铜镉渣提取镉绵工艺研究

从铜镉渣酸浸后废渣中提取粗铅

收稿日期:2002-12-24 作者简介:曾懋华(1965-),男,湖南益阳人,韶关学院化学系教师,硕士研究生,主要从事应用化学的研究. 从铜镉渣酸浸后废渣中提取粗铅 曾懋华1,2,易飞鸿1,彭翠红2,奚长生2 (1.广东工业大学轻工化工学院,广东广州510081; 2.韶关学院化学系,广东韶关512005) 摘要:利用铜镉渣酸浸后的含铅废渣湿法生产醋酸铅及铅,有利于提高经济效益、改善生态环境.通过对铅渣中硫酸铅转变为醋酸铅的方法探讨,以及湿法提取铅的生产工艺流程和条件的研究,制得了纯度达90%以上的粗铅.关键词:环境保护;重金属提炼;铅;铜镉渣 中图分类号:X 758　文献标识码:A 文章编号:1007-5348(2003)03-0084-05 冶金工业生产中的铜镉渣、锌渣等含铅废渣通过二次利用,以硫酸浸取后的酸浸渣中的铅含量都很高,且主要以硫酸铅的形式存在,其硫酸铅含量一般为30%左右.酸浸渣含有铜、镉、银、铁等杂质,且难以分离,因而大多数的工厂把生产排出的含铅废渣作为废物堆放.铅是一种对人体有毒的重金属,含铅废渣的长期堆放会污染环境,破坏生态平衡,影响人们的生活.因此,从含铅废渣中提取铅,在提高经济效益和二次资源利用方面都有重要的意义,同时,铅的回收也有利于减少环境污染,保护生态环境. 国内外从铅盐中提取铅,主要用电解法和置换法,以锌粉置换存在置换率低、生产成本高的缺点[1].本文作者对含铅废渣的综合利用进行了探讨,通过多种方法进行各种试验,研究出以锌粒置换铅以及由硫酸铅转变为醋酸铅的方法,此法具有抗杂质干扰性好、工艺流程简单、生产出的粗铅含铅量高,可以直接应用制取铅制品等优点. 1　基本原理 以20%～25%的硫酸浸取含铅废渣[2],铅以硫酸铅的形式存在于酸浸渣中,利用碳酸盐与硫酸铅(K sp (PbS O 4)=116×10-8)反应,生成溶度积更小的碳酸铅(K sp (PbCO 3)=714×10-14)沉淀: PbS O 4+Na 2C O 3=PbC O 3+Na 2S O 4 PbS O 4+(NH 4)2C O 3=PbC O 3+(NH 4)2S O 4 PbS O 4+2NH 4HC O 3=PbC O 3+(NH 4)2S O 4+C O 2↑+H 2O 用1ζ1的醋酸溶解碳酸铅,得到醋酸铅工业产品. PbC O 3+2H Ac =Pb (Ac )2+H 2O +C O 2↑ 由醋酸铅作为中间产品可制取金属铅.调节pH 值后,将锌粒加入到醋酸铅溶液中,将铅置换出来: Pb 2++Zn =Pb +Zn 2+ 2003年3月韶关学院学报(自然科学版) Mar.2003第24卷　第3期 Journal of Shaoguan University (Natural Science ) V ol.24　N o.3

从铜镉渣中析出铜锌镉的氧化氨浸工艺

第31卷　第2期　 吉首大学学报(自然科学版)Vol.31　No.2 2010年3月J ournal of J is ho u Uni ver s i t y (Nat ural Sci ence Editio n)Mar.2010 文章编号:100722985(2010)022******* 从铜镉渣中析出铜锌镉的氧化氨浸工艺 3 刘海洋,颜文斌,石爱华,高　峰 (吉首大学化学化工学院,湖南吉首　416000) 摘　要:针对传统氨浸工艺浸出率较低现状,采用氧化氨浸工艺浸出回收铜镉渣中的镉、锌和铜.为了确定氧化氨浸工艺的最佳浸出条件,采用正交实验的方法研究了铜镉渣氧化氨浸的影响因素.结果表明:在氨水浓度3.7mol/L ,铵离子浓度5.0mol/L 和(N H 4)2S 2O 8浓度30g/L 、液固比6∶1的条件下,镉、铜的浸出率达到99%,同时锌的浸出率达到96%,浸出率明显高于传统氨浸方法. 关键词:铜镉渣;氧化氨浸;镉;锌;铜 中图分类号:TF813 文献标识码:B 近年来我国冶锌工业发展迅速,湿法炼锌厂每年都会产出大量的铜镉渣.铜镉渣中一般含Cd 5%～10%,Cu 1.5%～5%,Zn 28%～50%,仍具有极高的利用价值[1].但因资金和技术条件所限,这些铜镉渣未能得到有效处理,不仅浪费了大量资源,影响企业的经济效益,对环境也有一定污染.随着经济的发展和对资源的需求量增大,当一次资源日渐贫竭时,利用二次资源则成为必然.如果铜镉渣中主要有价金属全部回收利用,必然能产生可观的经济效益和社会效益. 通过湿法回收铜镉渣中的有价金属常用酸浸法[224]和氨浸法[528].酸浸法在酸浸时进入浸出液的杂质多,需进行一系列的净化除杂处理,工艺流程长,操作复杂,成本高.氨浸法所得浸出液杂质少,净化除杂容易,工艺流程短,过程简单.但使用氨水和碳酸铵作为浸出剂时浸出率不高,尤其是渣中的金属铜不易浸出.为此,笔者研究在氨水和碳酸铵体系中加入氧化剂,从而提高浸出率的工艺. 1　实验原料及方法 1.1实验原料 本实验所采用的原料为湘西某企业生产产生的铜镉渣,锌主要以Zn 和ZnO ,ZnSO 4的形式存在,铜和镉主要以单质及其氧化物的形式存在.其主要化学组成见表1. 表1　铜镉渣主要化学组成(质量分数) % Zn Cd Cu Fe Pb Co Ni 40.9 6.430.98 1.230.990.0030.011.2实验试剂及设备 实验试剂:氨水、碳酸铵、过硫酸铵等,均为分析纯试剂. 实验装置:集热式恒温加热磁力搅拌器、烧杯、表面皿、量筒等. 1.3实验方法及流程 将铜镉渣磨细至200目占90%以上备用,按不同浓度要求用碳酸铵、氨水和蒸馏水配制浸出剂并标定好备用.实验规模为为每次30g ,考察的因素有氨水浓度、碳酸铵浓度、液固比、氧化剂浓度、时间等. 3收稿日期:2009212224 基金项目:湖南省教育厅资助科研项目(08C717);湖南省科技计划项目(2008GK 3003) 作者简介刘海洋(62),男,河南新蔡人,吉首大学化学化工学院硕士研究生,主要从事矿产资源加工与利用研究通讯作者颜文斌,教授,主要从事无机材料及矿产资源加工与利用研究:197:.