[发明专利]一种含锌镍镉物料金属元素的分离方法

说明书

(一)技术领域

本发明属于冶金领域，具体涉及一种含锌镍镉物料金属元素的分离方法。

(二)背景技术

在全国乃至国外，含锌镍镉物料分布较广，数量较大，成分复杂，主要含锌镍镉三种主要金属元素，且以氧化物形式存在，其价值较高。目前，从这种物料中分离三种有价金属元素，采用全湿法处理：酸法和碱法。酸法的过程如下：加硫酸浸出，过滤，得到含硫酸镍、硫酸锌和硫酸镉的混合溶液，采用锌粉置换镉，但置换出的海绵镉中包裹锌严重，给后续处理带来困难，而剩余的硫酸镍和硫酸锌混合物很难分离，一般采用萃取的方法分离镍和锌，由于锌含量较高，给操作带来困难。采用碱法处理，其过程如下：加氢氧化钠浸出，氧化锌与氢氧化钠反应，生成锌酸钠，而氧化镍和氧化镉不与氢氧化钠反应，经过过滤，实现了锌与镍镉分离，而含镍镉渣采用硫酸浸出，过滤，得到含硫酸镉和硫酸镍混合溶液，用硫化钠沉淀，控制pH值，可实现镍镉分离，但试剂消耗过大，产物硫化镉市场较小，价值较低，整个处理成本较大。

由于传统的酸法和碱法存在以上技术问题，导致含锌镍镉物料中金属元素没有得到充分利用。

(三)发明内容

本发明的目的就是提供一种含锌镍镉物料金属元素的分离方法。该方法具有操作简单、设备运行稳定、设备检修方便、生产效率高、环境友好、成本低等优点。

本发明包括以下步骤：

a、锌镍镉物料经粉碎，加入硫酸锌一起润磨，硫酸锌用量为含锌镍镉物料重量的0.5～3.5％，焙烧，焙烧温度为300～900℃，焙烧时间为1～5h；

b、焙烧结束后，以水浸出，浸出温度60～90℃，浸出时间1～5h；过滤、洗涤，得硫酸镉溶液及含镍和锌滤渣；

c、滤渣烘干，加入还原剂烟煤、无烟褐煤或焦碳，还原剂用量为含锌镍镉物料重量的10～50％；拌匀，润磨，焙烧还原，还原温度为1000～1300℃，还原时间为1～4h；

d、还原结束后，渣料含镍，锌则以氧化锌形式沉积在收尘设备里，分别得含镍物料和含锌物料。

所述的物料为含锌镍镉物料。

在锌镍镉物料粉碎时加入添加剂即硫酸锌一起润磨，其作用是与氧化镉反应，生成硫酸镉和氧化锌，通过水浸，从而使氧化镉以硫酸镉形式进入溶液，实现镉与锌分离。

所述的还原设备为回转窑。

本发明与硫酸或氢氧化钠处理比较，具有操作简单、设备运行稳定、设备检修方便、环境友好、成本低等优点。由于本发明采用成熟的回转窑焙烧和水浸出工艺，避免了镉粉尘污染，采用回转窑还原，整个处理过程操作简单和运行平稳，添加剂可再生，还原剂来源广、便宜，整个处理成本较低。因此，本发明为含锌镍镉物料或含铜锌灰等实现有价金属分离提供了一种新的方法，具有潜在的工业应用前景。

(四)附图说明：

图1是本发明的工艺流程方框图。

(五)具体实施方式；

实施例1

1.含锌镍镉物料的化学成分如下：Cd 13.25～14.60％、Zn 25.01～26.88％、Ni 4.54～4.69％。

2.工艺条件：含锌镍镉物料经粉碎，物料～0.074mm占80％，加入无水硫酸锌，其用量为含锌镍镉物料重量的0.5％，润磨，通过螺旋给料，进入回转窑，控制物料焙烧温度300℃，时间1h，焙烧结束后，采用水浸出，浸出温度60℃，浸出时间1h，浸出结束后，经过滤和洗涤，获得硫酸镉溶液，滤渣含镍和锌。滤渣经过烘干，加入无烟褐煤量为含锌镍镉物料重量的10％，润磨，通过螺旋给料，进入回转窑，控制物料停留时间1h和还原温度1000℃，还原过程中锌首先被还原成金属锌，以气态挥发，进入收成设备与氧接触生成氧化锌，还原结束后，渣含镍，锌以氧化锌沉积在收尘设备里，这样就实现镍和锌分离。在此条件下，镉收率为97.68％、锌收率为96.09％、镍收率为97.73％。

实施例2

1.含锌镍镉物料的化学成分如下：Cd 14.64～15.98％、Zn 26.77～28.01％、Ni 4.70～4.85％。