一种电弧法混合铁渣制取铁锭联产硝酸镉和硝酸铜的方法技术

本发明专利技术属于无机化工立德粉制造废铅渣的综合利用技术领域，尤其是一种用电弧法混合铁渣制取铁锭联产硝酸镉和硝酸铜的方法，其主要技术方案为：运用了电弧炉的技术来提取立德粉废渣里的重金属，将废渣依次经过高温处理、酸处理和蒸馏处理工序，从而制得单质铁、铜、镉元素及其有价值的化合物，本发明专利技术既能干干净净的吞掉重金属废渣，减轻重金属对环境的污染；又能制得有价值的产品，具有显著的社会效益和经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无机化工立德粉制造废铅渣的综合利用
，尤其是一种电弧法 混合铁渣制取铁锭联产硝酸镉和硝酸铜的方法。
技术介绍
立德粉是白色高级颜料锌钡白的俗称，其主要的生产原料为二氧化锌、硫酸、重晶 石和无烟煤。是由硫化钡与硫化锌进行复分解反应而制得。在立德粉生产的过程中产生多 种重金属废渣，如铅渣、锌渣、镉渣、钡渣、煤渣等固废，每年产生积累约有上千吨左右，不仅 污染农田、环境，危害农作物生长，而且还造成了废渣中铅、镐、铜、锌以及锗、稼、锢、铭等数 种金属元素的浪费。目前这种废渣大多露天堆放或者填空、铺路，这样不仅浪费资源，而且 污染环境。为此人们进行了大量的研究，1973年01期的《精细化工中间体》中对用立德粉 废渣生产多种产品进行了研究，《湖南化工》1992年第22卷第1期也报道了《从立德粉酸浸 废渣制取硫酸铅的研究》，但是文中都还只是处于理论研究，还没有比较实际的处理和利用 方法，目前也没有电弧法混合铁渣制取铁锭联产硝酸镉和硝酸铜的方法的相关报道。
技术实现思路
本专利技术提供了一种不仅能干干净净的吞掉重金属废渣，又能制得有价值物品的电 弧法混合铁渣制取铁锭联产硝酸镉和硝酸铜的方法。为了达到上述的目的，本专利技术的技术方案为电弧法混合铁渣制取铁锭联产硝酸镉和硝酸铜的方法，包括如下制备步骤步骤A、将电弧法混合铁渣放进反射炉里，缓缓加热使温度上升到1600°C 1700°C ；铁渣及其铁的化合物已经融化成为融融状态的铁水流淌出来，铁水用于制取铁锭， 里面残存的一氧化碳和二氧化碳气体随反射炉内温度的升高挥发出来；剩下的废渣排出来 冷却到下一道工序进行深加工提取稀有金属盐；步骤B、将步骤A中高温处理剩下的废渣，先用粉碎机粉碎成80 120目的粗粉， 然后转移到第一耐腐蚀反应器里，以纯质量比1 0.91与盐酸进行反应；步骤C、将步骤B所得反应产物用第一过滤器进行过滤，得到夹带的氯化物的滤饼 杂质和澄清的氯化铜、氯化镉滤液，滤饼杂质转移到另一工序进行深加工；步骤D、将步骤C中过滤得到的滤液送入第二耐腐蚀反应器，与硝酸以纯质量比 1 0.08 0.48进行化学反应；反应生成硝酸镉、硝酸铜及盐酸的混合溶液；步骤E、步骤D中所得反应产物用第二过滤器进行过滤，得到的滤饼杂质焚烧、深 埋；步骤F、步骤E中所得的滤液依次经过减压蒸馏器和冷却塔，进行减压蒸馏和冷 却，先后得到硝酸镉产品和硝酸铜产品。其中，所述步骤A中的缓缓加热是以每分钟升温2°C 5°C的速度缓缓加热。所述步骤F中，蒸馏剩下的盐酸返回步骤A中所述的第一耐腐蚀反应器中循环使用。本专利技术主要是运用了电弧炉的技术来提取立德粉废渣里的重金属，将废渣依次经 过高温处理、酸处理和蒸馏处理工序，从而制得单质铁、铜、镉元素及其有价值的化合物，本 专利技术既能干干净净的吞掉重金属废渣，减轻重金属对环境的污染；又能制得有价值的产品， 具有显著的社会效益和经济效益；尤其工艺及生产设备简单，是一种比较实际的处理和利 用方法。本专利技术的反应原理为Cu0+2HC1 = = = = CuC12+H20Cd0+2HC1 = = = = CdCl2+H20CuC12+2HN03 = = = = Cu (NO3) 2+2HClCdCl2+2HN03 = = = = Cd (NO3) 2+2HCl附图说明图1是电弧法混合铁渣制取铁锭联产硝酸镉和硝酸铜的方法的工艺流程图；其中1-反射炉，2-铁锭，3-粉碎机，4-第一耐腐蚀反应器，5-第一过滤器，6_第二耐腐 蚀反应器，7-第二过滤器，8-减压蒸馏器，9-冷却塔，10-硝酸镉产品，11-硝酸铜产品。具体的实施方式实施例1电弧法混合铁渣制取铁锭联产硝酸镉和硝酸铜的方法，包括如下制备步骤步骤A、将电弧法混合铁渣放进反射炉1里，缓缓加热(每分钟升温2°C的速度缓 缓加热)使温度上升到1600°C;此时铁渣及其铁的化合物已经融化成为融融状态的铁水流 淌出来，铁水用于制取铁锭2 ；里面部分残存的一氧化碳和二氧化碳气体也随反射炉1内温 度的上升挥发出来，剩下的废渣排出来冷却到下一道工序进行深加工提取稀有金属盐；步骤B、将步骤A中高温处理剩下的废渣(以500kg纯氧化铜和200kg纯氧化镉 计)，先用粉碎机3粉碎成80目的粗粉，然后转移到第一耐腐蚀反应器4里，以纯质量比 1 0.91与盐酸进行反应；步骤C、将步骤B所得反应产物用第一过滤器5进行过滤，得到夹带氯化物的滤饼 杂质和澄清的839. 72kg氯化铜、686. 84kg氯化镉滤液，滤饼杂质转移到另一工序进行深加 工；步骤D、将步骤C中过滤得到的滤液(以氯化镉计)送入第二耐腐蚀反应器6，与 硝酸以纯质量比1 0.08进行化学反应；反应生成硝酸镉、硝酸铜及盐酸的混合溶液；步骤E、步骤D中所得反应产物用第二过滤器7进行过滤，得到的滤饼杂质焚烧、深 埋；步骤F、步骤E中所得的滤液依次经过减压蒸馏器8和冷却塔9，进行减压蒸馏和 冷却，先后得到103. 09kg硝酸镉产品10和99. 99kg硝酸铜产品11 ；蒸馏剩下的盐酸返回 步骤A中所述的第一耐腐蚀反应器4中循环使用。实施例2电弧法混合铁渣制取铁锭联产硝酸镉和硝酸铜的方法，包括如下制备步骤4步骤A、将电弧法混合铁渣放进反射炉1里，缓缓加热(每分钟升温4°C的速度缓 缓加热)使温度上升到1650°C;此时铁渣及其铁的化合物已经融化成为融融状态的铁水流 淌出来，铁水用于制取铁锭2 ；里面部分残存的一氧化碳和二氧化碳气体也随反射炉1内温 度的上升挥发出来，剩下的废渣排出来冷却到下一道工序进行深加工提取稀有金属盐；步骤B、将步骤A中高温处理剩下的废渣(以500kg纯氧化铜和200kg纯氧化镉 计)，先用粉碎机3粉碎成100目的粗粉，然后转移到第一耐腐蚀反应器4里，以纯质量比 1 0.91与盐酸进行反应；步骤C、将步骤B所得反应产物用第一过滤器5进行过滤，得到夹带氯化物的滤饼 杂质和澄清的839. 72kg氯化铜、686. 84kg氯化镉滤液，滤饼杂质转移到另一工序进行深加 工；步骤D、将步骤C中过滤得到的滤液(以氯化镉计)送入第二耐腐蚀反应器6，与 硝酸以纯质量比1 0.28进行化学反应；反应生成硝酸镉、硝酸铜及盐酸的混合溶液；步骤E、步骤D中所得反应产物用第二过滤器7进行过滤，得到的滤饼杂质焚烧、深 埋；步骤F、步骤E中所得的滤液依次经过减压蒸馏器8和冷却塔9，进行减压蒸馏和 冷却，先后得到360. 84kg硝酸镉产品10和349. 96kg硝酸铜产品11 ；蒸馏剩下的盐酸返回 步骤A中所述的第一耐腐蚀反应器4中循环使用。实施例3电弧法混合铁渣制取铁锭联产硝酸镉和硝酸铜的方法，包括如下制备步骤步骤A、将电弧法混合铁渣放进反射炉1里，缓缓加热(每分钟升温5°C的速度缓 缓加热)使温度上升到1700°C;此时铁渣及其铁的化合物已经融化成为融融状态的铁水流 淌出来，铁水用于制取铁锭2 ；里面部分残存的一氧化碳和二氧化碳气体也随反射炉1内温 度的上升挥发出来，剩下的废渣排出来冷却到下一道工序进行深加工提取稀有金属盐；步骤B、将步骤A中高温处理剩下的废渣(以500kg纯氧化铜和200kg纯氧化镉 计)，先用粉碎机3粉碎成120目的粗粉，然后转移到第一耐腐蚀反应器4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电弧法混合铁渣制取铁锭联产硝酸镉和硝酸铜的方法，其特征在于，包括如下制备步骤：　　步骤Ａ、将电弧法混合铁渣放进反射炉（１）里，缓缓加热使温度上升到１６００℃～１７００℃；铁渣及其铁的化合物融化成为融融状态的铁水流淌出来，铁水用于制取铁锭（２）；里面残存的一氧化碳和二氧化碳气体随反射炉（１）内温度的升高挥发出来，剩下的废渣排出来冷却；　　步骤Ｂ、将步骤Ａ中高温处理剩下的废渣，先用粉碎机（３）粉碎成８０～１２０目的粗粉，然后转移到第一耐腐蚀反应器（４）里，以纯质量比１∶０．９１与盐酸进行反应；　　步骤Ｃ、将步骤Ｂ所得反应产物用第一过滤器（５）进行过滤，得到夹带氯化物的滤饼杂质和澄清的氯化铜、氯化镉滤液；　　步骤Ｄ、将步骤Ｃ中过滤得到的滤液送入第二耐腐蚀反应器（６），与硝酸以纯质量比１∶０．０８～０．４８进行化学反应；反应生成硝酸镉、硝酸铜及盐酸的混合溶液；　　步骤Ｅ、步骤Ｄ中所得反应产物用第二过滤器（７）进行过滤，得到的滤饼杂质焚烧、深埋；　　步骤Ｆ、步骤Ｅ中所得的滤液依次经过减压蒸馏器（８）和冷却塔（９），进行减压蒸馏和冷却，先后得到硝酸镉产品（１０）和硝酸铜产品（１１）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王嘉兴，
申请(专利权)人：王嘉兴，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]