氧化锌烟灰的综合回收方法技术

本发明专利技术涉及一种氧化锌烟灰的综合回收方法。它先采用Ｎａ２ＣＯ３和ＮａＯＨ对氧化锌烟灰进行分段碱洗，第一段碱洗中将氧化锌烟灰与固体Ｎａ２ＣＯ３混合均匀，加入水高速搅拌溶解成有渣的溶液，过滤得第一段碱洗液和碱洗渣；第二段碱洗中向第一段碱洗渣中加入固体Ｎａ２ＣＯ３和ＮａＯＨ，加水搅拌溶解并调节ｐＨ值，过滤得第二段碱洗液和碱洗渣；第二段碱洗渣经中性浸出、净化和电积得电锌。低温净化渣经浸出、置换等处理得海绵镉。酸性浸出渣可加工得粗铟，高温高酸性浸出渣作为回收铅的原料，碱洗液作回收铊用。本发明专利技术使ＺｎＣｌ２、ＺｎＦ２、ＰｂＣｌ２中的金属形成碳酸盐固体渣，氯、氟则以钠盐的形式溶于溶液中，再分别对渣和液进行后续加工，通过对各阶段产物的深加工实现了对锌、镉、铅、铊和铟的综合回收。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金属锌冶炼过程中所产生的烟灰的回收利用方法，特别涉及一种 湿法炼锌过程中所产生的。
技术介绍
湿法炼锌是金属锌冶炼的常用工艺，在湿法炼锌过程中，氧化锌烟灰是其大量产 生的废弃物，例如矿粉浸出渣经挥发窑挥发产出氧化锌，所产氧化锌再经脱F、Cl处理，在 此过程中得到一种烟尘，即氧化锌烟灰。一般情况下，这些烟灰中含有可回收利用的有价金 属，例如多膛炉氧化锌烟灰中含锌30 40%、含铅10 20%、含镉3 8%、含铊0. 2 1. 2%，每吨多膛炉氧化锌烟灰还含有400 1500g的铟，具有很高的回收价值。但由于氧 化锌烟灰中氟氯含量一般分别在2%和3%以上，氟氯含量比较高，严重影响锌的电解，并 使各有价金属综合回收更复杂，尚存在很多技术问题需解决。目前，现有技术中这些氧化锌 烟灰仅采用制备硫酸锌系列产品的方法回收了其中的锌，且锌的回收率在86%以下，氧化 锌烟灰等烟灰中所含镉、铅和高价值金属铟、铊未回收，造成有价金属资源的大量流失。现 有技术中，本领域的技术人员曾尝试各种方法回收锌、镉、铅、铟和铊等有价金属，为消除氟 氯含量较高所产生的副作用，本领域曾采用直接碱洗脱氯法，此法的氟氯脱除率均在80% 以下，后续工序中的氟氯脱除处理难度仍很大，且成本相对较高，不具有工业化应用的经济 可行性，锌、镉和铟的回收率分别为86%、80%和75%，铊未回收，综合回收率不高，渣中含 铅为35%左右，不利于继续加工回收铅。因此，如何从上述高氟氯的氧化锌烟灰原料中综合回收锌、镉、铅、铟和铊等有价 金属是有待进一步探索的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，它能从氧化锌烟灰中综 合回收锌、镉、铅、铟和铊，锌、镉、铟和铊的回收率分别达90%、90%、80%和70%以上，渣 含铅达48%以上，可继续加工回收铅，具有工艺简单、成本低、综合回收率高的优点。本专利技术的技术方案是一种，其特征在于A 它包含步骤1 它采用Na2CO3和NaOH对氧化锌烟灰进行碱洗，所述的碱洗分段 进行，第一段碱洗步骤中将氧化锌烟灰与固体Na2CO3混合均勻，并加入水高速搅拌溶解成 含有渣的溶液，过滤得到第一段碱洗液和碱洗渣；第二段碱洗步骤中向第一段碱洗渣中加 入固体Na2CO3和NaOH，加水搅拌溶解并调节洗液的pH值，过滤得到第二段碱洗液和碱洗 渣；B:它还包含以下步骤步骤2 将步骤1得到的第二段碱洗渣按常规中性浸出方法处理，得到中性浸出液和中性浸出渣，所述的中性浸出液经加入锌粉低温净化，得到低温净化渣和低温净化液，所述的低温净化液经加入锌粉高温净化得到高温净化液，所述的高温净化液经电积得到电解 锌；步骤3 将步骤1所得的第一段和第二段碱洗液混合，按常规方法用硫化钠沉淀，得到硫化铊；步骤4:将步骤2所得的低温净化渣按常规方法进行浸出、置换处理，得到海绵 镉；步骤5 将步骤2所得的中性浸出渣用40 60g/L的硫酸性浸出，温度70 90°C， 终点pH为2. 0 3. 0，得到酸性浸出液和酸性浸出渣；步骤6 将步骤5所得的酸性浸出渣按常规方法进行高酸高温浸出，得到高酸高温 酸性浸出液和高酸高温酸性浸出渣；步骤7 将步骤6所得的高酸高温酸性浸出液按常规方法回收铟；步骤8 将步骤6所得的高酸高温酸性浸出渣按常规方法回收铅。作为对本专利技术的进一步改进，所述的步骤1中Na2CO3总加入量是通过氧化锌烟灰 中的F、C1与Na2CO3反应生成NaF和NaCl计算得到；所述的第一段碱洗中加入的Na2CO3为 总量的55 90%，第二段碱洗中加入的Na2CO3为总量的10 45%，所述的第二段碱洗中加 入的NaOH的量按二段碱洗加入的Na2CO3 NaOH的重量比为1 1 4 1计算，所述的 第二段碱洗所得溶液与渣的重量比为4 1 6 1，温度为70 901，时间为1 1.511， 所述的第二段碱洗的终点PH值为9 12，所述的步骤1中的第一阶段的搅拌速度为600 850r/mino作为对本专利技术的进一步改进，所述的步骤1中的搅拌速度为600 850r/min。作为对本专利技术的进一步改进，所述的步骤2中中性浸出液的温度为60 70°C，锌 粉加入量为镉含量(重量比)的1. 2 2倍，低温净化时间为40 60min。作为对本专利技术的进一步改进，所述的步骤3中碱洗液中所加入的硫化钠的量为碱 洗液中所含铊的重量的1. 3 1. 8倍。作为对本专利技术的进一步改进，所述的步骤5中酸性浸出液返回步骤2作为中性浸 出过程中的中性浸出液配制原料使用。作为对本专利技术的进一步改进，所述的步骤6中高温高酸性浸出中的液固重量比是 (水+硫酸)酸性浸出渣为4 1 6 1，硫酸的初始浓度为120 180g/L，浸出温度 为85 95°C，浸出时间为3 5h。作为对本专利技术的进一步改进，所述的步骤7中的从高温高酸性浸出液中回收铟方 法为萃取法，萃取剂为二-2-乙基己基磷酸P2tl4，包括萃取、反萃、置换、压团、铸型步骤。作为对本专利技术的进一步改进，所述的萃取步骤中产生的萃余液在经活性炭吸附脱 除有机物后，返回步骤5作为酸性浸出的酸性浸出液的配制原料使用。作为对本专利技术的进一步改进，所述的步骤3所得的硫化铊按常规方法经浸出、置 换、加压和熔铸步骤得到金属铊。作为对本专利技术的进一步改进，所述的步骤3所得的硫化铊按常规方法经浸出、置 换、加压和熔铸步骤得到金属铊。本专利技术的反应原理是ZnCl2+Na2C03 = ZnCO3 I +2NaClZnF2+Na2C03 = ZnCO3 I +2NaFZnCl2+2Na0H = Zn (OH) 2 丨 +2NaClZnF2+2NaOH = Zn (OH) 2 丨 +2NaFPbCl2+Na2C03 = PbC03+2NaClPbCl2+2NaOH = PbO 丨 +2NaCl+H20Tl20+Na2C03+H20 = Tl2C03+2Na0HTl2CHH2O = 2T10HTl2C03+Na2S = Tl2S I +Na2CO32T10H+Na2S = Tl2S I +2NaOHZnCHH2SO4 = ZnS04+H20Zn (OH) 2+H2S04 = ZnS04+2H20ZnC03+H2S04 = ZnS04+C02 +2H20CuCHH2SO4 = CuS04+H202FeS04+6H20 = Fe (OH) 3 丨 +3H2S04Zn+CdS04 = Cd+ZnS04Zn+CuS04 = Cu+ZnS04Zn+NiS04 = Ni+ZnSO4Zn+CoS04 = Co+ZnS04本专利技术的有益效果在于本专利技术利用氧化锌烟灰中所含有价金属的金属氯化物、金属氟化物可与Na2CO3和 NaOH发生反应的原理，使ZnCl2、ZnF2, PbCl2等金属氯化物、金属氟化物中的金属以碳酸盐 的形式形成固体渣，而氯、氟则以钠盐的形式溶于溶液中，为Zn、Pb等有价金属的回收创造 了条件，同时使铊溶于溶液中，能从碱洗液中回收铊，为后续综合回收锌、镉、铅、铊和铟提 供了保证。将氧化锌烟灰中氟氯脱除所需Na2CO3理论重量的大部分在第一段碱洗中以固体 混合的方式加入到氧化锌烟灰中，通过加水高速搅拌的方式，加快钠离子与氯离子的结合 速度和程度，使大部分碱洗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化锌烟灰的综合回收方法，其特征在于：它包含步骤１：即采用Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］和ＮａＯＨ对氧化锌烟灰进行碱洗，所述的碱洗分二个阶段进行，第一段碱洗步骤中先将氧化锌烟灰与固体Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］混合均匀后，再加入水高速搅拌，使氧化锌烟灰溶解并与Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］反应，生成含有固体渣的氧化锌烟灰溶液，过滤得到第一段碱洗液和碱洗渣；第二段碱洗步骤是向第一段碱洗渣中加入固体Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］，加水搅拌使固体Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］溶解，然后加入氢氧化钠调节溶液的ｐＨ值，过滤得到第二段碱洗液和碱洗渣。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林文军，刘一宁，赵为上，廖贻鹏，
申请(专利权)人：株洲冶炼集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]