从铜镉渣中回收镉工艺流程探讨
电热板消解测定土壤中铜锌铅镉镍镉方法的探讨
电热板消解测定土壤中铜锌铅镉镍镉方法的探讨
摘要 电热板消解土壤具有温度控制难，消解时间长，加酸量大，待测组分易损失或沾污的特点。笔者根据多年经验，对国标方法中的全消解法进行了探讨：细化了消解温度（低温消解阶段设定温度为150℃以下，中温消解阶段设定温度为220℃~260℃），改变了加酸顺序，拉开了加酸时间，提出了一些注意点。
关键词 电热板；土壤；消解；温度
中图分类号s15 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2012）69-0030-02
0 引言
铜锌铅镉镍镉等土壤元素，在国标方法中采用的都是盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸全消解方法，其中铜锌消解后加入硝酸镧为基体改进剂[1]、铅镉消解后加入磷酸氢二铵为基体改进剂[2]，铬消解后加入氯化铵为基体改进剂[3]，镍则不需要加[4]。一般情况下，土壤中的重金属元素含量较高，除镉需用石墨炉测定，其余均可用火焰法测定，不需要加基体改进剂。且经多次使用国家标准样品验证可知，石墨炉测定土壤中镉元素时，不加基体改进剂也不影响测量的准确度和稳定性。故使用全消解法消解土壤所得消解液，大多数情况下可一次消解不加基体改进剂，测定以上六种重金属元素。
电热板消解作为一种传统消解方法，因其设备简单、成本低廉，仍占有广大市场。但由于是敞开式消解，温度难以控制，消解时间
长，加酸量太大，待测组分易损失或沾污，以上几点都需要操作人员长期摸索才能有较好的控制。在此浅谈一下笔者多年消解的一点经验，以供广大同业参考。
1 国标中全消解法描述
准确称取0.2g~0.5g（精确至0.0002g）试样于50ml聚四氟乙烯坩埚中，用水润湿后加入10ml盐酸，于通风橱内的电热板上低温加热，使样品初步分解，待蒸发至约剩3ml左右时，取下稍冷，然后加入5ml硝酸，5ml氢氟酸，3ml高氯酸，加盖后于电热板上中温加热。1h后，开盖，继续加热除硅，为了达到良好的飞硅效果，应经常摇动坩埚。当加热至冒白浓厚烟时，加盖，使黑色有机碳化物分解。待坩埚壁上的黑色有机物消失后，开盖驱赶高氯酸白烟蒸至内容物呈粘稠状。视消解情况可再加入3ml硝酸，3ml硝酸，3ml氢氟酸和1ml高氯酸，重复上述消解过程。当白烟再次基本冒尽且坩埚内容物呈粘稠状时，取下稍冷，用水冲洗坩埚盖和内壁，并加入1ml硝酸溶液温热溶解残渣。然后将溶液转移至50ml容量瓶中，冷却后定容至标线摇匀，备测[1]。
去除废水中的镉的工艺流程
去除废水中的镉的工艺流程
废水中镉的去除主要有物理方法、化学方法和生物方法三种工艺流程。下面详细介绍这三种方法的具体流程。
一、物理方法
物理方法主要是利用一些物理性质的差异将废水中的镉与其他物质进行分离。常用的物理方法有沉淀法、过滤法和吸附法等。
1. 沉淀法：
废水中的镉可以通过与某些沉淀剂反应形成不溶性的镉盐沉淀物，进而使镉从废水中去除。流程如下：
（1）调节废水的pH值，通常使其处于中性或弱碱性条件下，以利于镉的沉淀。
（2）添加合适的沉淀剂，如碳酸钠、氢氧化钠或石灰等，与镉离子反应生成沉淀。
（3）将产生的沉淀物与废水进行分离，可通过沉淀池、沉淀沟或离心机等实现。
2. 过滤法：
过滤法是通过过滤介质将废水中的镉颗粒分离出来。流程如下：
（1）将废水通入过滤装置，常用的过滤介质有石英砂、活性炭等。
（2）废水中的镉颗粒会被过滤介质阻留，而较小颗粒的溶解态镉则会通过过滤介质被排除。
（3）定期清洗过滤介质，将被吸附的镉颗粒去除。
3. 吸附法：
吸附法是通过吸附材料吸附废水中的镉离子，实现镉的去除。流程如下：
（1）选择适宜的吸附材料，如活性炭、纳米材料、离子交换树脂等。
（2）将废水与吸附材料接触，镉离子会被吸附到吸附材料上。
（3）分离废水与吸附材料，可以通过过滤、离心等方式实现。
（4）定期对吸附材料进行再生或处理，以实现循环利用。
二、化学方法
化学方法主要是通过化学反应改变废水中镉的化学形态，使其转变成不可溶性盐类或沉淀物，从而实现镉的去除。常用的化学方法有络合剂沉淀法、氧化法和还原法等。
1. 络合剂沉淀法：
络合剂沉淀法是通过添加络合剂使废水中的镉形成不溶性络合物，从而实现镉的去除。流程如下：
（1）根据废水中镉的性质选择适宜的络合剂，如硫氰酸盐、EDTA等。
（2）添加络合剂到废水中，与镉形成不溶性络合物。
（3）将形成的络合物与废水分离，可通过沉淀、过滤等方式实现。
湿法炼锌中的贫镉液除钴
第５８卷第４期
２０
０６年１１月有色金属
ＮｏｎｆｅｒｒｏｕｓＭｅｔａｌｓＶ０１．５８，Ｎｏ．４
Ｎｏｖｅｍｂｅｒ２００６
湿法炼锌中的贫镉液除钴
刘继军
（北京矿冶研究总院，北京１０００４４）
摘要：国内某湿法锌冶炼厂由于贫镉液中的钴随贫镉液返回锌系统形成钴的闭路循环而频繁出现锌电解的钴“烧板”现
象，为此研究贫镉液锑盐除钴和黄药除钴过程和效果。结果表明，采用两种除钻工艺都可以实现钴的开路，彻底消除“烧板”现象。
锑盐除钻工艺除钴效率相对稍低，且影响除钴的因素较多，但操作环境相对较好。然而不能综合回收钴。黄药除钴工艺除钻效率
比锑盐除钻高，可达到８０％以上，且影响因素相对较少，可从除钴渣中回收钻，但操作环境差，需对贫镉液进行冷却降温处理。
关键词：冶金技术；锌电解；除钴；锑盐除钴；黄药除钴
中图分类号：ＴＦ８１３；ＴＦ８０３．２７；ＴＦ８０３．２５文献标识码：Ａ文章编号：１００１—０２１１（２００６）０４—００３６—０３
国内某大型锌冶炼厂电解过程中经常发生钴
“烧板”的现象，为此进行了多种原因的分析，最后分
析确认是由于镉回系统贫镉液中的钴闭路循环所造
成的。净化工序采用的是一段除铜、镉，二段除钴的
基本工艺流程，由于一段净化的条件过于强化，在一
段除铜、镉的同时有部分钴也被除去，而一段除铜、
镉后的铜镉渣作为回收铜、镉的原料。铜镉渣浸出
后的铜渣作为回收铜的原料，进行铜的回收。浸出
液进行除杂、置换等工艺后回收镉，置换后的贫镉液
则回到锌系统中去。而铜镉渣中钴在铜镉渣的浸出
过程中同时被浸出，最后进入贫镉液中随贫镉液回
到锌系统中，随着长时间的积累，锌系统中的钴含量
越来越高，增加了净化工序除钴的负担，当钴的含量
达到一定程度时会就造成系统的电解“烧板”。针对
这种原因造成的钴“烧板”，为了彻底解决钴的开路
问题，提出了对贫镉液进行除钴，进行以贫镉液系统
中钴开路的研究。
１实验方法
１．１湿法炼锌中回收镉的基本工艺流程
湿法炼锌中回收镉的基本工艺流程如图１所
2024年北京丰台区初三二模化学试卷和答案
1丰台区2024年初三学业水平考试综合练习（二）
化 学 试 卷
2024. 05
考
生
须
知1. 本试卷共8页，共38道小题，满分70分。
2. 在试卷和答题卡上认真填写学校名称、班级、姓名和考号。
3. 试题答案一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。
4. 选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色字迹签字笔作答。
5. 考试结束，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5
第一部分 选择题（共25分）
每题1分，共25分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1．下列属于纯净物的是
A．矿泉水 B．食醋 C．加碘食盐 D．氮气
2．下列食物富含蛋白质的是
A．西瓜 B．鸡蛋 C．馒头 D．油菜
3．下列属于溶液的是
A．牛奶 B．蔗糖水 C．泥浆 D．蒸馏水
4．为了防止佝偻病，青少年需要摄入的元素是
A．铁 B．锌 C．钙 D．钠
5．下列物质中，含有氧分子的是
A．O
2 B．H
2O C．CO
2 D．H
2O
2
6．下列金属活动性最强的是
A．Cu B．Al C．Ag D． Mg
7．为纪念门捷列夫，101号元素被命名为“钔”，一种钔原子的质子数为101，中子数为
157，则该原子核外电子数为
A．56 B．101 C．157 D．25828．我国古代发明了燃松脂取炭黑造墨，炭黑的下列性质中属于化学性质的是
A．还原性 B．呈黑色 C．难溶于水 D．常温下呈固态
9．下列关于物质用途的描述不正确的是
A．干冰可用于人工降雨 B．铜丝可用作导线
C．二氧化碳可用作气体肥料 D．氢氧化钠可用于治疗胃酸过多
10.学校采购了一批含75%酒精的免洗消毒喷雾。在存放处张贴的警示标识是
A B C D
11.明代著作《天工开物》中记载了我国古代火法炼铜的方法。火法炼铜的一个主要反应是：
Cu
2S＋O
2 2Cu＋SO
2。该反应的基本反应类型是
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
锌镉渣电解回收锌镉实验研究
第２９卷第２期 ２０１３年４月 有 色矿 冶 Ｎ０Ｎ—ＦＥＲＲｏＵＳ ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ Ｖｏ１．２９．№２ Ａｐｒｉｌ ２０１３
文章编号：１００７—９６７Ｘ（２０１３）０２—００４２—０３
锌镉渣电解回收锌镉实验研究
赵玉琴
（湖南子廷有色金属有限公司，湖南衡阳４２１４２１）
摘 要：将硫酸锌生产中产生的锌镉渣，用氯化铵溶液浸取，得到锌氨络合体溶液，对该溶液分别 电解，回收锌与镉。浸取温度８５～９Ｏ℃，反应时间１．５～２ ｈ；镉电解电流密度为１５０～ ２６０Ａ／ｍ ，对应的槽电压１．６ Ｖ左右，阴极板上海绵镉中的镉含量达到Ｃｄ：８８ ；锌电解 电流密度３００￣４００ Ａ／ｍ （对应的槽电压２．６—３ Ｖ），阴极板上的锌含量达到９９．９６ 。 回收过程成本低，利润较好。 关键词：氢化物发生一原子荧光光谱法；锌及锌合金；含锑锌合金；锡；酸度 中图分类号：ＴＦ８１３ 文献标识码：Ａ
Ｕ 日ｌＪ 舌
硫酸锌生产企业的溶液除杂，通常采用锌粉置
换除杂，由此产生了一种副产品锌镉渣，这种锌镉渣 是生产镉的主要原料。传统的生产镉工艺大多是用
硫酸将锌镉渣中的锌镉浸出来，再用锌粉置换镉，得
到海绵镉，海绵镉压团、熔铸得到９８ 的粗镉，而锌 以硫酸锌的形式产出。由于目前的镉价与锌价差别
不大，用价格较贵的锌粉去置换镉，很不合算，使得 传统工艺的生产成本很高，利润空间有限。
而用电解方法取代传统的锌粉除镉，对除镉后 的溶液，再用电解方法产出锌锭的铵法工艺，可以
得到锌锭，以及粗镉。由于电费远低于锌粉费用，这
不但能降低成本，而且提高有价资源的利用水平，减 少了二次有害污染，很适应生产硫酸锌和镉企业的
实际现状。
本文将在此工艺思路的指导下，就浸出过程控 制、电解除镉，及电解产出锌方面，进行试验和研究，
将得到的优化控制方法和条件用以指导生产的可行 性，满足后续生产工序的技术要求。
１试验原理及方法：
株冶突破铜镉渣处理关键技术
现代材料动态 ２０１３年第３期
萨诸寨眼耳医院耳外科医牛康斯坦尼亚・斯坦科维奇说。
耳朵能把机械压力——耳膜的振动——转换为大脑可处理的电信号，而生物电池是信号
电流的电源。电池室位于内耳一～ 个叫做耳蜗的地方，由一层膜隔开，这里一一 些细胞已经特化
成专用的离子采。膜的另一边是 衡的钾、钠离子，结合这些细胞泉的特殊排列形式，就
产生了电压。虽然此处电压是体内最高的（至少对单个细胞而言），但仍然非常低，而且为
了小扰乱听力，可用电流只能占其很小喑Ｂ分。
麻省理工学院微系统技术实验室研究员安纳萨・钱德拉卡珊小组开发的低功率芯”正好
解决了这 ‘问题。他们还在芯片上装了一一‘种超低功率无线发射器，以获得所检测的数据。由
于牛物电池的电 不稳定，芯片上还装了电源转换线路，就像一般电子设备电源线两端的盒
式转换器，能逐渐充电。充电时间一般为４０ｓ到４ｍｉｎ，就能给发射器供电。信号频率本身
就指示了内耳的电化性质。
在实验中，研究人员在豚鼠内耳牛物电池膜的两边植入了电极，并将低功率芯片与电极
相连。芯片留在豚鼠体外，但它非常小，足以放入中耳腔内。植入电极设备后，豚鼠在听力
测试中反应正常，该设备也能以无线方式传输数据，报告耳朵和外部接收器的化学情况。
凯斯西储大学耳鼻喉系董事长克利夫・梅杰利恩说，这项研究有三种可能的应用：耳蜗 植入、诊断疾病及作为植入式助听器。用耳蜗本身的低压产生电流，这就让它变成了一种电
源，给植入耳蜗的电子设备供电。此外，如果能检测出各种疾病状态下的电压，基于这种电
流输出偏差，可能开发出一种诊断计算方法。
法研制电子盆景４ｈ对手机完全充电
据英国每日邮报报道，目前，法国设计师维文一穆勒最新设计一种“电子盆景”，由２７
个小太阳能电池板构成，仅用４ｈ便能对手机完全充电。
电子盆景的叶片并不是绿色，但它具有潜在的绿色节能性，它看上去非常像放置在咖啡
桌上的小盆景，除了装饰作用之外，还是一个绚丽的手机充电器。
锌精矿冶炼中镉回收工艺研究
- 1 - 锌精矿冶炼中镉回收工艺研究
随着我国在冶金领域发展的不断深入，资源综合利用的理念受到越来越多的关注。为了节约能源，提高冶金企业效益，将可回收的有价值的矿物资源有效利用起来显得尤为重要。在锌精矿冶炼中，镉的回收工艺有助于提高冶金企业产品价值，而其中需要解决的技术问题也比较复杂。
镉是在锌精矿冶炼中普遍存在的一种元素，具有较高的经济价值，但是它结合在矿石中的形式非常复杂，存在以1.0%-2.8%含量的共矿物中。从锌精矿中回收有价值的镉元素，需要从理论上研究各回收工艺，并在实际生产过程中进行调试、改进，以实现镉回收的最大化。
首先，应从锌精矿中抽取出所有矿石，进行粉碎脱粒，使其可以进行更细粒度的加工。然后，经过磨矿浮选，把单一矿物和混合矿物分离出来。接着，在湿法分离，可以对其进行精细加工，把镉元素和其他杂质从矿石中分离出来，实现镉元素的回收。最后，在通过冶炼炉熔炼后，就能将镉元素和其他元素分离，再经过高温后冷却，就可以获得成品镉。
锌精矿冶炼中镉元素回收的关键问题在于理论研究和实践调试。在进行理论研究时，应重点考虑回收工艺中的温度、压力、抽取时间、浓度等参数，以及物理化学反应过程，以确保回收工艺和收率。实践调试，应基于理论研究，重点关注实际生产过程中可能出现的问题，引导运行技术员做到调试合理，确保镉元素回收率更 - 2 - 高，以提高冶金企业的效益。
此外，一些现代计算机技术可以有效地帮助企业控制技术条件，实现超越人工操作的更高精度，从而有效提高产品精度和冶炼效率。
总之，镉元素回收工艺是在锌精矿冶炼中难以破解的关键问题，也是企业获取更高价值的一个重要手段。只有通过理论研究来优化工艺参数和实践调试来掌握技术运行，才能使生产质量满足要求，将企业的效益最大化。
铜镉渣处理操作规程
铜镉渣处理操作规程（暂行）
一、 铜镉渣浸出
1 根据含酸情况往浸出槽中泵入废液约30～35m3，开蒸汽加温，取样分析含酸。
2 铜镉渣浆化槽中泵入废液并开启搅拌，加入铜镉渣和锰粉（或阳极泥）开始浆化。
3 底液温度达到85℃时，开始将铜镉渣浆化液泵入浸出槽，继续加热，维持温度85～90℃。
4 经常检测含酸和亚铁，PH值控制在2～3.5，可适当补加废液。
5 浸出时间4～6小时。
6 如果亚铁不合格，补加双氧水或高锰酸钾，直至合格。
7 调整浸出终点 PH = 3.5～4。
8 分析铜离子，如果不合格，补加适量锌粉，直至合格，停搅拌。
9 泵入压滤机压滤，滤液送置换槽除镉。滤渣即铜渣送指定位置堆放10 操作现场严禁吸烟，严禁明火。
质量要求：浸出液含锌 110～130g/l
铜渣含锌 ＜10%
二、置换除镉
1 开动搅拌，取样分析溶液含镉。
2 溶液温度应保持在50℃～55℃。
3 按含镉理论量1.2倍缓慢加入锌粉，加完后搅拌0.5小时。 4 取样分析溶液含镉量，如大于0.3g/l，可适当补加锌粉。
5 停搅拌，泵入压滤机压滤，滤液送除钴镍，滤渣为海绵镉，送指定地点。
质量要求：海绵镉含锌 ＜10%
置换后液含镉 ＜0.5g/l
三、置换出钴镍
1 开蒸汽加热至温度90℃。
2 调整PH值为4.0～4.5。
3 按Sb：Co = 0.12：1加入锑白，钴镍含量的15～20倍加入锌粉，
锑白加入量=除镉后液含钴量×4500克（45立方）
锌粉加入量=除镉后液含（钴＋镍）量×（675～900）公斤（45立方）
锌粉分两次加入，先加入锌粉量的70%，20分钟后再加入 30%。
搅拌50分钟，辅料加入量可按实际调整。反应过程中连续加入废液，保持PH值4.0～4.5。
4 取样分析要求：Co＜0.02g/l Ni＜0.02g/l，合格后停搅拌泵压滤
铜镉渣中浸出铜锌镉的研究
铜镉渣中浸出铜锌镉的研究
为优化工艺条件，为后续提纯并生产铜、镉产品以及与电解锌工艺配套提供基础数据。该工艺能有效回收铜镉渣中 的主要有价金属 Cu，Zn，Cd，从而达到资源综合回
收利用的目的。
1 买验
1．1 原料与试剂
本实验以广西来宾冶炼厂产生的铜镉渣为原料，该渣中含铜4．90％，镉4．32％，锌 44．37％，还 含有微量的铁、砷、锑、钴等。本实验所用化学试剂：二氧化锰、硫酸、EDTA均为分析纯，由北京化工厂 提供。
1．2 实验方法
称取一定量的铜镉渣于烧杯中，加人二氧化锰 和稀硫酸，再向此混合溶液中不断通人空气，放入恒温水浴中加热、搅拌进行反应。反应后抽滤，得到含Cu、Zn、Cd的滤液。
1．3 实验原理
铜镉渣中Cu，Cd，Zn主要以金属单质及其氧化 物的形式存在。酸浸处理过程，金属锌、镉较易与稀硫酸反应生成硫酸盐，但因为铜的电极电位在氢的电极电位之上，单质铜与稀硫酸不易发生反应，因此 需要加入少量氧化剂浸出铜【 。本实验采用成 本较低的空气和二氧化锰作为氧化剂共同作用使铜 镉渣中的铜溶解，从而提高铜的浸出率。浸出原理 如下：
MeO 十 H2SOr= MeSO4 T H2O (1)
Me+ HaSO4= MeSO4+ H2千 (2)
(Me为Zn，Cd，Cu)；
2Fe2 + MnO2+ 4H+ = 2Fe3+ + M n2+ 十 2H2O (3)
2Fe3 + Cu= 2Fe2 + C：t．12 (4)
2Cu + 02+ 2H2SO4= 2CuSO‘+ 2H2O (5)
1．4 分析方法
铜镉渣原料中的主要金属元素含量由北京矿冶 研究总院测试研究所测定，酸浸后滤液中的Cu，Cd， zn含量采用 EDTA络合滴定法分析[ 。
2 结果和讨论
2．1 MnO2用量对铜、锌、镉浸出率的影响 在反应温度为40* (2，时间为2h，液固比为4：1， 硫酸浓度为25％，通空气的条件下，考察 MnO2用 量对Cu，Cd，Zn浸出率的影响，结果如图l所示。
镉回收工艺操作规程
- 1 - 镉回收工艺操作规程（试行）
1 范围
本规程包括镉回收工艺流程、基本原理、原材料及质量要求、工艺操作条件、岗位操作法、产出物料及其质量要求、主要技术经济指标和主要设备。
2 镉回收生产工艺流程，见图1。
3 基本原理
3.1 浸出工序
用稀硫酸（或废电解液）作溶剂，使铜镉渣中的镉、锌进入溶液，生成硫酸镉和硫酸锌，尽量使铜不溶解，并在浸出后期加入一净渣，使溶液中铜离子被置换而沉淀除去。
主要化学反应
①Cd+H2SO4=CdSO4+H2↑
②Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
③CuSO4+Cd=CdSO4+Cu↓
④CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu↓
3.2 除铁工序
在过程中通过加入锰粉和添加氧化锌粉在溶液中发生一系列的化学反应，并借助水解法除Fe、As、Sb等杂质。
主要化学反应
①ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O
②2FeSO4+MnO2+2H2SO4=Fe2（SO4）3+MnSO4+H2O
③Fe2（SO4）3+6H2O+2Fe2（OH）3=2Fe（OH）3↓+3H2SO4
3.3 置换海绵镉工序
利用镉、锌金属的电极电位不同，采用加锌粉的办法，使除铁后液中的镉被置换出来，以达到镉、锌分离的目的。
主要化学反应CdSO4+Zn=ZnSO4+Cd↓
3.4 除钴镍工序
利用钴、镍、锌金属的电极电位不同，采用加锌粉和添加酒石酸锑钾的办法，使除镉后液中的钴、镍等杂质被置换出来，减少杂质钴、镍进入贫镉液。
主要化学反应
①NiSO4+In=ZnSO4+Ni↓ - 2 - ②CoSO4+Zn=ZnSO4+Co↓
3.5 压团熔铸工序
将置换出来的镉绵用来压团制成镉饼，再进行熔铸成粗镉锭，这是一个固态溶化、液态凝固的物理过程。加碱的目的是为了防止Cd的氧化与挥发，除去Cd中Zn提高Cd的品位，插木是使氧化了的Cd重新还原作用。
主要化学反应
①2NaOH+Zn=Na2ZnO2+H2↑