一种从湿法炼锌的铜镉渣中回收有价金属的方法
阅读说明：本技术 一种从湿法炼锌的铜镉渣中回收有价金属的方法 (Method for recovering valuable metals from copper-cadmium slag of zinc hydrometallurgy ) 是由 王普公 王军辉 焦晓斌 席多祥 冶玉花 崔耀 马菲菲 杨斌 段小维 赵贵俊 于 2021-01-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及有价金属的回收技术领域,用于降低重金属对环境的污染,提高资源利用率,尤其涉及一种从湿法炼锌的铜镉渣中回收有价金属的方法,将铜镉渣进行研磨,然后对研磨之后的铜镉渣粉进行筛分除杂,再将铜镉渣粉进行浆化处理；将浆化处理之后的铜镉渣进行蒸馏,收集馏出物；向馏出物中加入锌粉置换出铜,锌粉的质量为铜镉渣质量的1.3-1.6倍,然后过滤得到铜渣和滤液；向铜渣中加入草酸,得到草酸铜沉淀和混合液,滤出草酸铜沉淀,并将草酸铜沉淀进行洗涤后放入高温焙烧炉,进行加热分解,得到铜粉；将滤液进行电解,得到锌镉合金和电解残液；将锌镉合金引入真空塔盘中分离得锌、镉；该方法操作简单,金属回收率高。(The invention relates to the technical field of valuable metal recovery, which is used for reducing the pollution of heavy metals to the environment and improving the resource utilization rate, in particular to a method for recovering valuable metals from copper-cadmium slag of zinc hydrometallurgy, wherein the copper-cadmium slag is ground, then ground copper-cadmium slag powder is screened to remove impurities, and then the copper-cadmium slag powder is slurried; distilling the copper-cadmium slag subjected to slurrying treatment, and collecting distillate; adding zinc powder into the distillate to replace copper, wherein the mass of the zinc powder is 1.3-1.6 times of that of the copper-cadmium slag, and then filtering to obtain copper slag and filtrate; adding oxalic acid into the copper slag to obtain copper oxalate precipitate and mixed liquor, filtering out the copper oxalate precipitate, washing the copper oxalate precipitate, putting the washed copper oxalate precipitate into a high-temperature roasting furnace, and heating and decomposing the copper oxalate precipitate to obtain copper powder; electrolyzing the filtrate to obtain zinc-cadmium alloy and electrolytic residual liquid; introducing the zinc-cadmium alloy into a vacuum tray for separation to obtain zinc and cadmium; the method has simple operation and high metal recovery rate.)
技术领域
本发明涉及有价金属的回收技术领域，用于降低重金属对环境的污染，提高资源利用率，尤其涉及一种从湿法炼锌的铜镉渣中回收有价金属的方法。
背景技术
湿法炼锌主要有焙烧、浸出、浸出液净化和电积等工序，锌精矿焙烧后用电解废液进行中性浸出，使大部分氧化锌溶解，得到的矿浆分离出上清液和底流矿浆，上清液净化后电积产出金属锌，熔铸成锭。
在湿法炼锌过程中，硫酸锌溶液需经过净化除铜、镉、钴等才能进入锌电解工序，净化除杂过程通常加入锌粉，置换出去锌浸出液中的铜、镉等杂质，此过程将产生大量的铜镉渣，主要含有单质铜、硫酸镉、单质锌等，每生产1万吨电锌约产生1300吨铜镉渣，产量较大，具有极高的综合回收价值。
目前，铜镉渣处理方式一般是利用酸洗首先浸出铜镉渣中的锌和镉，得到硫酸锌溶液和酸洗铜渣；硫酸锌溶液可返回湿法炼锌净化工序，而酸洗铜渣由于含有较多的杂质，直接出售价格极低，经济效益差，需进一步处理以提高其经济价值。
发明内容
针对背景技术中提到的现有的铜镉渣处理方式存在工序复杂、经济效益差、资源利用率低、环境污染严重的问题，本申请提出了一种从湿法炼锌的铜镉渣中回收有价金属的方法，该方法操作简单，金属回收率高，提高了铜镉渣中金属资源的回收利用率，降低了对环境的污染，起到了资源高效回收的效果，还实现了环保的功能。
本发明提供的技术方案是一种从湿法炼锌的铜镉渣中回收有价金属的方法，包括以下步骤：
步骤1：将铜镉渣进行研磨，然后对研磨之后的铜镉渣粉进行筛分除杂，再将铜镉渣粉进行浆化处理；
步骤2：将浆化处理之后的铜镉渣进行蒸馏，收集馏出物；
步骤3：向馏出物中加入锌粉置换出铜，锌粉的质量为铜镉渣质量的1.3-1.6倍，然后过滤得到铜渣和滤液；
步骤4：向铜渣中加入草酸，得到草酸铜沉淀和混合液，滤出草酸铜沉淀，并将草酸铜沉淀进行洗涤后放入高温焙烧炉，进行加热分解，得到铜粉；
步骤5：将步骤3中得到的滤液进行电解，得到锌镉合金和电解残液；
步骤6：将锌镉合金引入真空塔盘中分离得锌、镉。
通过上述技术方案，本发明的从湿法炼锌的铜镉渣中回收有价金属的方法将铜和镉分开进行回收，减少了后续对铜各混合物进行再次分离的工序，降低了工作人员的工作量，提高了工作效率；同时在对铜镉渣进行处理之前，对铜镉渣进行研磨筛分，不仅缩短了后续对铜镉渣进行回收处理的时间，进一步提高了工作效率，同时对铜镉渣进行研磨之后，铜镉渣中的杂质也可以与铜镉渣进行分离，进而在筛分过程中即可直接将混在铜镉渣中的杂质筛分掉，提高了分离得到的铜和镉的纯净度，减少了后续的处理工作。
进一步的，步骤1中对铜镉渣进行浆化处理使用的处理液为硫酸。
更进一步的，所述硫酸的浓度控制在450g/L。
进一步的，步骤2中的蒸馏采用带冷凝室的真空炉进行蒸馏。
进一步的，步骤2中的蒸馏温度控制在95-105℃，蒸馏时间为6小时。
进一步的，步骤5中进行电解时的电解槽中的电解槽压为4-5V，电流密度为450mA。
进一步的，步骤5中进行电解时的电解温度为40-50℃，电解时间为30小时。
基于上述阐述，本申请技术方案与现有技术相比，其有益效果在于：
(1)本申请的从湿法炼锌的铜镉渣中回收有价金属的方法操作简单，金属回收率高，提高了铜镉渣中金属资源的回收利用率，降低了对环境的污染，起到了资源高效回收的效果，还实现了环保的功能；
(2)本发明的从湿法炼锌的铜镉渣中回收有价金属的方法将铜和镉分开进行回收，减少了后续对铜各混合物进行再次分离的工序，降低了工作人员的工作量，提高了工作效率；
(3)本发明在对铜镉渣进行处理之前，对铜镉渣进行研磨筛分，不仅缩短了后续对铜镉渣进行回收处理的时间，进一步提高了工作效率，同时对铜镉渣进行研磨之后，铜镉渣中的杂质也可以与铜镉渣进行分离，进而在筛分过程中即可直接将混在铜镉渣中的杂质筛分掉，提高了分离得到的铜和镉的纯净度，减少了后续的处理工作。
具体实施方式
实施例1
一种从湿法炼锌的铜镉渣中回收有价金属的方法，包括以下步骤：
步骤1：将铜镉渣进行研磨，然后对研磨之后的铜镉渣粉进行筛分除杂，
再将铜镉渣粉使用450g/L的硫酸进行浆化处理；
步骤2：将浆化处理之后的铜镉渣采用带冷凝室的真空炉进行蒸馏，收集馏出物；其中蒸馏温度控制在95℃，蒸馏时间为6小时；
步骤3：向馏出物中加入锌粉置换出铜，锌粉的质量为铜镉渣质量的1.3倍，然后过滤得到铜渣和滤液；
步骤4：向铜渣中加入草酸，得到草酸铜沉淀和混合液，滤出草酸铜沉淀，并将草酸铜沉淀进行洗涤后放入高温焙烧炉，进行加热分解，得到铜粉；
步骤5：将步骤3中得到的滤液进行电解，得到锌镉合金和电解残液；电解时的电解槽中的电解槽压为4V，电流密度为450mA；电解温度为40℃，电解时间为30小时；
步骤6：将锌镉合金引入真空塔盘中分离得锌、镉。
实施例2
一种从湿法炼锌的铜镉渣中回收有价金属的方法，包括以下步骤：
步骤1：将铜镉渣进行研磨，然后对研磨之后的铜镉渣粉进行筛分除杂，
再将铜镉渣粉使用450g/L的硫酸进行浆化处理；
步骤2：将浆化处理之后的铜镉渣采用带冷凝室的真空炉进行蒸馏，收集馏出物；其中蒸馏温度控制在100℃，蒸馏时间为6小时；
步骤3：向馏出物中加入锌粉置换出铜，锌粉的质量为铜镉渣质量的1.4倍，然后过滤得到铜渣和滤液；
步骤4：向铜渣中加入草酸，得到草酸铜沉淀和混合液，滤出草酸铜沉淀，并将草酸铜沉淀进行洗涤后放入高温焙烧炉，进行加热分解，得到铜粉；
步骤5：将步骤3中得到的滤液进行电解，得到锌镉合金和电解残液；电解时的电解槽中的电解槽压为4.5V，电流密度为450mA；电解温度为45℃，电解时间为30小时；
步骤6：将锌镉合金引入真空塔盘中分离得锌、镉。
实施例3
一种从湿法炼锌的铜镉渣中回收有价金属的方法，包括以下步骤：
步骤1：将铜镉渣进行研磨，然后对研磨之后的铜镉渣粉进行筛分除杂，
再将铜镉渣粉使用450g/L的硫酸进行浆化处理；
步骤2：将浆化处理之后的铜镉渣采用带冷凝室的真空炉进行蒸馏，收集馏出物；其中蒸馏温度控制在105℃，蒸馏时间为6小时；
步骤3：向馏出物中加入锌粉置换出铜，锌粉的质量为铜镉渣质量的1.5倍，然后过滤得到铜渣和滤液；
步骤4：向铜渣中加入草酸，得到草酸铜沉淀和混合液，滤出草酸铜沉淀，并将草酸铜沉淀进行洗涤后放入高温焙烧炉，进行加热分解，得到铜粉；
步骤5：将步骤3中得到的滤液进行电解，得到锌镉合金和电解残液；电解时的电解槽中的电解槽压为5V，电流密度为450mA；电解温度为50℃，电解时间为30小时；
步骤6：将锌镉合金引入真空塔盘中分离得锌、镉。
实施例4
一种从湿法炼锌的铜镉渣中回收有价金属的方法，包括以下步骤：
步骤1：将铜镉渣进行研磨，然后对研磨之后的铜镉渣粉进行筛分除杂，
再将铜镉渣粉使用450g/L的硫酸进行浆化处理；
步骤2：将浆化处理之后的铜镉渣采用带冷凝室的真空炉进行蒸馏，收集馏出物；其中蒸馏温度控制在95℃，蒸馏时间为6小时；
步骤3：向馏出物中加入锌粉置换出铜，锌粉的质量为铜镉渣质量的1.6倍，然后过滤得到铜渣和滤液；
步骤4：向铜渣中加入草酸，得到草酸铜沉淀和混合液，滤出草酸铜沉淀，并将草酸铜沉淀进行洗涤后放入高温焙烧炉，进行加热分解，得到铜粉；
步骤5：将步骤3中得到的滤液进行电解，得到锌镉合金和电解残液；电解时的电解槽中的电解槽压为5V，电流密度为450mA；电解温度为50℃，电解时间为30小时；
步骤6：将锌镉合金引入真空塔盘中分离得锌、镉。
实施例5
一种从湿法炼锌的铜镉渣中回收有价金属的方法，包括以下步骤：
步骤1：将铜镉渣进行研磨，然后对研磨之后的铜镉渣粉进行筛分除杂，
再将铜镉渣粉使用450g/L的硫酸进行浆化处理；
步骤2：将浆化处理之后的铜镉渣采用带冷凝室的真空炉进行蒸馏，收集馏出物；其中蒸馏温度控制在105℃，蒸馏时间为6小时；
步骤3：向馏出物中加入锌粉置换出铜，锌粉的质量为铜镉渣质量的1.3倍，
然后过滤得到铜渣和滤液；
步骤4：向铜渣中加入草酸，得到草酸铜沉淀和混合液，滤出草酸铜沉淀，并将草酸铜沉淀进行洗涤后放入高温焙烧炉，进行加热分解，得到铜粉；
步骤5：将步骤3中得到的滤液进行电解，得到锌镉合金和电解残液；电解时的电解槽中的电解槽压为4V，电流密度为450mA；电解温度为40℃，电解时间为30小时；
步骤6：将锌镉合金引入真空塔盘中分离得锌、镉。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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