申请日2014.11.25
公开(公告)日2015.03.25
IPC分类号C22B7/00; C22B7/02; C22B17/00; C22B19/30; C22B13/00
摘要
一种炼铅高镉烟灰和锌电解废水的综合回收方法，包括碱洗、浸出、絮凝脱砷、置换、压团、铸型、蒸馏等步骤，碱洗步骤是在超声波条件下进行的，使用的碱为氢氧化钠+纯碱或氢氧化钾+纯碱的混合物;所述浸出步骤包括二段浸出，使用的浸出剂为锌电解废水或锌电解废水+二段浸出液的混合液;絮凝脱砷是在一段浸出接近终点时，加入絮凝剂七水硫酸亚铁和氧化剂双氧水脱除浸出液中的砷。本发明综合利用率高、回收成本较低、镉和锌的回收率高。
权利要求书
1.一种炼铅高镉烟灰和锌电解废水的综合回收方法，包括碱洗、浸出、絮凝脱砷、置换、压团、铸型、蒸馏等步骤，其特征在于：
A. 所述的碱洗步骤是在超声波的条件下对炼铅高镉烟灰进行碱洗，碱洗使用的碱为氢氧化钠+纯碱或氢氧化钾+纯碱的混合物;
B. 所述的浸出步骤是对碱洗渣进行浸出，分为一段浸出和二段浸出，使用的浸出剂为锌电解废水或锌电解废水+二段浸出液的混合液;
C. 所述的絮凝脱砷步骤是在一段浸出接近终点时，加入絮凝剂七水硫酸亚铁和氧化剂双氧水脱除一段浸出液中的砷。
2.根据权利要求1所述的一种炼铅高镉烟灰和锌电解废水的综合回收方法，其特征在于：所述的炼铅高镉烟灰的碱洗步骤是碱洗温度在0～100℃的条件下进行的，但更优选的碱洗温度为60～85℃，碱洗过程中在超声波条件下进行。
3.根据权利要求1所述的一种炼铅高镉烟灰和锌电解废水的综合回收方法，其特征在于：所述一段浸出的浸出温度为65~90℃，浸出剂为锌电解废水和二段浸出液的混合液，浸出终点pH为3～4。
4.根据权利要求1所述的一种炼铅高镉烟灰和锌电解废水的综合回收方法，其特征在于：所述二段浸出的浸出剂为锌电解废水，温度为80～95℃，浸出时间为2～4h，浸出终点控制pH为0.5～1。
5.根据权利要求1所述的一种炼铅高镉烟灰和锌电解废水的综合回收方法，其特征在于：所述絮凝脱砷步骤是在一段浸出接近终点时进行，按每升浸出液加入5～10g七水硫酸亚铁，并缓慢加入双氧水。
6.根据权利要求1所述的一种炼铅高镉烟灰和锌电解废水的综合回收方法，其特征在于：所述二段浸出步骤所得的浸出渣洗涤后经铅冶炼回收其中的铅，置换后液经锌冶炼回收其中的锌。
说明书
一种炼铅高镉烟灰和锌电解废水的综合回收方法
技术领域
本发明涉及一种废物湿法冶炼的方法，特别涉及一种炼铅高镉烟灰和锌电解废水的综合回收方法。
背景技术
铅冶炼过程中，铅精矿经熔炼工序，产出的烟尘经电收尘收集到的烟灰，当烟灰中含镉较低时，重返原料系统配料;当烟灰中镉含量超过8%时，烟灰开路出铅系统，此时的烟灰称为炼铅高镉烟灰。炼铅高镉烟灰中通常含有铅、镉和锌等有价金属，同时也含有害元素F、Cl。
目前炼铅高镉烟灰的处理方式有：(1)堆存，这严重的污染了环境，并造成了巨大的资源浪费和经济损失。(2)炼铅高镉烟灰与回转窑烟尘一起稀酸浸出，酸浸渣送铅系统回收铅，酸浸液并入锌冶炼系统的焙砂浸出液，在锌冶炼系统采用常规工艺回收镉，产出镉锭;此方法虽然回收了炼铅高镉烟灰中的有价金属铅、镉和锌，但锌镉的回收率不高，且有害元素F、Cl大部分进入了锌系统，增加了锌生产过程中脱F、Cl的成本。(3)炼铅高镉烟灰经熔炼可硫酸化焙烧使镉加以富集，同时得到的中间产品含硫化物很少，直接用硫酸浸出，镉的回收率较高。但此方法属于火法过程，环境污染较大，同时锌没得到回收。
锌冶炼过程中，需对锌电积的阴极板表面杂物进行弱酸浸泡和清洗，清洗阴极板后产生的水称为锌电解废水。锌电解废水中一般含锌为10～30g/L，含硫酸为10～20g/L。目前锌电解废水的处理方式有：(1)根据锌系统体积平衡，一部分返锌系统，补充锌冶炼过程中的部分水损失，另一部分并入污水处理系统。此方法增加锌冶炼厂外排污水量，增大了污水处理成本，同时浪费了资源。(2)先用碱中和锌电解废水中的酸，再用萃取法回收其中的锌。此方法虽回收了锌电解废水中的锌，但锌的回收率较低，且酸没有得到利用。
因此，现有技术不能适应从炼铅高镉烟灰和锌电解废水中综合回收铅、镉和锌等有价金属，并利用锌电解废水中的酸，如何从废弃物和废水中高效回收铅、镉和锌等有价金属、并充分利用废水中的酸、又有效降低生产成本是有待进一步探索的难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种炼铅高镉烟灰和锌电解废水的综合回收方法，它可在超声波条件下碱洗，脱除炼铅高镉烟灰中96%以上的F、Cl，使锌电解废水中的酸充分利用于炼铅高镉烟灰的浸出，锌回收率达98%，镉回收率超过85%。
本发明的技术方案是：
一种炼铅高镉烟灰和锌电解废水的综合回收方法：包括碱洗、浸出、絮凝脱砷、置换、压团、铸型、蒸馏等步骤，其特征在于：
A. 所述的碱洗步骤是在超声波的条件下对炼铅高镉烟灰进行碱洗，碱洗使用的碱为氢氧化钠+纯碱或氢氧化钾+纯碱的混合物;
B. 所述的浸出步骤是对碱洗渣进行浸出，分为一段浸出和二段浸出步骤，使用的浸出剂为锌电解废水或锌电解废水+二段浸出液的混合液;
C. 所述的絮凝脱砷步骤是在一段浸出接近终点时，加入絮凝剂七水硫酸亚铁和氧化剂双氧水脱除一段浸出液中的砷。
优选的，所述碱洗步骤是碱洗温度可在0～100℃条件下进行的，但更优选的碱洗温度为60～85℃，碱洗过程中在超声波条件下进行，并根据原料的种类适当优选超声波强度，生产效率是超声波强度优选的唯一因素。
优选的，所述一段浸出的浸出温度为65~90℃，浸出剂为锌电解废水和二段浸出液的混合液，浸出终点pH为3～4。
优选的，所述二段浸出的浸出剂为锌电解废水，温度为80～95℃，浸出时间为2～4h，浸出终点控制pH为0.5～1。
优选的，所述絮凝脱砷步骤是在一段浸出接近终点时，按每升浸出液加入5～10g七水硫酸亚铁，并缓慢加入双氧水。
进一步的，所述二段浸出步骤所得的浸出渣洗涤后经铅冶炼回收其中的铅，置换后液经锌冶炼回收其中的锌。
本发明有益效果如下：
本发明先将炼铅高镉烟灰在存在超声波的条件下进行碱洗，使炼铅高镉烟灰中F、Cl的脱除率超过96%，保证了使用锌电解废水浸出炼铅高镉烟灰的浸出液中的F、Cl含量低于锌电解液中F、Cl的含量，从而降低了镉置换后液返锌系统中锌的回收成本。
将碱洗渣经过两次优化浸出和絮凝脱砷，保证了炼铅高镉烟灰中的镉回收率达85%，降低了碱洗渣浸出液中杂质的含量，提高了粗镉中镉的品位。
使用锌电解废水浸出碱洗渣，充分利用了锌电解废水中的酸和回收了锌电解废水和炼铅高镉烟灰中的锌，锌的回收率达98%。
碱洗渣的浸出渣返锌系统，炼铅高镉烟灰中的铅得到了回收。从而达到了综合回收炼铅高镉烟灰和锌电解废水中的铅、镉和锌，并成功利用了锌电解废水中的酸，降低了生产成本。