為三價，然后升溫至約60度，再用石灰調整到ra = 5. O，過
濾，濾液進入下一工序置換除鎘；濾餅含3 5%的鎘備用； 5)置換在除鐵后的溶液中加入鋅粉，將溶液中的金屬鎘置換，得到海綿鎘以及 不含鎘的溶液； 6)鋅粉置換后液濃縮結晶，得到結晶硫酸鋅。 在上述步驟5)中，鋅粉置換后得到的海綿鎘經過壓制，得到鎘餅，鎘餅再在堿性 介質下還原熔煉得到產品鎘錠；置換得到的不含鎘的溶液為富含鋅的溶液，其中還含有少 量的鎳、鈷有價金屬。 實施例二 參見圖1。本實施例復雜含鋅物料中有價金屬回收綜合處理工藝，與實 施例一不同的是在所述步驟2)的萃取提銅過程中，使用AD100作為銅萃取劑，萃取過程中 銅進入AD100后，注入濃度為180 200g/L的稀硫酸將AD100中的銅離子反萃，得到合格 的硫酸銅溶液，此硫酸銅溶液經過電解得到合格的陰極銅，電解后液作為萃取的反萃酸循 環使用；萃取過程中浸出得到的濾液經過與AD100的混合分離以后，濾液中的金屬銅進入 AD100萃取劑中，得到的水溶液即為不含銅的溶液，此溶液為酸性溶液，進入下一工序調酸 處理。 實施例三參見圖1。本實施例復雜含鋅物料中有價金屬回收綜合處理工藝，與實 施例一不同的是對鋅粉置換后得到的不含鎘而富含鋅的溶液，進一步利用P204萃取鋅， 以使溶液中的鋅和鎳、鈷有效分離溶液中的鋅離子經過交換進入P204萃取劑中，鎳離子、 鈷離子被留在水溶液中；含有鎳、鈷離子的水溶液返回鎳系統中回收鎳、鈷，富含鋅的P，萃取劑用濃度為200g/L的硫酸進行反萃，得到純凈的硫酸鋅溶液，此溶液進入鋅電解工序 進行電解，得到高含量的鋅板，鋅板再經過熔鑄得到產品鋅錠。
權利要求
一種含鋅物料中有價金屬回收綜合處理工藝，對濕法煉鋅生產中富含鋅、鎘、銅、鎳有價金屬的凈化渣進行綜合處理，其特征是所述的綜合處理工藝，包括如下步驟1)浸出首先對含鋅物料用硫酸溶液浸泡，調整硫酸溶液的PH值并控制在1.2～1.8之間，控制硫酸溶液的溫度使之在80～90度，使其中的有價金屬全部轉入溶液中；然后，靜置一個半小時左右，過濾，濾餅備用；2)銅萃取浸出得到的濾液進入銅萃取工序萃取提銅，萃取提銅后得到兩種產品，一種是合格的硫酸銅溶液，一種是不含銅的溶液；3)調酸從銅萃取得到的不含銅的溶液進入調酸工序后，用高鎘低銅的物料調酸處理，將不含銅的溶液的PH值調整到4.7～5.3之間，靜置一個半小時左右，過濾，濾餅進入浸出工序使用，濾液進入下一工序除鐵；4)除鐵將酸度PH值在4.7～5.3之間的濾液除鐵，首先用雙氧水將PH值從4.7～5.3調整到2.2～2.8，將溶液中的二價鐵充分氧化為三價鐵，然后升溫至60～70度，再用石灰調整PH值到4.7～5.3；然后靜置一個半小時左右，過濾，濾餅備用，濾液進入下一工序置換除鎘；5)置換在除鐵后的溶液中加入鋅粉，將溶液中的金屬鎘置換，得到海綿鎘以及不含鎘的溶液，不含鎘的溶液備用，海綿鎘經壓制得到鎘餅；6)鋅粉置換后液濃縮結晶，得到結晶硫酸鋅。
2. 根據權利要求1所述的含鋅物料中有價金屬回收綜合處理工藝，其特征是在前述 步驟2)的萃取提銅過程中，使用AD100作為銅萃取劑，萃取過程中銅進入AD100后，注入濃 度為180 200g/L的稀硫酸將AD100中的銅離子反萃，得到合格的硫酸銅溶液，此硫酸銅 溶液經過電解得到合格的陰極銅，電解后液作為萃取的反萃酸循環使用；萃取過程中浸出 得到的濾液經過與AD100的混合分離以后，濾液中的金屬銅進入AD100萃取劑中，得到的水 溶液即為不含銅的溶液，此溶液為酸性溶液，進入下一工序調酸處理。
3. 根據權利要求1或2所述的含鋅物料中有價金屬回收綜合處理工藝，其特征是在 步驟5)中，鋅粉置換后得到的不含鎘而富含鋅的溶液，利用P204萃取鋅，以使溶液中的鋅 和鎳、鈷有效分離溶液中的鋅離子經過交換進入P204萃取劑中，鎳離子、鈷離子被留在水 溶液中；含有鎳、鈷離子的水溶液返回鎳系統中回收鎳、鈷，富含鋅的P204萃取劑用濃度為 180 220g/L的硫酸進行反萃，得到純凈的硫酸鋅溶液，此溶液進入鋅電解工序進行電解， 得到高含量的鋅板，鋅板再經過熔鑄得到產品鋅錠。
4. 根據權利要求1或2所述的含鋅物料中有價金屬回收綜合處理工藝，其特征是在 步驟5)中，鋅粉置換后得到的海綿鎘經過壓制，得到鎘餅，鎘餅再在堿性介質下還原熔煉 得到產品鎘錠；置換得到的不含鎘的溶液為富含鋅的溶液，其中還含有少量的鎳、鈷有價金 屬。
全文摘要
本發明涉及一種冶金工業中有色金屬回收利用的綜合處理技術，特別是涉及一種復雜含鋅物料中有價金屬的綜合回收處理工藝。對濕法煉鋅生產中富含鋅、鎘、銅、鎳有價金屬的凈化渣采用如下步驟進行綜合處理1)浸出首先對含鋅物料用硫酸溶液浸泡，使其中的有價金屬全部轉入溶液中；2)銅萃取浸出得到的濾液進入銅萃取工序萃取提銅；3)調酸對從銅萃取得到的不含銅的溶液進入調酸處理，然后4)將酸度pH值在4.7～5.3之間的濾液除鐵，濾液進入下一工序置換除鎘；5)置換在除鐵后的溶液中加入鋅粉，將溶液中的金屬鎘置換，得到海綿鎘以及不含鎘的溶液，不含鎘的溶液備用，海綿鎘經壓制得到鎘餅；6)鋅粉置換后液濃縮結晶，得到結晶硫酸鋅。
文檔編號C22B3/08GK101709382SQ20091022752
公開日2010年5月19日 申請日期2009年12月17日 優先權日2009年12月17日
發明者桑希冬, 閆俊峰 申請人:新鄉超能電源有限公司