有色金属冶金 教学课件 作者 王鸿雁 主编 重金属冶金 锌冶金-高中中专9 伴生元素的综合利用及二次资源的.ppt

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1、9伴生元素的综合利用及二次资源的回收9.1概述炼锌原料，无论硫化矿或氧化矿皆为多金属矿。精矿中除含有锌和硫外，一般伴生有Cu、Pb、Au、Ag、As、Sb、In、Ga、Ge等。在湿法炼锌工艺中，这些伴生元素进入烟尘、中间渣、浸锌渣中。全世界每年平均产生几百万吨这样的浸锌渣，是提炼有价金属和制取化工产品的重要资源。另一方面，由于重金属杂质及其化合物大都是有毒物质，是污染大气、毒化水源和危害土壤的主要工业污染源，直接威胁着人类的健康与生存。根治“三废”、消除污染、保护环境、提高有价金属的综合利用是锌冶

2、炼具有生命力的重要标志之一。在十多种有价元素中，我国目前已回收铅、铜、硫、镉、汞、钴、铊、银、锗、镓、铟等十余种，某厂有价金属利用率达70~72%，国外为80~85%。发达国家开始转向日益重要的伴生金属，生产原料用量少而价值又极高的高新技术产品。在株州冶炼厂，锌生产原料中的铅、铟、镉、铜、银、锗和硫等伴生元素都得到了合理的回收，2000年综合回收伴生元素13674万吨，综合回收率达到73.5%。9.1.1各伴生元素在冶炼过程中的分布情况镉主要富集在铜镉渣中，占总量的51.04%,进入返回物料中占1

3、1.97%，随废渣和废水等损失的占8.51%。在铜镉渣处理过程中随铜渣带走的镉为4.32%。铜主要分布于窑渣和铜镉渣中，在铜镉渣处理过程中铜转入铜渣中，占原料中铜量的20.12%,进入挥发窑渣中的铜占总量的71.42%。镍进入铜渣中的镍占总量的15.28%,随挥发窑渣损失的占31.79%。硫主要进入焙烧炉烟气中，占总量的93%，随挥发窑渣损失的占4.23%。铅主要富集在氧化锌粉中，氧化锌粉浸出后铅便转入浸出渣中，占总量的50.32%,另有31.25%的存在于返回物料中，随挥发窑渣损失的占13.7%

4、。钴进入钴渣中的钴占总量的58.5%,随挥发窑渣损失的占33.21%。汞分布较分散，有27.8%进入流态化焙烧炉烟气中，9.6%进入挥发窑烟气中，21.49%进挥发窑渣4.32%，2.49%进多膛炉烟灰中。砷主要进入挥发窑渣中，占总量的58.74%，进入氧化锌浸出渣中的占12.16%，随废气排出的只有1.7%。锗主要进入挥发窑渣中，占总量的71.14%，进入铟、锗富集渣中的仅占11.51%，有13.9%的进入返回物料中。铟主要进入氧化锌粉中，在其浸出后，铟进入锌粉置换时产出的铟、锗富集渣中，约占总

5、量的31.07%,随挥发窑渣损失的占30.70%，进入返回物料中的占32.95%。镓进入挥发窑渣中占总量的43.95%，进入铟、锗富集渣中的仅占4.83%，进入返回物料中的占13.9%。铊进入挥发窑渣中的占总量的32.18%，进入铜渣中的占6.136%，进入返回物料中的占6.98%。铋进入挥发窑渣中的占总量的26.46%，进入返回物料中的占43.64%。锡进入挥发窑渣中的占总量的26.46%，进入返回物料中的占11.15%。锑进入挥发窑渣中的占总量的56.9%，进入氧化锌粉浸出渣中的占22.04%

6、。浸出渣：鼓风炉熔炼、烟化炉熔炼、回转窑处理法、硫酸化焙烧、氯化硫酸化焙烧等。铜镉渣（6~10%Cd、1.5~4.5%Cu、30~50%Zn）：浸出、锌粉置换沉镉、海绵镉造液溶解、硫酸镉溶液净化、电积、熔铸。钴渣：浮选和酸洗、拌酸焙烧、浸出、净化、萃酸沉钴、煅烧。铁矾渣：回转窑挥发、浸出、萃取、置换、压团、电解、熔铸回收铟。9.2镉的回收镉在自然界中以硫化镉矿物存在，但没有单独的矿床，常与铅、锌矿共生，含镉为0.01~0.7%。选矿时大部分进入锌精矿。冶炼过程镉分别富集于焙烧烟尘、高镉锌、富镉蓝粉

7、及铜镉渣中。从这些原料中冶炼提镉的方法有火法、湿法及联合法。9.2.1火法从高镉锌中提取镉火法炼锌厂在粗锌精馏过程中，从镉塔产出一种含镉在15~30%或5.6%~20.8%的高镉锌。从这种高镉锌中提取镉一般采用精馏塔分离高沸点的杂质制得精镉，然后加NaOH和NaNO3进行碱性精炼除去残余的锌得纯镉。9.2.2湿法从铜镉渣中提取镉以CdO及CdSO4不挥发物存在于焙砂中的镉，在焙砂浸出时与锌一起进入硫酸锌溶液中，在硫酸锌溶液净化时以铜镉渣的形式而富集。硫酸锌溶液净化产出的铜镉渣一船含镉6~10%、C

8、u1.5~4.5%、Zn30~50%。湿法炼镉有电解法和置换法两种工艺，我国湿法炼锌厂均采用电解法。由于电解法生产镉的电耗大，国外许多工厂采用置换法，是将湿法生产出的海绵镉经压团、加碱精炼后熔铸得镉锭(99.995%Cd)。9.2.2湿法从铜镉渣中提取镉联合法提取镉的特点是，从含镉烟尘中用湿法制取海绵镉，压成团块加碱熔炼得粗镉，再经火法精馏制精镉。9.2.3联合法从焙烧烟尘中提取镉9.3汞的回收自然界中汞常以硫化汞伴生于其它有色金属矿物中。锌精矿含汞为0.001~0.1%。在沸腾焙