从湿法炼锌锑盐净化钴渣中回收钴_锌_镉_铜解读

1、39技术从湿法炼锌锑盐净化钻渣中回收钻、锌、镉、铜文仅 U 庆杰贾玲李广海中冶葫芦岛有色金属集团公司技术中心摘要:在湿法炼锌工艺中，采用锑盐除钻法产出的净化钻渣经过酸性浸出后，锌、镉、钻等有价金 属进入溶液，铜进入浸出渣。浸出液经过双氧水氧化除铁、低 温锌粉置换除铜后，用a亚硝基-&萘酚的碱性溶液进行沉钻，沉钻渣经过酸洗除杂 后,进行氧化焙烧而得粗 Co 30 4。该工艺，经济效益明显。Puri ? cati on of Salt from the Hydrometallurgy of Cobalt An tim ony Slag Recoveryof Cobalt, Zinc, ca

2、dmium, Copper湿法炼锌的除钻方法有砷盐除钻法、黄药除钻法、&萘酚除钻法和锑盐除钻法。砷盐除钻法有剧毒的砷化氢气体产生，同时铜镉渣被砷污染而使回收流程复杂 化;黄药除钻法由于在生产的过程中有恶臭气体产生，作业环境恶劣；B萘酚除钻法在 国外应用较多，如日本的彦岛、安中等冶炼厂，国内的紫金矿业在处理高钻锌精矿采 用禺萘酚除钻法；锑盐除钻法除杂能力强，作业环境好，其应用越来越广泛。目前，国 内采用锑盐除钻法的湿法炼锌企业中，净化钻渣的处理通常采用稀酸进行选择性的 浸出，即将净化钻渣中的锌浸出进入溶液而将钻留在渣中。稀酸选择性浸出工艺的 不足之处在于:选择性比较差，锌钻分离不彻底；浸

3、出渣中含锌、镉高，其中浸出渣中 含锌高达 20%以上，需采用回转窑处理回收这部分锌、镉；经过回转窑处理，铜、钻进 入窑渣中，不能有效回收。研究如何从净化钻渣中综合回收锌、镉、铜、钻等有价 金属,是一项紧迫的任务。、基本原理禺萘酚除钻工艺的反应机理是禺萘酚与 NaNO 2 在弱酸性溶液中生成a亚硝基 -禺萘酚,a亚硝基-3萘酚同钻反应生成蓬松的红褐色内络盐沉淀(通常叫螯合物沉 淀。庆亚硝基-3萘酚不稳定，生产中只能边使用边制备。反应前，探酚同按比例在 NaOH 溶液中混合配制。在碱性溶液中配制的原因一是禺萘酚溶于碱液而难溶于水二是 NaNO 2 在碱性溶液中稳定。主要化学反应方程式如下：NaNO

4、 2 + H + = Na + + HNO 2 C 10H 7ONa + H + = C 10H 80 + Na +C 10H 80 +HNO 2 = C 10H 6ONOH + H 2O 4Co 2+ + C 10H 6ONOH+ 4H + = 4Co 3+ + C 10H 6NH2OH + H 2O C o3+3C10H6O N O H =Co(C 10H 6ONO3J + 3H +二、工艺过程从湿法炼锌锑盐净化钻渣中回收钻的工艺流程为：净化钻渣经过酸性浸出后，锌、镉、钻等有价金属进入溶液,铜进入浸出渣。浸出液经过双氧水氧化除铁、低温锌粉置换除铜后，用a亚硝基-3萘酚的碱性溶液进行沉钻，沉

5、钻渣经过酸洗除杂后，进行氧化焙烧而得 粗Co 3O 4。从湿法炼锌净化钻渣中回收钻工艺流程见图 1。1.酸浸根据加料量，计算加水量和加酸量。 先将水加入浸出罐中，然后打开加酸阀门加 酸。打开蒸汽阀门加热，当溶液温度达到 50C60C时,开始加料，进行浸出。浸出结 束，停止搅拌，进行压滤。滤渣洗涤数次，洗液返回酸浸配液或打入除铁槽中，酸浸渣脱 水后运到渣场存放。浸出控制要点:（1 加料的速度。加料的速度不宜过快，避免物料 沉底或反应过快造成冒槽事故。加料时，仔细观察反应情况，当反应过快时，适当减少 加料量或停止加料，待反应平稳后继续加料或增加加料量。（2 浸出的温度。温度低，作业的时间长，金属的

6、浸出率低；温度过高，反应过于激烈，易发生冒槽事故。（4 浸出 时间。40资源再生 2010/9T技术 ech no logy图 1 从电解锌净化钻渣中回收钻工艺流程图(5 浸出终点 pH 值控制(当 pH 值1.5 时加酸调整;pH 值1.0 时加钻渣调整。湿 法炼锌净化钻渣见表 1,废电解液成份见表 2,浸出液成份见表 3。2. 除铁根据浸出液中铁元素的含量计算出铁的量，按照铁和双氧水的一定质量比计算 出双氧水的用量。除铁时，先将双氧水慢慢加入到浸出液中，然后加入氢氧化钠，调整 pH值将 p H 值控制在 45 之间，搅拌 0.51 小时。取样分析除铁后液含 Fe 合格后，进行压滤。除铁渣洗

7、涤数次。洗液返回酸浸配液或打入沉钻槽，除铁渣运到渣场存放。除铁控制要点:(1 作业温度；(2 双氧水的用量;(3 终点的 p H 值。除铁后液成份见 表4。3. 除铜根据除铁后液中铜的含量计算出铜的重量,按照铜和锌粉的一定的质量比计算出锌粉的用量。将锌粉慢慢加入 到除铁后液中，搅拌 30 分钟，取样分析，除铜后液含 Cu 合格后，进行压滤。滤渣用少 量水冲洗,洗液和除铜后液打入除钻槽。除铜控制要点:(1 作业温度；(2 锌粉用量。除 铜后液成份见表 5。4. 沉钻根据除铁液中钻的含量计算出 Co 的重量，按照 Co:B萘酚:亚硝酸钠：烧碱:水，计 算出禺萘酚、亚硝酸钠、烧碱、水的用量，进行配制

8、a亚硝基-伕萘酚溶液。配制时 先加烧碱，然后加入水，加热至温度 50C60C,同时进行适当搅拌。烧碱全部溶化后 将禺萘酚加入到烧碱溶液中，然后将亚硝酸钠加入到 &萘酚烧碱溶液中，进行搅拌直 至溶解完全。a 亚硝基-&萘酚溶液放置时间不能超过 2 小时，要现用现配。通蒸汽将除铜后液加热 60C70C,将配好的a亚硝基-禺萘酚溶液缓慢地加入到除铜后液中，然后慢慢地加入浓硫酸调溶液的 pH值,搅拌 2 个小时。取沉钻后液分析，分析元素 Co,沉钻后液合格后，进行压滤。沉 钻后液经过活性炭吸附后，返到浸出工序。沉钻控制要点:（1 廉酚、亚硝酸钠、烧 碱与钻的比例；（2 调酸的速度；（3

9、 终点的 pH 值。沉钻后液的成份见表 6。5.钻渣煅烧称量要煅烧的物料，将物料放入炉内，散开铺平。调整布袋入口插板，保持炉内微负压，然后点燃煤气升温，升温的速度不宜过快，将温度控制一定的温度范围，恒温，直 到没有烟气逸出时，停止加热。待氧化钻完全冷却后，将氧化钻取出、分析、称重。氧化焙烧控制要点:（1 作业温度；（2 空气的量。粗 Co 30 4 的成份见表 7。编号 Co Zn Cd Mn Cu Fe #1 净化钻渣 0.60590.880.130.350.19#2 净化钻渣0.3761.273.720.170.290.11编号 Zn H2SO4Mn Fe #1 电解废液 49.32172

10、.48 2.300.005#2 电解废液50.35168.562.60表 1 湿法炼锌净化钻渣化学成分 单位:%表 2 湿法炼锌废电解液化学成分 单位:g/l试样编号 Co Zn Cd Mn Cu Fe #1 浸出液 0.21111.318.00 2.500.050.026#2S出液0.24134.090.510.740.080.015 #3 浸出液 0.50110.97 5.64 1.340.100.032#4ft 出液0.52115.08 5.32 2.210.200.032#5 浸 出液0.64144.881.161.300.200.031表 3 湿法炼锌净化钻渣浸出液成份 单位:g/l

11、试样编号 Co Zn Cd Mn Cu Fe #1 除铁后液 0.20109.167.50 2.460.040.001#餘铁 后液 0.22122.890.500.700.060.001#3 除铁后液 0.49105.76 5.46 1.290.090.001#4 除铁 后液 0.50108.69 5.30 2.200.160.001#5 除铁后液0.60135.651.081.270.200.001表 4 除铁后液成份单位:g/l41技术表 8 挥发窑处理钻渣工艺与禺萘酚除钻工艺成本分析三、主要技术经济指标及经济效益对比1.主要技术经济指标(1 浸出渣含钻 1%浸出渣率 2%浸出率 95%(

12、2 除铁后液含铁 0.005g/L (餘铜后液含铜 0.005g/L (矶钻后液含钻 0001g/L，沉钻率 99%(5 粗氧化钻含钻 40%(6 废电解液消耗量 800m 3/吨.钻(7 双氧水消耗量 0.5 吨/吨.钻(8 氢氧化钠消耗量 5 吨/吨.钻(9 亚硝酸钠消耗量 7.5 吨/吨.钻(10B萘酚 1012 吨/吨.钻 2.挥发窑处理钻渣工艺与3萘酚除钻工艺成本分析挥发窑处理钻渣工艺与禺萘酚除钻工艺成本分析见表&四、结论采用3萘酚法从湿法炼锌锑盐净化钻渣回收钻、锌、镉、铜等有价金属，工艺成熟可靠，产品中钻的含量达到了 50%,沉钻后液钻的含量达到了 1mg/l 以下。在回收

13、钻的同时，锌、镉、铜也得到了回收，其中锌、镉以硫酸盐溶液的形式返到浸出工序，铜富集到浸出渣中，含铜量达到了 40%。按照某公司13 万 t/a 电解锌计算，采用&萘酚法从湿法炼锌锑盐净化钻渣回收钻、锌、镉、铜等 有价金属工艺与选择性浸出分离钻、锌、镉、铜一挥发窑回收锌、镉工艺相比，不仅减少了废渣对环境的污染，而且每年新增经济效益 500 万元,经济效益十分明显。参考文献略试样编号 CoZnCdMnCuFe#1 除铜后液 0.20109.20 3.76 2.400.0010.001#2 除铜后液0.22122.870.300.700.0010.001#餘铜后液 0.49105.52 1.

14、89 1.300.0010.001#除铜后 液0.50108.60 4.26 2.200.0010.001#5 除铜后液0.60135.380.35 1.250.0010.001表 5 除铜后液成份单位:g/l试样编号 CoZnCdMnCuFe#1沉钻后液0.001102.662.802.320.0010.001#沉钻后液0.001122.870.280.540.0010.001#3%钻后液 0.001105.52 1.80 1.150.0010.001#4 沉钻后液 0.001108.60 4.17 1.960.0010.001#5%钻后液0.001135.380.27 1.060.0010.001表 6 沉钻后液的成份单位:g/l试样编号 Co Zn Cd Mn Cu Fe #1 氧化钻 58.800.520.0010.0010.200.35#2 氧化钻56.11 1.970.0130.0180.200.53#3 氧 化 钻56.83 1.850.160.0160.0700.70#4 氧 化 钻