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)