權(quán)利要求
1.一種
鉛鋅冶煉渣聯(lián)合制備硫化鎘的工藝,其特征在于:按以下步驟進(jìn)行:
步驟1:將鋅冶煉渣采用濕式球磨機(jī)磨礦,控制磨礦濃度為70-75%,粒度控制在100目占比45%以上;
步驟2:將步驟1所得的礦漿輸送至堿性浸出槽,并加入片堿和水,控制浸出礦漿濃度為25%-30%,反應(yīng)時(shí)間為0.5-1h,反應(yīng)溫度為60-80℃,反應(yīng)結(jié)束后采用壓濾機(jī)固液分離得到富鋅渣和浸出液B;
步驟3:將鉛冶煉渣輸送至中性浸出槽,加入水,控制浸出礦漿濃度為30%-35%,反應(yīng)時(shí)間為1-1.5h,反應(yīng)溫度為50-60℃,反應(yīng)結(jié)束后采用壓濾機(jī)固液分離,得到富鉛渣和浸出液A;
步驟4:將步驟2得到的浸出液B和步驟3得到的浸出液A共同輸送至混合反應(yīng)槽進(jìn)行沉淀反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為1-1.5h,反應(yīng)溫度為常溫,浸出液B和浸出液A的體積比為1-1.5:1,反應(yīng)結(jié)束后采用壓濾機(jī)固液分離得到硫化鎘產(chǎn)品和沉鎘后液;
步驟5:將步驟4得到的沉鎘后液一部分返回至步驟2作為調(diào)節(jié)堿性浸出的調(diào)漿水,剩余部分采用蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)出鈉鹽結(jié)晶和冷凝水;
步驟6:將步驟5得到的冷凝水返回步驟1作為磨礦調(diào)節(jié)磨礦濃度的調(diào)漿水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛鋅冶煉渣聯(lián)合制備硫化鎘的工藝,其特征在于:步驟1中,鋅冶煉渣為
鋅精礦氧壓浸出產(chǎn)出的浸出渣,再通過硫
浮選得到的硫精礦,硫精礦通過熔融過濾提純后產(chǎn)出的硫化物濾渣,其主要成分為:S 50-60%,F(xiàn)e 7-10%,Zn 5-10%,Au 1.5-2%,其中S的主要物相為:硫單質(zhì)中硫占比80-94.65%,硫化物中硫占比2-10%,硫酸鹽中硫的占比為2-10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛鋅冶煉渣聯(lián)合制備硫化鎘的工藝,其特征在于:在步驟2中根據(jù)鋅冶煉渣中含硫調(diào)整片堿的加入量,硫和氫氧化鈉的摩爾比為5:3,得到的浸出液B主要是Na2S4和Na2S2O3的混合溶液,且含硫?yàn)?5-20g/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛鋅冶煉渣聯(lián)合制備硫化鎘的工藝,其特征在于:步驟2得到的富鋅渣主要成分包括:Zn 13-15%、Au2-3.5g/t、S15-20%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛鋅冶煉渣聯(lián)合制備硫化鎘的工藝,其特征在于:步驟3中的鉛冶煉渣為
鉛精礦采用底吹熔煉渣產(chǎn)出的含鎘煙灰,主要成分為:Cd 15-20%,Pb 40-45%,鎘的物相主要是硫酸鎘,得到的浸出液A主要是硫酸鎘的溶液,含鎘為40-60g/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛鋅冶煉渣聯(lián)合制備硫化鎘的工藝,其特征在于:步驟3得到的富鉛渣中含Cd 0.4-1%、Pb 50-70%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛鋅冶煉渣聯(lián)合制備硫化鎘的工藝,其特征在于:步驟4得到的沉鎘后液中含鎘為0.05-0.1g/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛鋅冶煉渣聯(lián)合制備硫化鎘的新工藝,其特征在于:步驟5中蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)出鈉鹽結(jié)晶主要是反應(yīng)剩余的Na2S、Na2S4和Na2S2O3的混合結(jié)晶鹽,含硫?yàn)?0-50%。
說明書
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種基于鉛鋅冶煉渣聯(lián)合制備硫化鎘的工藝。
背景技術(shù)
[0002]氧壓浸出產(chǎn)出的硫化物濾渣屬危險(xiǎn)廢棄物,熱濾渣中富含鉛、鋅、金、銀、銦等有價(jià)金屬,且硫主要以單質(zhì)硫?yàn)橹?,含量高達(dá)63%,是一種難處理冶金廢渣,長(zhǎng)期堆存會(huì)造成環(huán)境污染和有價(jià)金屬的損失。合理實(shí)現(xiàn)
危廢渣的無害化處理,并從中回收有價(jià)金屬對(duì)環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益具有較大貢獻(xiàn)。目前,國(guó)內(nèi)外處理鋅危廢渣的方法均存在不足,如回轉(zhuǎn)窯處理危廢渣的能耗高、有價(jià)金屬回收率低、煙化爐處理存在爐壽短的問題、Ausmelt爐耗材損耗大等。采用富氧側(cè)吹-煙化提鋅工藝處理鋅冶煉硫化物濾渣存在許多問題:一是產(chǎn)出的硫酸附加值較低,且環(huán)保要求及處置成本高。二是由于渣中含硫較高,且以單質(zhì)硫?yàn)橹?,在熔煉過程中單質(zhì)硫容易揮發(fā)進(jìn)入煙道,對(duì)設(shè)備造成堵塞影響生產(chǎn)。三是渣中含金1.7g/t,含銀140g/t左右,火法處理難以富集回收,會(huì)造成有價(jià)金屬損失。
[0003]與此同時(shí),鎘在地殼中含量極少,大約占0.005‰,主要伴生在鉛、鋅礦中,在自然界中以輝鎘礦的形態(tài)存在。在鉛冶煉過程中,鎘主要富集在底吹熔煉煙塵中,且主要以硫酸鎘、硫化鎘等形態(tài)存在。底吹煙灰鎘的回收大多是采用弱酸性浸出,浸出液采用
鋅粉置換得到海綿鎘,鋅粉加入量為含鎘的1.1倍,鋅粉價(jià)格比鎘金屬價(jià)格較高,因此采用鋅粉置換鎘的方法成本偏高。
[0004]因此,為了實(shí)現(xiàn)鋅冶煉硫化物濾渣和鉛冶煉底吹煙灰的有價(jià)金屬富集回收,開發(fā)鉛鋅冶煉渣聯(lián)合制備硫化鎘的工藝具有重要的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和社會(huì)效應(yīng)。
發(fā)明內(nèi)容
[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種工藝流程較短、鉛鋅富集率及鎘回收率高、鉛鋅冶煉渣資源能得到有效利用的鉛鋅冶煉渣聯(lián)合制備硫化鎘的工藝。
[0006]為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種鉛鋅冶煉渣聯(lián)合制備硫化鎘的工藝,其特征在于:按以下步驟進(jìn)行:
[0007]步驟1:將鋅冶煉渣采用濕式球磨機(jī)磨礦,控制磨礦濃度為70-75%,粒度控制在100目占比45%以上;
[0008]步驟2:將步驟1所得的礦漿輸送至堿性浸出槽,并加入片堿和水,控制浸出礦漿濃度為25%-30%,反應(yīng)時(shí)間為0.5-1h,反應(yīng)溫度為60-80℃,反應(yīng)結(jié)束后采用壓濾機(jī)固液分離得到富鋅渣和浸出液B;
[0009]步驟3:將鉛冶煉渣輸送至中性浸出槽,加入水,控制浸出礦漿濃度為30%-35%,反應(yīng)時(shí)間為1-1.5h,反應(yīng)溫度為50-60℃,反應(yīng)結(jié)束后采用壓濾機(jī)固液分離,得到富鉛渣和浸出液A;
[0010]步驟4:將步驟2得到的浸出液B和步驟3得到的浸出液A共同輸送至混合反應(yīng)槽進(jìn)行沉淀反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為1-1.5h,反應(yīng)溫度為常溫,浸出液B和浸出液A的體積比為1-1.5:1,反應(yīng)結(jié)束后采用壓濾機(jī)固液分離得到硫化鎘產(chǎn)品和沉鎘后液;
[0011]步驟5:將步驟4得到的沉鎘后液一部分返回至步驟2作為調(diào)節(jié)堿性浸出的調(diào)漿水,剩余部分采用蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)出鈉鹽結(jié)晶和冷凝水;
[0012]步驟6:將步驟5得到的冷凝水返回步驟1作為磨礦調(diào)節(jié)磨礦濃度的調(diào)漿水。
[0013]步驟1中,鋅冶煉渣為鋅精礦氧壓浸出產(chǎn)出的浸出渣,再通過硫浮選得到的硫精礦,硫精礦通過熔融過濾提純后產(chǎn)出的硫化物濾渣,其主要成分為:S 50-60%,F(xiàn)e 7-10%,Zn 5-10%,Au 1.5-2%,其中S的主要物相為:硫單質(zhì)中硫占比80-94.65%,硫化物中硫占比2-10%,硫酸鹽中硫的占比為2-10%。
[0014]在步驟2中根據(jù)鋅冶煉渣中含硫調(diào)整片堿的加入量,硫和氫氧化鈉的摩爾比為5:3,得到的浸出液B主要是Na2S4和Na2S2O3的混合溶液,且含硫?yàn)?5-20g/L。
[0015]步驟2得到的富鋅渣主要成分包括:Zn 13-15%、Au 2-3.5g/t、S15-20%。
[0016]步驟3中的鉛冶煉渣為鉛精礦采用底吹熔煉渣產(chǎn)出的含鎘煙灰,主要成分為:Cd15-20%,Pb 40-45%,鎘的物相主要是硫酸鎘,得到的浸出液A主要是硫酸鎘的溶液,含鎘為40-60g/L。而步驟3得到的富鉛渣中含Cd 0.4-1%、Pb 50-70%。
[0017]步驟4得到的沉鎘后液中含鎘為0.05-0.1g/L。
[0018]步驟5中蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)出鈉鹽結(jié)晶主要是反應(yīng)剩余的Na2S、Na2S4和Na2S2O3的混合結(jié)晶鹽,含硫?yàn)?0-50%。
[0019]本發(fā)明工藝相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0020]第一、基于鋅冶煉硫化物濾渣中硫主要以單質(zhì)硫?yàn)橹鳎蜌溲趸c反應(yīng)生成Na2SX的機(jī)理,通過控制硫和氫氧化鈉的摩爾比為5:3定向得到Na2S4主要產(chǎn)物。再利用鉛冶煉底吹煙灰中鎘主要以硫酸鎘的形態(tài)存在,利用硫酸鎘溶于水的特性,通過中性浸出得到硫酸鎘溶液,利用Na2S4水解產(chǎn)出HS-和S2-,較Na2S水解產(chǎn)出的S2-的摩爾數(shù)多的機(jī)理,控制浸出液B和浸出液A的體積比為1-1.5:1,有效利用了浸出液A和B中Cd和S的含量,實(shí)現(xiàn)了CdS產(chǎn)品的產(chǎn)出。一方面富集了鋅冶煉硫化物濾渣中有價(jià)金屬元素,富集比達(dá)到2-2.5,另一方面實(shí)現(xiàn)了鉛冶煉底吹煙灰中鎘的回收,實(shí)現(xiàn)了鉛鋅冶煉渣資源的回收利用。
[0021]第二、得到的結(jié)晶產(chǎn)物主要是反應(yīng)剩余的Na2S、Na2S4和Na2S2O3的混合結(jié)晶鹽,含硫在20-50%,可用于
浮選藥劑替代Na2S。
附圖說明
[0022]圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
[0023]下面結(jié)合附圖1通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
[0024]實(shí)施例1
[0025]鋅冶煉硫化物濾渣主要成分為:S 51%,F(xiàn)e 7.4%,Zn 5.2%,Au 1.5%,其中S的主要物相為:硫單質(zhì)中硫占比83%,硫化物中硫占比3%,硫酸鹽中硫的占比為3%。鉛冶煉含鎘煙灰,主要成分為:Cd 15%,Pb 40%,鎘的物相主要是硫酸鎘。
[0026]按以下步驟進(jìn)行:
[0027]步驟1:將鋅冶煉渣采用濕式球磨機(jī)磨礦,控制磨礦濃度為70%,粒度控制在100目占比45%;
[0028]步驟2:將步驟1所得的礦漿輸送至堿性浸出槽,并加入片堿和水,控制浸出礦漿濃度為25%,反應(yīng)時(shí)間為0.5h,反應(yīng)溫度為60℃,反應(yīng)結(jié)束后采用壓濾機(jī)固液分離得到富鋅渣和浸出液B;
[0029]步驟3:將鉛冶煉渣輸送至中性浸出槽,加入水,控制浸出礦漿濃度為30%,反應(yīng)時(shí)間為1h,反應(yīng)溫度為50℃,反應(yīng)結(jié)束后采用壓濾機(jī)固液分離,得到富鉛渣和浸出液A;
[0030]步驟4:將浸出液B和浸出液A共同輸送至混合反應(yīng)槽進(jìn)行沉淀反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為1h,反應(yīng)溫度為常溫,浸出液B和浸出液A的體積比為1:1,反應(yīng)結(jié)束后采用壓濾機(jī)固液分離得到硫化鎘產(chǎn)品和沉鎘后液;
[0031]步驟5:將步驟4得到的沉鎘后液部分返回至步驟2作為調(diào)節(jié)堿性浸出的調(diào)漿水,剩余部分采用蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)出鈉鹽結(jié)晶和冷凝水;
[0032]步驟6:將步驟5得到的冷凝水返回步驟1作為磨礦調(diào)節(jié)磨礦濃度的調(diào)漿水。
[0033]步驟2中,片堿的加入量根據(jù)鋅冶煉渣中含硫進(jìn)行調(diào)整,硫和氫氧化鈉的摩爾比為5:3。
[0034]結(jié)果:
[0035]得到的浸出液B主要是Na2S4和Na2S2O3的混合溶液,且含硫在16g/L。富鋅渣的主要成分包括:Zn 13.4%、Au 2.3g/t、S15%。得到的浸出液A主要是硫酸鎘的溶液,含鎘在40g/L。得到的富鉛渣中含Cd 0.4%、Pb 53%。得到的沉鎘后液中含鎘為0.06g/L。蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)出鈉鹽結(jié)晶主要是反應(yīng)剩余的Na2S、Na2S4和Na2S2O3的混合結(jié)晶鹽,含硫在24%。硫化鎘產(chǎn)品含鎘76%,硫資源利用率82%。
[0036]實(shí)施例2
[0037]鋅冶煉硫化物濾渣主要成分為:S 55%,F(xiàn)e 8.2%,Zn 7.8%,Au 1.8%,其中S的主要物相為:硫單質(zhì)中硫占比90%,硫化物中硫占比7%,硫酸鹽中硫的占比為3%。鉛冶煉含鎘煙灰,主要成分為:Cd 18%,Pb 43%,鎘的物相主要是硫酸鎘。
[0038]按以下步驟進(jìn)行:
[0039]步驟1:將鋅冶煉渣采用濕式球磨機(jī)磨礦,控制磨礦濃度為78%,粒度控制在100目占比52%;
[0040]步驟2:將步驟1所得的礦漿輸送至堿性浸出槽,并加入片堿和水,控制浸出礦漿濃度為28%,反應(yīng)時(shí)間為0.8h,反應(yīng)溫度為70℃,反應(yīng)結(jié)束后采用壓濾機(jī)固液分離得到富鋅渣和浸出液B;
[0041]步驟3:將鉛冶煉渣輸送至中性浸出槽,加入水,控制浸出礦漿濃度為30%,反應(yīng)時(shí)間為1.3h,反應(yīng)溫度為55℃,反應(yīng)結(jié)束后采用壓濾機(jī)固液分離,得到富鉛渣和浸出液A;
[0042]步驟4:將浸出液B和浸出液A共同輸送至混合反應(yīng)槽進(jìn)行沉淀反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為1.3h,反應(yīng)溫度為常溫,浸出液B和浸出液A的體積比為1.3:1,反應(yīng)結(jié)束后采用壓濾機(jī)固液分離得到硫化鎘產(chǎn)品和沉鎘后液;
[0043]步驟5:將步驟4得到的沉鎘后液部分返回至步驟2作為調(diào)節(jié)堿性浸出的調(diào)漿水,剩余部分采用蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)出鈉鹽結(jié)晶和冷凝水;
[0044]步驟6:將步驟5得到的冷凝水返回步驟1作為磨礦調(diào)節(jié)磨礦濃度的調(diào)漿水。
[0045]步驟2中,片堿的加入量根據(jù)鋅冶煉渣中含硫進(jìn)行調(diào)整,硫和氫氧化鈉的摩爾比為5:3。
[0046]結(jié)果:
[0047]得到的浸出液B主要是Na2S4和Na2S2O3的混合溶液,且含硫在18g/L。富鋅渣的主要成分包括:Zn 15.6%、Au3.5g/t、S18%。得到的浸出液A主要是硫酸鎘的溶液,含鎘在48g/L。得到的富鉛渣中含Cd 0.6%、Pb 62%。得到的沉鎘后液中含鎘為0.08g/L。蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)出鈉鹽結(jié)晶主要是反應(yīng)剩余的Na2S、Na2S4和Na2S2O3的混合結(jié)晶鹽,含硫在33%。硫化鎘產(chǎn)品含鎘78%,硫資源利用率84.5%。
[0048]實(shí)施例3
[0049]鋅冶煉硫化物濾渣主要成分為:S 58%,F(xiàn)e 9%,Zn 9%,Au 1.9%,其中S的主要物相為:硫單質(zhì)中硫占比94%,硫化物中硫占比02%,硫酸鹽中硫的占比為19%。鉛冶煉含鎘煙灰主要成分為:Cd 18%,Pb45%,鎘的物相主要是硫酸鎘。
[0050]按以下步驟進(jìn)行:
[0051]步驟1:將鋅冶煉渣采用濕式球磨機(jī)磨礦,控制磨礦濃度為75%,粒度控制在100目占比55%;
[0052]步驟2:將步驟1所得的礦漿輸送至堿性浸出槽,并加入片堿和水,控制浸出礦漿濃度為30%,反應(yīng)時(shí)間為1h,反應(yīng)溫度為80℃,反應(yīng)結(jié)束后采用壓濾機(jī)固液分離得到富鋅渣和浸出液B;
[0053]步驟3:將鉛冶煉渣輸送至中性浸出槽,加入水,控制浸出礦漿濃度為35%,反應(yīng)時(shí)間為1.5h,反應(yīng)溫度為60℃,反應(yīng)結(jié)束后采用壓濾機(jī)固液分離,得到富鉛渣和浸出液A;
[0054]步驟4:將浸出液B和浸出液A共同輸送至混合反應(yīng)槽進(jìn)行沉淀反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為1.5h,反應(yīng)溫度為常溫,浸出液B和浸出液A的體積比為1.5:1,反應(yīng)結(jié)束后采用壓濾機(jī)固液分離得到硫化鎘產(chǎn)品和沉鎘后液;
[0055]步驟5:將步驟4得到的沉鎘后液部分返回至步驟2作為調(diào)節(jié)堿性浸出的調(diào)漿水,部分采用蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)出鈉鹽結(jié)晶和冷凝水;
[0056]步驟6:將步驟5得到的冷凝水返回步驟1作為磨礦調(diào)節(jié)磨礦濃度的調(diào)漿水。
[0057]步驟2中,片堿的加入量根據(jù)鋅冶煉渣中含硫進(jìn)行調(diào)整,硫和氫氧化鈉的摩爾比為5:3。
[0058]結(jié)果:
[0059]得到的浸出液B主要是Na2S4和Na2S2O3的混合溶液,且含硫在19g/L。富鋅渣的主要成分包括:Zn 14.9%、Au 3.5g/t、S20%。得到的浸出液A主要是硫酸鎘的溶液,含鎘在56g/L。得到的富鉛渣中含Cd 0.8%、Pb 68%。得到的沉鎘后液中含鎘為0.1g/L。蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)出鈉鹽結(jié)晶主要是反應(yīng)剩余的Na2S、Na2S4和Na2S2O3的混合結(jié)晶鹽,含硫在48%。硫化鎘產(chǎn)品含鎘76.8%。
[0060]以上已將本發(fā)明做一詳細(xì)說明,以上所述,僅為本發(fā)明之較佳實(shí)施例而已,當(dāng)不能限定本發(fā)明實(shí)施范圍,即凡依本申請(qǐng)范圍所作均等變化與修飾,皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋范圍。
說明書附圖(1)
聲明:
“鉛鋅冶煉渣聯(lián)合制備硫化鎘的工藝” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)