权利要求
1.一种
铅锌冶炼渣联合制备硫化镉的工艺，其特征在于：按以下步骤进行：
步骤1：将锌冶炼渣采用湿式球磨机磨矿，控制磨矿浓度为70-75%，粒度控制在100目占比45%以上;
步骤2：将步骤1所得的矿浆输送至碱性浸出槽，并加入片碱和水，控制浸出矿浆浓度为25%-30%，反应时间为0.5-1h，反应温度为60-80℃，反应结束后采用压滤机固液分离得到富锌渣和浸出液B;
步骤3：将铅冶炼渣输送至中性浸出槽，加入水，控制浸出矿浆浓度为30%-35%，反应时间为1-1.5h，反应温度为50-60℃，反应结束后采用压滤机固液分离，得到富铅渣和浸出液A;
步骤4：将步骤2得到的浸出液B和步骤3得到的浸出液A共同输送至混合反应槽进行沉淀反应，反应时间为1-1.5h，反应温度为常温，浸出液B和浸出液A的体积比为1-1.5：1，反应结束后采用压滤机固液分离得到硫化镉产品和沉镉后液;
步骤5：将步骤4得到的沉镉后液一部分返回至步骤2作为调节碱性浸出的调浆水，剩余部分采用蒸发结晶产出钠盐结晶和冷凝水;
步骤6：将步骤5得到的冷凝水返回步骤1作为磨矿调节磨矿浓度的调浆水。
2.根据权利要求1所述的铅锌冶炼渣联合制备硫化镉的工艺，其特征在于：步骤1中，锌冶炼渣为
锌精矿氧压浸出产出的浸出渣，再通过硫
浮选得到的硫精矿，硫精矿通过熔融过滤提纯后产出的硫化物滤渣，其主要成分为：S 50-60%，Fe 7-10%，Zn 5-10%，Au 1.5-2%，其中S的主要物相为：硫单质中硫占比80-94.65%，硫化物中硫占比2-10%，硫酸盐中硫的占比为2-10%。
3.根据权利要求1所述的铅锌冶炼渣联合制备硫化镉的工艺，其特征在于：在步骤2中根据锌冶炼渣中含硫调整片碱的加入量，硫和氢氧化钠的摩尔比为5:3，得到的浸出液B主要是Na2S4和Na2S2O3的混合溶液，且含硫为15-20g/L。
4.根据权利要求1所述的铅锌冶炼渣联合制备硫化镉的工艺，其特征在于：步骤2得到的富锌渣主要成分包括：Zn 13-15%、Au2-3.5g/t、S15-20%。
5.根据权利要求1所述的铅锌冶炼渣联合制备硫化镉的工艺，其特征在于：步骤3中的铅冶炼渣为
铅精矿采用底吹熔炼渣产出的含镉烟灰，主要成分为：Cd 15-20%，Pb 40-45%，镉的物相主要是硫酸镉，得到的浸出液A主要是硫酸镉的溶液，含镉为40-60g/L。
6.根据权利要求1所述的铅锌冶炼渣联合制备硫化镉的工艺，其特征在于：步骤3得到的富铅渣中含Cd 0.4-1%、Pb 50-70%。
7.根据权利要求1所述的铅锌冶炼渣联合制备硫化镉的工艺，其特征在于：步骤4得到的沉镉后液中含镉为0.05-0.1g/L。
8.根据权利要求1所述的铅锌冶炼渣联合制备硫化镉的新工艺，其特征在于：步骤5中蒸发结晶产出钠盐结晶主要是反应剩余的Na2S、Na2S4和Na2S2O3的混合结晶盐，含硫为20-50%。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及化工生产技术领域，尤其涉及一种基于铅锌冶炼渣联合制备硫化镉的工艺。
背景技术
[0002]氧压浸出产出的硫化物滤渣属危险废弃物，热滤渣中富含铅、锌、金、银、铟等有价金属，且硫主要以单质硫为主，含量高达63%，是一种难处理冶金废渣，长期堆存会造成环境污染和有价金属的损失。合理实现
危废渣的无害化处理，并从中回收有价金属对环保和经济效益具有较大贡献。目前，国内外处理锌危废渣的方法均存在不足，如回转窑处理危废渣的能耗高、有价金属回收率低、烟化炉处理存在炉寿短的问题、Ausmelt炉耗材损耗大等。采用富氧侧吹-烟化提锌工艺处理锌冶炼硫化物滤渣存在许多问题：一是产出的硫酸附加值较低，且环保要求及处置成本高。二是由于渣中含硫较高，且以单质硫为主，在熔炼过程中单质硫容易挥发进入烟道，对设备造成堵塞影响生产。三是渣中含金1.7g/t，含银140g/t左右，火法处理难以富集回收，会造成有价金属损失。
[0003]与此同时，镉在地壳中含量极少，大约占0.005‰，主要伴生在铅、锌矿中，在自然界中以辉镉矿的形态存在。在铅冶炼过程中，镉主要富集在底吹熔炼烟尘中，且主要以硫酸镉、硫化镉等形态存在。底吹烟灰镉的回收大多是采用弱酸性浸出，浸出液采用
锌粉置换得到海绵镉，锌粉加入量为含镉的1.1倍，锌粉价格比镉金属价格较高，因此采用锌粉置换镉的方法成本偏高。
[0004]因此，为了实现锌冶炼硫化物滤渣和铅冶炼底吹烟灰的有价金属富集回收，开发铅锌冶炼渣联合制备硫化镉的工艺具有重要的经济效应和社会效应。
发明内容
[0005]本发明针对现有技术的缺陷，提供一种工艺流程较短、铅锌富集率及镉回收率高、铅锌冶炼渣资源能得到有效利用的铅锌冶炼渣联合制备硫化镉的工艺。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种铅锌冶炼渣联合制备硫化镉的工艺，其特征在于：按以下步骤进行：
[0007]步骤1：将锌冶炼渣采用湿式球磨机磨矿，控制磨矿浓度为70-75%，粒度控制在100目占比45%以上;
[0008]步骤2：将步骤1所得的矿浆输送至碱性浸出槽，并加入片碱和水，控制浸出矿浆浓度为25%-30%，反应时间为0.5-1h，反应温度为60-80℃，反应结束后采用压滤机固液分离得到富锌渣和浸出液B;
[0009]步骤3：将铅冶炼渣输送至中性浸出槽，加入水，控制浸出矿浆浓度为30%-35%，反应时间为1-1.5h，反应温度为50-60℃，反应结束后采用压滤机固液分离，得到富铅渣和浸出液A;
[0010]步骤4：将步骤2得到的浸出液B和步骤3得到的浸出液A共同输送至混合反应槽进行沉淀反应，反应时间为1-1.5h，反应温度为常温，浸出液B和浸出液A的体积比为1-1.5：1，反应结束后采用压滤机固液分离得到硫化镉产品和沉镉后液;
[0011]步骤5：将步骤4得到的沉镉后液一部分返回至步骤2作为调节碱性浸出的调浆水，剩余部分采用蒸发结晶产出钠盐结晶和冷凝水;
[0012]步骤6：将步骤5得到的冷凝水返回步骤1作为磨矿调节磨矿浓度的调浆水。
[0013]步骤1中，锌冶炼渣为锌精矿氧压浸出产出的浸出渣，再通过硫浮选得到的硫精矿，硫精矿通过熔融过滤提纯后产出的硫化物滤渣，其主要成分为：S 50-60%，Fe 7-10%，Zn 5-10%，Au 1.5-2%，其中S的主要物相为：硫单质中硫占比80-94.65%，硫化物中硫占比2-10%，硫酸盐中硫的占比为2-10%。
[0014]在步骤2中根据锌冶炼渣中含硫调整片碱的加入量，硫和氢氧化钠的摩尔比为5:3，得到的浸出液B主要是Na2S4和Na2S2O3的混合溶液，且含硫为15-20g/L。
[0015]步骤2得到的富锌渣主要成分包括：Zn 13-15%、Au 2-3.5g/t、S15-20%。
[0016]步骤3中的铅冶炼渣为铅精矿采用底吹熔炼渣产出的含镉烟灰，主要成分为：Cd15-20%，Pb 40-45%，镉的物相主要是硫酸镉，得到的浸出液A主要是硫酸镉的溶液，含镉为40-60g/L。而步骤3得到的富铅渣中含Cd 0.4-1%、Pb 50-70%。
[0017]步骤4得到的沉镉后液中含镉为0.05-0.1g/L。
[0018]步骤5中蒸发结晶产出钠盐结晶主要是反应剩余的Na2S、Na2S4和Na2S2O3的混合结晶盐，含硫为20-50%。
[0019]本发明工艺相对于现有技术具有以下优点：
[0020]第一、基于锌冶炼硫化物滤渣中硫主要以单质硫为主，和氢氧化钠反应生成Na2SX的机理，通过控制硫和氢氧化钠的摩尔比为5:3定向得到Na2S4主要产物。再利用铅冶炼底吹烟灰中镉主要以硫酸镉的形态存在，利用硫酸镉溶于水的特性，通过中性浸出得到硫酸镉溶液，利用Na2S4水解产出HS-和S2-，较Na2S水解产出的S2-的摩尔数多的机理，控制浸出液B和浸出液A的体积比为1-1.5：1，有效利用了浸出液A和B中Cd和S的含量，实现了CdS产品的产出。一方面富集了锌冶炼硫化物滤渣中有价金属元素，富集比达到2-2.5，另一方面实现了铅冶炼底吹烟灰中镉的回收，实现了铅锌冶炼渣资源的回收利用。
[0021]第二、得到的结晶产物主要是反应剩余的Na2S、Na2S4和Na2S2O3的混合结晶盐，含硫在20-50%，可用于
浮选药剂替代Na2S。
附图说明
[0022]图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图1通过具体实施例对本发明做进一步说明：
[0024]实施例1
[0025]锌冶炼硫化物滤渣主要成分为：S 51%，Fe 7.4%，Zn 5.2%，Au 1.5%，其中S的主要物相为：硫单质中硫占比83%，硫化物中硫占比3%，硫酸盐中硫的占比为3%。铅冶炼含镉烟灰，主要成分为：Cd 15%，Pb 40%，镉的物相主要是硫酸镉。
[0026]按以下步骤进行：
[0027]步骤1：将锌冶炼渣采用湿式球磨机磨矿，控制磨矿浓度为70%，粒度控制在100目占比45%;
[0028]步骤2：将步骤1所得的矿浆输送至碱性浸出槽，并加入片碱和水，控制浸出矿浆浓度为25%，反应时间为0.5h，反应温度为60℃，反应结束后采用压滤机固液分离得到富锌渣和浸出液B;
[0029]步骤3：将铅冶炼渣输送至中性浸出槽，加入水，控制浸出矿浆浓度为30%，反应时间为1h，反应温度为50℃，反应结束后采用压滤机固液分离，得到富铅渣和浸出液A;
[0030]步骤4：将浸出液B和浸出液A共同输送至混合反应槽进行沉淀反应，反应时间为1h，反应温度为常温，浸出液B和浸出液A的体积比为1：1，反应结束后采用压滤机固液分离得到硫化镉产品和沉镉后液;
[0031]步骤5：将步骤4得到的沉镉后液部分返回至步骤2作为调节碱性浸出的调浆水，剩余部分采用蒸发结晶产出钠盐结晶和冷凝水;
[0032]步骤6：将步骤5得到的冷凝水返回步骤1作为磨矿调节磨矿浓度的调浆水。
[0033]步骤2中，片碱的加入量根据锌冶炼渣中含硫进行调整，硫和氢氧化钠的摩尔比为5:3。
[0034]结果：
[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。富锌渣的主要成分包括：Zn 13.4%、Au 2.3g/t、S15%。得到的浸出液A主要是硫酸镉的溶液，含镉在40g/L。得到的富铅渣中含Cd 0.4%、Pb 53%。得到的沉镉后液中含镉为0.06g/L。蒸发结晶产出钠盐结晶主要是反应剩余的Na2S、Na2S4和Na2S2O3的混合结晶盐，含硫在24%。硫化镉产品含镉76%，硫资源利用率82%。
[0036]实施例2
[0037]锌冶炼硫化物滤渣主要成分为：S 55%，Fe 8.2%，Zn 7.8%，Au 1.8%，其中S的主要物相为：硫单质中硫占比90%，硫化物中硫占比7%，硫酸盐中硫的占比为3%。铅冶炼含镉烟灰，主要成分为：Cd 18%，Pb 43%，镉的物相主要是硫酸镉。
[0038]按以下步骤进行：
[0039]步骤1：将锌冶炼渣采用湿式球磨机磨矿，控制磨矿浓度为78%，粒度控制在100目占比52%;
[0040]步骤2：将步骤1所得的矿浆输送至碱性浸出槽，并加入片碱和水，控制浸出矿浆浓度为28%，反应时间为0.8h，反应温度为70℃，反应结束后采用压滤机固液分离得到富锌渣和浸出液B;
[0041]步骤3：将铅冶炼渣输送至中性浸出槽，加入水，控制浸出矿浆浓度为30%，反应时间为1.3h，反应温度为55℃，反应结束后采用压滤机固液分离，得到富铅渣和浸出液A;
[0042]步骤4：将浸出液B和浸出液A共同输送至混合反应槽进行沉淀反应，反应时间为1.3h，反应温度为常温，浸出液B和浸出液A的体积比为1.3：1，反应结束后采用压滤机固液分离得到硫化镉产品和沉镉后液;
[0043]步骤5：将步骤4得到的沉镉后液部分返回至步骤2作为调节碱性浸出的调浆水，剩余部分采用蒸发结晶产出钠盐结晶和冷凝水;
[0044]步骤6：将步骤5得到的冷凝水返回步骤1作为磨矿调节磨矿浓度的调浆水。
[0045]步骤2中，片碱的加入量根据锌冶炼渣中含硫进行调整，硫和氢氧化钠的摩尔比为5:3。
[0046]结果：
[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。富锌渣的主要成分包括：Zn 15.6%、Au3.5g/t、S18%。得到的浸出液A主要是硫酸镉的溶液，含镉在48g/L。得到的富铅渣中含Cd 0.6%、Pb 62%。得到的沉镉后液中含镉为0.08g/L。蒸发结晶产出钠盐结晶主要是反应剩余的Na2S、Na2S4和Na2S2O3的混合结晶盐，含硫在33%。硫化镉产品含镉78%，硫资源利用率84.5%。
[0048]实施例3
[0049]锌冶炼硫化物滤渣主要成分为：S 58%，Fe 9%，Zn 9%，Au 1.9%，其中S的主要物相为：硫单质中硫占比94%，硫化物中硫占比02%，硫酸盐中硫的占比为19%。铅冶炼含镉烟灰主要成分为：Cd 18%，Pb45%，镉的物相主要是硫酸镉。
[0050]按以下步骤进行：
[0051]步骤1：将锌冶炼渣采用湿式球磨机磨矿，控制磨矿浓度为75%，粒度控制在100目占比55%;
[0052]步骤2：将步骤1所得的矿浆输送至碱性浸出槽，并加入片碱和水，控制浸出矿浆浓度为30%，反应时间为1h，反应温度为80℃，反应结束后采用压滤机固液分离得到富锌渣和浸出液B;
[0053]步骤3：将铅冶炼渣输送至中性浸出槽，加入水，控制浸出矿浆浓度为35%，反应时间为1.5h，反应温度为60℃，反应结束后采用压滤机固液分离，得到富铅渣和浸出液A;
[0054]步骤4：将浸出液B和浸出液A共同输送至混合反应槽进行沉淀反应，反应时间为1.5h，反应温度为常温，浸出液B和浸出液A的体积比为1.5：1，反应结束后采用压滤机固液分离得到硫化镉产品和沉镉后液;
[0055]步骤5：将步骤4得到的沉镉后液部分返回至步骤2作为调节碱性浸出的调浆水，部分采用蒸发结晶产出钠盐结晶和冷凝水;
[0056]步骤6：将步骤5得到的冷凝水返回步骤1作为磨矿调节磨矿浓度的调浆水。
[0057]步骤2中，片碱的加入量根据锌冶炼渣中含硫进行调整，硫和氢氧化钠的摩尔比为5:3。
[0058]结果：
[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。富锌渣的主要成分包括：Zn 14.9%、Au 3.5g/t、S20%。得到的浸出液A主要是硫酸镉的溶液，含镉在56g/L。得到的富铅渣中含Cd 0.8%、Pb 68%。得到的沉镉后液中含镉为0.1g/L。蒸发结晶产出钠盐结晶主要是反应剩余的Na2S、Na2S4和Na2S2O3的混合结晶盐，含硫在48%。硫化镉产品含镉76.8%。
[0060]以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围。
说明书附图(1)
声明：
“铅锌冶炼渣联合制备硫化镉的工艺” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
154
编辑：中冶有色技术网
来源：西部矿业股份有限公司, 西部矿业集团科技发展有限公司, 青海西矿稀贵金属有限公司
分享 0
举报 0
收藏 0
反对 0
点赞 0
2025年03月20日 ~ 22日 
