一種頂吹熔煉爐煉鉛煙塵鎘濕法開(kāi)路的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及危廢物有效處置的技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，是涉及一種從鉛行業(yè)頂吹熔煉爐系統(tǒng)煙塵中回收鎘的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鎘是國(guó)民經(jīng)濟(jì)所需的重要有色金屬之一，也是一種劇毒物質(zhì)，主要賦存于銅、鉛、鋅礦石中。鎘在浮選時(shí)主要進(jìn)入精礦，在冶煉、焙燒時(shí)主要富集于煙塵或爐渣中。
[0003]在鉛冶煉過(guò)程中，原料中80?90%的鎘富集在熔煉的煙塵中，處理方法主要有:
(I)作為提鎘原料在弱氧化氣氛中和S12溶劑一起熔煉揮發(fā)鎘，得到的煙塵用硫酸直接浸出回收鎘；(2)將煙塵和濃硫酸混合冷制粒，通過(guò)硫酸化沸騰焙燒得到硫酸鎘，再通過(guò)浸出回收鎘；(3)通過(guò)萃取法和吸附法處理含鎘鉛煙塵。這些方法均能達(dá)到煙塵中鎘開(kāi)路的目的，但能耗和成本相對(duì)較高。在頂吹熔煉爐熔煉過(guò)程中，由于得到的煙塵含有大量的鉛，且鉛主要以PbO和PbSO4B式存在，因此煙塵一般返回配料使用，鎘未曾開(kāi)路，在系統(tǒng)中不斷富集，惡性循環(huán)。當(dāng)煙塵含鎘在20%以上時(shí)將對(duì)熔煉造成一定影響，生產(chǎn)過(guò)程環(huán)保壓力大。
[0004]近年來(lái)，各鉛鋅冶煉企業(yè)處理的含鎘高的原料不斷增加，隨原料進(jìn)入生產(chǎn)系統(tǒng)的鎘量也不斷增加，鎘的開(kāi)路成了各鉛冶煉企業(yè)的一塊“心病”。因此，迫切需要一種方法對(duì)鉛冶煉頂吹熔煉爐含鎘煙塵進(jìn)行處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在解決長(zhǎng)期以來(lái)鉛冶煉系統(tǒng)鎘金屬無(wú)開(kāi)路的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)出一種成本低、環(huán)保、有效的頂吹熔煉爐煉鉛煙塵鎘濕法開(kāi)路的方法，處理后溶液能全部回用于鉛鋅冶煉流程中，不產(chǎn)生二次污染。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案:
[0007]一種頂吹熔煉爐煉鉛煙塵鎘濕法開(kāi)路的方法，包括下列各步驟:
[0008](I)中浸:按固液比1:3?5向酸性溶液中加入頂吹熔煉爐煉鉛煙塵，然后加入氧化劑和高鐵溶液，在中速攪拌強(qiáng)度，溫度50?70°C下進(jìn)行鎘的浸出；向料漿中繼續(xù)加入堿液中和，調(diào)pH至5.0?5.2，反應(yīng)3h，然后進(jìn)行自然沉降得到中上清(Cd:15?25g/L，As〈5mg/L)和底流；
[0009](2)置換:將步驟(I)的中上清倒出，向中上清中加入鋅粉置換鎘，過(guò)濾得到海綿鎘和置換后液；
[0010](3)酸浸:將步驟(2)置換后液返到步驟(I)的底流中，補(bǔ)入硫酸到終點(diǎn)pH，控制溫度60?75°C，反應(yīng)時(shí)間2h，液固分離得到酸浸液和渣，其中，渣搭配鉛精礦進(jìn)鉛熔煉系統(tǒng)處理，酸浸液返回中浸。
[0011]所述步驟(I)中所取酸性浸出液可以為酸性浸出酸上清返回液、稀硫酸溶液；氧化劑可以為高錳酸鉀、錳粉、空氣中的一種或幾種；高鐵溶液為含三價(jià)鐵離子溶液，如硫酸鐵溶液，按Fe/As = 2?3:1加入高鐵溶液；堿液可以為NaOH溶液、石灰乳等。
[0012]本發(fā)明中，步驟⑴中性浸出過(guò)程中，通過(guò)加入氧化劑，可使煙塵中低價(jià)As氧化成高價(jià)As，從而大大降低脫砷難度，大大降低該工藝的Fe/As比，終點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)e3+水解沉淀，吸附砷等雜質(zhì)進(jìn)入澄中。經(jīng)多次試驗(yàn)，F(xiàn)e/As只需控制在2?3，就可將中上清含As控制在5mg/L以內(nèi)，大大降低了高鐵耗量，且渣量小。
[0013]本發(fā)明中，步驟(3)酸性浸出目的是盡量降低渣中Cd含量(目標(biāo):Cd <2%)，入渣的As在此步有極少部分(浸出率< 5% )被浸出，使酸浸液返回中浸，不會(huì)造成As的富集，整個(gè)工藝流程的安全性可得到保證。
[0014]本發(fā)明中，在步驟(2)鋅粉置換沉鎘過(guò)程中，加入醋酸鉛沉Tl，將Tl沉入海綿鎘中，多組試驗(yàn)證明:均能將溶液中的Tl脫除到0.8mg/L以下，從而避免流程溶液中Tl的富集。
[0015]本發(fā)明中的技術(shù)方案可根據(jù)生產(chǎn)需要改兩段浸出為一段浸出，即只保留中浸步驟，也可達(dá)到鎘濕法開(kāi)路目的。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
[0017](I)通過(guò)選擇合理的工藝流程，可實(shí)現(xiàn)頂吹熔煉爐煙塵中鎘與砷的有效分離，實(shí)現(xiàn)頂吹熔煉爐煙塵的鎘濕法開(kāi)路；
[0018](2)該流程工序少、流程短，實(shí)現(xiàn)溶液閉路循環(huán)，只產(chǎn)生一次渣，無(wú)中間渣料需另行處理；
[0019](3)該流程通過(guò)浸出過(guò)程中氧化砷，可大大降低沉砷難度，降低沉砷過(guò)程中的Fe/As比，減少高鐵的補(bǔ)入量，降低澄量；
[0020](4)該流程工藝短，所需設(shè)備少，不需對(duì)現(xiàn)行工藝做大的改動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)；
[0021](5)該流程耗酸少，即不改變煙塵中主體金屬的物相，便于后續(xù)處理。
[0022](6)流程靈活，可根據(jù)生產(chǎn)需要改兩段浸出為一段浸出。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本發(fā)明方法的工藝流程圖；
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025]一種頂吹熔煉爐煉鉛煙塵鎘濕法開(kāi)路的方法，主要步驟如下:
[0026](I)中浸:按固液比1:3?5向酸性溶液中加入頂吹熔煉爐煉鉛煙塵，然后加入足量的氧化劑和高鐵溶液，在中速攪拌強(qiáng)度，溫度50?70°C下進(jìn)行鎘的浸出；向料漿中繼續(xù)加入堿液中和，調(diào)pH至5.0?5.2，反應(yīng)3h，然后進(jìn)行自然沉降得到中上清(Cd:15?25g/L，As〈5mg/L)和底流；
[0027](2)置換:將步驟(I)的中上清倒出，向中上清中加入鋅粉置換鎘，過(guò)濾得到海綿鎘和置換后液；
[0028](3)酸浸:將步驟(2)置換后液返到步驟(I)的底流中，補(bǔ)入硫酸到終點(diǎn)pH，控制溫度60?75°C，反應(yīng)時(shí)間2h，液固分離得到酸浸液和渣，其中，渣搭配鉛精礦進(jìn)鉛熔煉系統(tǒng)處理，酸浸液返回中浸。
[0029]進(jìn)一步，所處理的煙塵為頂吹熔煉爐熔煉鉛精礦所產(chǎn)生的煙塵，含Pb:55?65%，Zn:0.5?l%,Cd:6?12%,As:0.8?1.5%,Tl:0.08?0.1煙塵中鉛的存在形式為:PbO、PbSO40
[0030]進(jìn)一步，所述步驟(I)中氧化劑為高錳酸鉀、錳粉、空氣中的一種或多種；通過(guò)氧化As3+后，F(xiàn)e/As控制在2?3:1。
[0031]進(jìn)一步，步驟(3)中的終點(diǎn)pH為1.5?2。
[0032]進(jìn)一步，可根據(jù)生產(chǎn)需要改兩段浸出為一段浸出，即只保留中浸步驟，也可達(dá)到鎘開(kāi)路的目的。
[0033]進(jìn)一步，所述步驟(I)中所取酸性浸出液可以為酸性浸出酸上清返回液、稀硫酸溶液；氧化劑可以為高錳酸鉀、錳粉、空氣中的一種或幾種；高鐵溶液為三價(jià)鐵離子溶液，如硫酸鐵溶液，按Fe/As = 2?3:1加入高鐵溶液；堿液可以為NaOH溶液、石灰乳等。
[0034]進(jìn)一步，本發(fā)明中，步驟⑴中性浸出過(guò)程中，通過(guò)加入氧化劑，可使煙塵中低價(jià)As氧化成高價(jià)As，從而大大降低脫砷難度，終點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)e3+水解沉淀，吸附砷等雜質(zhì)