来宾华锡冶炼有限公司,广西 来宾 546100
摘要:锌湿法冶炼产出的铜镉渣主要含有锌、铜、镉,酸浸完之后,回收镉金属。通过采用吹制锌粉生产镉绵试验,对产出的镉绵含镉品位、置换后液含镉等主要技术指标进行了对比评述。试验表明,镉绵生产采用吹制锌粉可以显著提高镉绵含镉品位。
关键词:锌湿法冶炼 置换后液 吹制锌粉 镉绵品位
作者简介:1. 容贤兵,男(1987-),广西桂平人,大专毕业,主要从事有色金属冶炼研究;2. 周骏,男(1988-),广西桂林人,本科学历,主要从事有色金属冶炼研究;3. 黄诚,男(1977-)广西马山人,大专毕业,主要从事有色金属冶炼研究。
1 前言
来宾华锡冶炼有限公司综合分厂提镉工序主要处理铜镉渣并回收其中有价金属锌、铜、镉。目前生产使用电炉锌粉生产的镉绵含镉品位低,无法压制成团,镉绵堆存需要使用编织袋装包后运送至仓库堆存。镉金属属于有害金属,生产、转运、储存过程中存在一定安全环保压力。同时,镉绵无法外卖产生效益,只能堆存导致公司财产无法快速变现,制约了公司的发展。为解决此现状,现采用吹制锌粉取代电炉锌粉进行镉绵生产试验,收集基础数据并论证吹制锌粉进行镉绵生产工艺可行性。
2 试验介绍
2.1试验原理
参照来宾华锡冶炼有限公司综合分厂镉绵生产的工艺操作条件置换前液与锌粉反应后,原溶液中镉离子被还原成海绵状镉金属。置换前液存放于反应槽内,根据置换前液含镉总量加入0.5倍有效锌,调节槽内PH=3.5,同时控制浸出液温度45℃,将锌粉加入反应槽中反应20min后取样化验,待溶液含镉量合格后过滤溶液。具体流程详见下图:
锌
置换前液
粉筛网过滤
滤 液 镉 绵
(
压团
回收锌金属)镉 饼
图2-1 吹制锌粉生产镉绵试验流程
2.2试验原料
原料:置换前液(取自综合分厂生产线),吹制锌粉,电炉锌粉
设备:浸出槽,搅拌系统,蒸汽加热系统,烧杯,量筒,玻棒,实验搅拌机
2.3原料化学成份
本试验使用的原料其主要化学成分见表2-1/2。
表2-1 锌粉主要化学成分
名称 | 日期 | Zn(总)% | Zn(有效)% | Co% | Cl% | Ge% | Ni% | F% | Cd% |
吹制锌粉 | 2.6早 | 97.30 | 94.47 | 0.0005 | 0.11 | 0.0003 | 0.0009 | 0.025 | 0.0013 |
电炉锌粉 | 2.6早 | 93.24 | 87.58 | 0.0013 | 0.20 | 0.0008 | 0.0012 | 0.059 | 0.0046 |
表2-2 置换前液主要成分
名称 | 日期 | Zn(g/L) | Cd(g/L) | Cu(g/L) | Fe(g/L) |
置换前液 | 2.6早 | 155.26 | 26.49 | 0.02 | 1.03 |
3 试验过程
(1)首先从生产线取置换前液、电炉锌粉(锌粉1-3号)、吹制锌粉(锌粉4-6号),利用吹制锌粉对置换前液进行烧杯试验,探索吹制锌粉生产镉绵可行性。
试验将置换前液分为6等分,调节PH=3.5并加热搅拌至45℃,分别加入等量的电炉锌粉和吹制锌粉(37g)。将电炉锌粉加入其中3个置换前液编号(锌粉1号、锌粉2号、锌粉3号),对其余3个置换前液加入吹制锌粉并将溶液编号(锌粉4号、锌粉5号、锌粉6号),搅拌20min后过滤,取滤渣分析镉含量如下表所示。
表3-1 电炉锌粉产镉绵含镉品位
序号 | 锌粉用量(g) | 镉绵含镉品位(%) | 镉绵析出量(g) |
锌粉1号 | 37 | 48.6 | 10.09 |
锌粉2号 | 37 | 44.5 | 10.21 |
锌粉3号 | 37 | 47.8 | 9.89 |
表3-2吹制锌粉产镉绵含镉品位
序号 | 锌粉用量(g) | 镉绵含镉品位(%) | 镉绵析出量(g) |
锌粉4号 | 37 | 82.01 | 48.69 |
锌粉5号 | 37 | 84.20 | 49.24 |
锌粉6号 | 37 | 83.25 | 50.01 |
通过实验前后对比数据显示吹制锌粉产镉绵含镉量要明显高于电炉锌粉产镉绵的含镉量,即利用吹制锌粉生产镉绵具有经济效益。为验证这一结论,实验人员决定将试验在扩大至生产现场进行工业化试验。
(2)工业试验分3组进行,首先分别往置换槽内注入20m³置换前液,利用蒸汽对溶液升温至45℃并搅拌溶液调节PH=3.5,加入锌粉继续搅拌反应20min后分别取样化验溶液和镉绵进行化验分析,其分析结果如下表3-3/4所示:
试验1
表3-3 置换后液主要化学成分
名称 | Zn(g/L) | Cd(g/L) | Cu(g/L) | Fe(g/L) |
置换后液(2.6早) | 156.66 | 1.61 | 0.01 | 1.04 |
置换后液(2.7早) | 158.23 | 1.29 | 0.02 | 1.07 |
置换后液(2.8早) | 152.47 | 1.31 | 0.01 | 1.01 |
平均 | 155.78 | 1.43 | 0.013 | 1.04 |
表3-4 镉绵主要化学成分
名称 | Zn(%) | Cd(%) | Cu(%) | Fe(%) |
镉绵 (2.6早) | 1.61 | 83.67 | 0.25 | 1.31 |
镉绵 (2.7早) | 1.18 | 85.46 | 0.25 | 1.38 |
镉绵 (2.8早) | 1.24 | 84.26 | 0.22 | 1.41 |
从表3-3/4化验结果可见,溶液含镉从26.49g/L降至1.43g/L,即使用吹制锌粉进行工业化生产镉绵是可行性的。
试验结果讨论
从试验可知,采用吹制锌粉生产镉绵,镉绵含镉品位可以从46.9%提高到83.15%,达到了制成镉饼的质量要求,能避免重新返回酸浸,减少镉金属的损失,增加成本消耗等问题。
经使用吹制锌粉置换试验后析出的镉绵总量要高于使用电炉锌粉析出的镉绵总量,提高了镉金属回收率,且镉绵可压团成为镉饼,降低了镉绵储存运输过程的环保、安全隐患。
6 结语
由试验结果得知,用吹制锌粉进行镉绵生产,产出的镉绵含镉品位可以得到大幅度提高,并且达到了制成镉饼的质量要求,同时大大地提高了镉金属的回收率,提高了生产效益,在一定程度上对公司的长远发展起到了促进的作用,使公司跟同行业相比处在领先的地位。可见使用吹制锌粉生产镉绵工艺是可行的。
参考文献
⑴、陈志飞 沈湘黔 宁顺明 蒙在吉 罗毓湘主编;锌铟实用冶金;长沙;[M]中南工业大学出版社(1996)
⑵、王树楷编著;铟冶金;北京[M];冶金工业出版社(2005)
(3)、来宾华锡冶炼有限公司.来宾华锡冶炼有限公司生产统计报表[Z].来宾:来宾华锡冶炼有限公司,2021.
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