用废铜渣回收生产电介锌铜的新工艺制造技术

一种用黄铜废渣为起始原料，经过一系列的反应步骤，以达到回收生产电解锌、铜的目的，该工艺的流程是经过酸溶→除铁压滤－→净化－→锌电解－→铜溶出－→铜电解，用该工艺回收生产电解锌铜，相当于开采一个矿床，可为国家节约大量的工程投资，并且产生巨大的经济效果。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电介锌生产工艺的专利技术，特别涉及用黄铜废渣回收生产电介锌、铜的工艺方法的专利技术。在现有技术中，常规的电介锌均由闪锌矿经浮选、脱硫电介或火法蒸馏冶炼，在全国所有冶炼黄铜的厂家，由于铜的溶点高达1083℃，而锌的沸点仅907℃，铜易氧化，其氧化物又能被锌还原。故配制铜合金时，部分氧化成浮渣，该渣经摇床或淘洗回收铜时，大部随水漂流，不仅浪费金属资源，还污染环境，经化验结果，这些废铜渣中，Zn锌25-40%，Cu铜8-15%，Mg镁1-10%，Mn锰0.1-2%，Ni镍0.007-0.1%，Pb铅1-3%，Sb锑0.03%，Sn锡0.5-1%，Cd镉0.03-0.1%，Al铝-10%，Fe铁-10%，根据以上化学分析Zn和Cu为主要可回收金属，镍Ni为最有害金属必须除净，但是到目前止，尚未有人提出用废黄铜渣回收生产电介锌、铜的工艺，致使不计其数的废黄铜渣变成净化环境的累赘。鉴于现有技术存在的问题，本专利技术的任务在于采用一种新的工艺，综合生产回收电介锌和电介铜，将不计其数的废铜渣变废为宝，既等于找到了一个巨大锌矿资源，又能有效地净化环境，减少污染。本专利技术是以如下方式完成的，以废铜渣为起始原料，经过一定的反应步骤，达到回收电解锌、铜的目的，其工艺流程是在废黄铜渣经干燥，筛分粉碎后经酸溶→除铁压滤→净化→锌电介→铜溶出→铜电介。本专利技术解决了长期来未用废铜渣生产电解锌铜综合回收的技术难关，第一次提出并经实践证明采用本专利技术的新工艺可以有效地在废铜渣中回收电介锌、铜，其锌品位可达99.9%以上。本工艺的专利技术给全国数以万计的废铜渣开辟了新用途，等于给国家找到一个资源丰富的锌铜矿。按照本法对废铜渣进行回收生产电介锌、铜，必将给国家带来巨大的经济效益和社会效益。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图下面再结合附图及本专利技术的主题构思详细描述其实施例的各工艺步骤一、酸溶其目的是黄铜废渣溶介，废渣中锌以氧化锌为主，而铜以金属铜为主加电介废液搅拌溶解。其化学方程为锌的氧化物+硫酸(铜电介废液)→硫酸锌+水，铁的氧化物+硫酸→硫酸亚铁+水，其它金属氧化物亦相应溶解，酸溶时的投料比投入废铜渣800kg(其中铜8%，锌30%左右)并投入含硫酸100g/升的铜电介废液3M3，再补加消耗水600kg，硫酸50kg，此时产出物为硫酸锌水溶液，其含锌量为110-120g/L及少量其它杂质。二、除铁压滤目的将硫酸锌水溶液铁盐升价压滤除铁，其化学方程为硫酸亚铁+高锰酸钾+硫酸→硫酸铁+硫酸钾+硫酸锰+水使溶液显红色为终点再将硫酸铁+石灰乳，调整酸度PH5使铁沉淀并带下铝、锑、锡等金属水解物压滤。硫酸钙溶解度小部分沉淀，并将部分氟化物转化为难溶的氟化钙，以降低氟-离子。此时的产出物为硫酸锌液含铁低于50mg/L铜＜150mg/L，镍15mg/L，其投料比以硫酸亚铁中铁含量60%，高锰酸钾加铜渣及石灰乳以调整PH5为准。三、净化其目的是置换电位高于锌的金属杂质化学方程式为硫酸铜+锌粉→铜+梳酸锌进行净化时加硫酸每M3400克，当镍含量在2mg/L，铜含量550mg/L时加温至60℃，当镍含量在20mg/L铜含量150mg/L时加温至95℃，搅拌30分钟，徐徐加入锌粉，其投料比，锌粉的投料量等于铜+镍的两倍，产出物为中性电介纯液，其纯液的含量为Zn锌110-120g/L，Cu铜0.5mg/L，Ni镍1mg/L，Cl氯50mg/L，F氟50mg/L，Fe铁50mg/L。四、电介将上述含量的中性电介纯液进行电介，电介时电压3.3-3.6V，温度控制在34-43℃，硫酸酸度100mg/L，比重1.2±0.5，电流密度350-450A/M2/阴极，并加入骨胶。产出物即为电介锌剥片，其品位可达99.9%，此时的废电介液酸度100g/L含锌量40-50g/L。五、铜溶出按工艺流程的第一步骤酸溶含铜渣中的铜溶出加入空气和通入蒸气加热至85℃搅拌溶介2小时，使金属铜全部进入溶液，其方程式为铜+空气+硫酸→硫酸铜+水，氧化铜加硫酸→硫酸铜+水此时小量铁、镍、锡、锑、铝等亦溶出，其投料比为以该专利技术的工艺流程一酸溶排出铜渣相当于50kg加具100g/L酸度的锌电介液3M3，产出物溶液的指标为铜15-20g/L，锌40-50g/L硫酸70g/L，Ni20mg/L及小量的铁、锡、锑、铝等电位低于铜的金属。六、铜电介将具有上述含量的溶液进行铜电介，其目的是回收金属铜及部分铜粉，铜电介及其铜含量在2g/L为止，废酸液转入工艺流程的酸溶。铜电介时，槽电压为2.4-2.8V，阳极为铝不溶性极板，阴极为铜始极板，温度40-50℃电流密度100-200A/M2/阴极板，此时产出物即为电介铜和铜粉，电介铜与铜粉之比约为4∶1，此时整个工艺即告结束。权利要求1.一种用废铜渣回收生产电介锌、铜的新工艺，其特征是采用以黄铜废渣为起始原料，经过一定的工艺步骤，以达到综合回收生产电介锌、铜的目的，该工艺流程是将废铜渣干燥、筛分、粉碎后进行酸溶-→除铁压滤-→净化-→锌电介-→铜溶出-→铜电介，其各阶段的化学方程式为锌电介有如下行为及指标a.槽电压3.3-3.6Vb.温度 34-43℃c.比重1.2-0.5d.电流密度350-450A/M2/阴极铜电介有如下行为及指标(a′)槽电压2.4-2.6V(b′)阳极为铝不溶性极板，阴极为铜始极板(c′)温度升至40-50℃(d′)电流密度100-200A/M2/阴极板。2.如权利要求1所述的利用废铜渣回收生产电介锌、铜的新工艺，其特征在于回收锌硫酸取自铜电介的废电介液，回收铜则取自电介锌的废电介液。3.如权利要求1所述的利用废铜渣回收生产电介锌、铜的新工艺，其特征在于能在含锌量25-30%含铜量8%以及较多其它杂质的情况下进行。4.如权利要求1所述的利用废铜渣回收生产电介锌、铜的新工艺，其特征是在于清除杂质，要提高溶液的酸度。5.如权利要求1或3或4所述的利用废铜渣回收生产电介锌、铜的新工艺，其特征在于当溶液中Ni镍含量在10-20mg/L时应提高置换温度，这种温度应升至95℃以上。6.如权利要求1所述的利用废铜渣回收生产电介锌、铜的新工艺，其特征在于酸溶时黄铜废渣加电介废液搅拌溶解，其投料比为黄铜废渣 800kg(其中铜8%，锌30%左右)铜电介废液 3M3，含硫酸100g/L补加消耗水 500kg，硫酸50kg7.如权利要求1所述的利用废铜渣回收生产电介锌、铜的新工艺，其特征在于除铁压滤时，根据化学方程式使溶液显红色为终点，并将硫酸铁+石灰乳，调整PH5使铁沉淀并带下铝、锑、锡等金属水解物压滤。调整PH5的投料比为以硫酸亚铁中铁含量60%的量过锰酸钾加铜渣及石灰乳。8.如权利要求1所述的利用废铜渣回收生产电介锌、铜的新工艺，其特征在于净化时清除置换电位高于锌的金属杂质，当镍含量20mg/L铜含量在150mg/L时加温至95℃，并搅拌30分钟，徐徐加入锌粉，其锌粉投料比是铜+镍的两倍，其产出物为中性电介纯液。9.如权利要求8所述的利用废铜渣回收生产电介锌、铜的新工艺，其特征在于中性电介纯液经电介后的产出物，电介锌品位可达99.9%，200kg废电介液酸度100g/L，锌40-50g/L。10.如权利要求1所述的利用废铜渣回收生产电介锌、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用废铜渣回收生产电介锌、铜的新工艺，其特征是采用以黄铜废渣为起始原料，经过一定的工艺步骤，以达到综合回收生产电介锌、铜的目的，该工艺流程是将废铜渣干燥、筛分、粉碎后进行酸溶－→除铁压滤－→净化－→锌电介－→铜溶出－→铜电介，其各阶段的化学方程式为：酸溶：ＺｎＯ＋Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］－→ＺｎＳＯ↓［４］＋Ｈ↓［２］Ｏ，ＦｅＯ＋Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］－→ＦｅＳＯ↓［４］＋Ｈ↓［２］Ｏ；除铁压滤：１０ＦｅＳＯ↓［４］＋２ＫＭｎＯ↓［４］＋８Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］－→５Ｆｅ↓［２］（ＳＯ↓［４］）↓［３］＋Ｋ↓［２］ＳＯ↓［４］＋２ＭＮＳＯ↓［４］＋８Ｈ↓［２］Ｏ，Ｆｅ↓［２］（ＳＯ↓［４］）↓［３］＋３Ｃａ（ＯＨ）↓［２］－→２Ｆｅ（ＯＨ）↓［３］＋３ＣａＳＯ↓［４］；净化：ＣｕＳＯ↓［４］＋Ｚｎ－→Ｃｕ＋ＺｎＳＯ↓［４］；硫酸镍＋Ｚｎ－→Ｎｉ＋ＺｎＳＯ↓［４］，ＣｄＳＯ↓［４］＋Ｚｎ－→Ｃｄ＋ＺｎＳＯ↓［４］；锌电介有如下行为及指标：ａ．槽电压３．３－３．６Ｖｂ．温度３４－４３℃ｃ．比重１．２－０．５ｄ．电流密度３５０－４５０Ａ／Ｍ↑［２］／阴极铜溶出：２Ｃｕ＋Ｏ↓［２］＋２Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］－→２ＣｕＳＯ↓［４］＋２Ｈ↓［２］ＯＣｕＯ＋Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］－→ＣｕＳＯ↓［４］＋Ｈ↓［２］ＯＣｕ（ＯＨ）↓［２］＋Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］－→ＣｕＳＯ↓［４］＋２Ｈ↓［２］Ｏ铜电介有如下行为及指标：（ａ′）槽电压２．４－２．６Ｖ（ｂ′）阳极为铝不溶性极板，阴极为铜始极板（ｃ′）温度升至４０－５０℃（ｄ′）电流密度１００－２００Ａ／Ｍ↑［２］／阴极板。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘统华，
申请(专利权)人：瑞安市利民金属废渣电解厂，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]