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处理铜镉渣生产镉

2019-02-11 14:05:38

一、电积法出产金属镉 以铜镉渣为质料出产金属镉的电积法工艺流程如图1所示。图1  从铜镉渣出产金属镉电积法的工艺流程 铜镉渣的成分一般动摇规模为:2.5%~12%Cd,35%~60%Zn,4%~17%Cu,0.05%~2.0%Fe铜镉渣中还含有少数As,Sb,SiO2,Co,Ni,T1,In等杂质。 为了加快浸出进程,有的工厂在浸出前将铜镉渣堆积在空气中氧化。这样也增加了铜溶解的丢失,只要在处理含铜较低的铜镉渣时才适用这种处理。浸出进程得到的铜渣成分为:30%~50%Cu,10%~15%Zn,0.3%~1.0%Cd。 在浸出中,除了锌和铜的溶解外,还有一些Ni,Co,In,T1进入溶液,得到的浸出液成分为:120~130g/LZn,8~16g/LCd,0.3~0.8g/LCu,3~9g/LFe,0.05~0.1g/LCo,0.05~0.1g/LNi。浸出液经加锌粉净化除掉铜后,送去加锌粉置换沉积镉。置换沉积镉一般分两段操作。在榜首段坚持温度为333K,使溶液中的镉降到1g/L中止。过滤别离铜镉渣后的溶液再进行第二段操作,可进一步使镉的含量降到10~15mg/L。第二段得到的海绵镉(Ⅱ)含镉低,反回铜镉渣的浸出进程。第二段置换后的溶液中含有Co,T1,In等,用黄药除钴后去进一步收回T1与In。 榜首段置换沉积镉得到的海绵(Ⅰ)用镉电解液浸出。溶液中硫酸的浓度为200~250g/L,浸出温度353~363K,参加MnO2或KMnO4以加快镉海绵的溶解,浸出终了的pH值为4.8~5.2,铜水解进入渣中。 别离铜渣后的镉绵浸出液,加SrCO3除铅,加锌粉置换除铜,加KMnO4氧化T1与Fe,再水解沉积。 镉溶液的电积一般选用电解液不循环操作准则,其作业条件及技能指标: 参加电解液成分/(g·L-1)      160~220Cd,20~30Zn,12~15H2SO4 电积后废液成分/(g·L-1)      15~20Cd,150~180H2SO4 电解液温度/K                  303~308 电流效率/%                    70~92 槽电压/V                   2.5~2.6 电积周期/h                 24 电能耗费/(kW·h·t-1)     1400~1700 选用电解液循环的出产方式,能够得到较高的电流效率。 前苏联许多湿法炼锌厂选用电积法工艺流程。我国湿法炼锌厂选用电解液循环准则的电积法。例如株洲冶炼厂处理这种Cu-Cd渣的电积法流程见图2。Cu-Cd渣的化学分为: 5.64%Cu,14.31%Cd,40.26%Zn,1.27%Pb,0.076%Ni,0.0212%Co,0.0075%In,0.0024%Ge,0.0029%Ga,0.0329%T1,4.07%Fe。图2  株洲冶炼厂从Cu-Cd渣出产镉的工艺流程 株洲冶炼厂用铜镉渣出产镉的首要冶炼进程技能条件如下: (一)Cu-Cd渣的浸出 用50m3的机械拌和浸出槽进行浸出。将硫酸缓慢地参加盛有Cu-Cd渣的浸出槽中,坚持浸出的最高酸度为10~15g/L,温度为353~363K。当酸度降至5~4g/L时,参加软锰矿,在pH值为4.8~5.0时,加石灰乳(现改用ZnO粉)中和至pH=5.2~5.4时便中止拌和。整个浸出进程连续6~8h。 经28m2的胶质压滤机压滤,所得压滤渣成分:20%~30%Cu,<1%Cd,送铜冶炼处理收回铜。滤液成分:8~15g/LCd,80~140g/LZn,0.050g/LCu。 (二)置换 置换在50m3的机械拌和槽中进行。置换前加H2SO4将浸出的滤液酸化至pH=3~4,缓慢地参加锌粉进行置换反响,待分析溶液含镉小于100mg/L时即送压滤。 置换得到的海绵镉含60%~80%Cd,再堆积7~10天天然氧化后送去造液。置换后的贫液含有15~30g(T1)/m3时,可加锌粉置换出后再送湿法炼锌体系。 (三)造液 在9m3的机械拌和槽中造液。将海绵镉与浓硫酸参加槽中,坚持溶解85~90℃,经2~3h待溶液酸度降至0.5~1g/L,便参加KMnO4氧化除铁,然后参加镉绵使pH值降至3.8~4.0,再用石灰乳中和至pH=5.4,便送去过滤。 (四)净化 在17m3机械拌和槽中净化。在50℃条件下,参加新鲜镉绵置换除铜后,再加KMnO4氧化除铁。净化后溶液的成分:200~250g/LCd,20~30g/LZn,低于0.05g/LFe,低于0.0005g/LCu,低于0.001g/L(As+Sb)。 (五)电积 在钢筋混凝土内衬铅皮的电解槽中进行电解液循环。槽的尺度为2800×850×1250mm,每槽可装阳极26片,阴极25片。用一台2000A与0~36V的硒整流器供电。 电积进程的技能条件如下: 同名极距                    10mm 电解液循环量                0.103m3/min 电解液温度                  298~305K 电流密度                    45~75A/m2 槽电压                      2.4~2.5V 电解周期                    24h 电解液成分分/(g·L-1)        60~70Cd,                             120~145H2SO4 (六)精粹熔铸 在容量1t的铸铁锅中进行精粹。 熔铸温度为723~823K,表面掩盖一层NaOH,铸成7.5kg的镉锭,其成分:镉99.99%以上,铅低于0.004%,锌低于0.002%,铜低于0.001%,铁低于0.002%。镉的一级品率,均到达100%。 二、置换法出产金属镉 因为电积法出产镉的电耗大,许多工厂将电积法改为置换法。 美国熔炼与精粹公司的电锌厂,原选用电积法处理来自锌出产第二段净化的镉渣出产镉,现改为置换法,其工艺流程见图3。图3  美国熔炼与精粹公司从镉渣出产镉的工艺流程 芬兰科科拉电锌厂使用第二段净化产出的镉渣出产镉,也是选用置换法出产流程连续作业。科科拉电锌厂处理镉渣成分如下:1号15%~25%Cd,约1%Cu,0.05%Co,0.005%~0.05%Ni,60%Zn;2号22.4%Cd,0.7%Cu,54.5%Zn。 前苏联乌斯基-卡敏诺哥尔斯克铅锌联合厂商的电锌厂是在离心反响器中以置换沉积法处理Cu-Cd渣,其出产流程见图4。图4  钨斯基-卡敏诺哥尔斯克电锌厂处理铜镉渣出产工艺流程 离心反响别离器外形为圆柱体,中心装有空心轴,轴上装有特殊结构的别离盘,空心轴的转速到达3000r/min。 在离心反响器中置换沉积的速度超越一般置换沉积槽的沉积速度300倍,每升容积的出产率到达200L/h。在第二段离心反响器中所得的低镉绵用锌废电解液溶解,加热到343K,反响终了的pH=4.5~5.5,然后用KMnO4净化除,再送往离心反响器中置换沉镉。

紫铜止水片

2017-06-06 17:50:11

紫铜止水片是由紫铜生产的众多产品中的一种。要了解紫铜止水带,首先来了解下紫铜:紫铜就是铜单质,因其颜色为紫红色而得名。各种性质见铜。紫铜就是工业纯铜,其熔点为1083℃,无同素异构转变,相对密度为8.9,为镁的五倍。比普通钢还重约15%。其具有玫瑰红色,表面形成氧化膜后呈紫色,故一般称为紫铜。它是含有一定氧的铜,因而又称含氧铜。紫铜 因呈紫红色而得名。它不一定是纯铜,有时还加入少量脱氧元素或其他元素,以改善材质和性能,因此也归入铜合金。中国紫铜加工材按成分可分为:普通紫铜(T1、T2、T3、T4)、无氧铜(TU1、TU2和高纯、真空无氧铜)、脱氧铜(TUP、TUMn)、添加少量合金元素的特种铜(砷铜、碲铜、银铜)四类。紫铜的电导率和热导率仅次于银,广泛用于制作导电、导热器材。紫铜在大气、海水和某些非氧化性酸(盐酸、稀硫酸)、碱、盐溶液及多种有机酸(醋酸、柠檬酸)中,有良好的耐蚀性,用于化学工业。CJ系列紫铜止水片,其主要特点有:抗腐蚀能力强;强度高,能承受较大变形;外观轮廓清晰,无裂纹、压折、凹坑。适用于各类高级水工建筑的基础止水、坝身止水、坝顶止水、廊道止水,以及坝体内孔洞止水、厂房止水、溢流面下横缝止水等,是防止疏漏最理想的产品。想要了解更多关于紫铜止水片的信息,请继续浏览上海 有色 网。

镉知识

2019-03-08 09:05:26

镉是银白色有光泽的金属,密度8.64,熔点320.9℃,沸点765℃,有耐性和延展性。镉在湿润空气中缓慢氧化并失掉金属光泽,加热时表面构成棕色的氧化物层。高温下镉与卤素反响剧烈,构成卤化镉。也可与硫直接化合,生成。镉溶于酸,但不溶于碱。氧化镉和氢氧化镉的溶解度都很小,它们溶于酸,但不溶于碱。镉可构成多种配离子,如Cd(NH3)、Cd(CN)、CdCl等。镉的毒性较大,被镉污染的空气和食物对人体损害严峻。 镉的首要矿藏有硫镉矿、菱镉矿及方镉矿等,但均不构成独自矿床。镉赋存于锌矿、铅锌矿和铜铅锌矿石中,尤其是在淡色的闪锌矿中含量较高,一般为0.1-0.5%,高达5%,镉在浮选时大部分进入锌精矿,在焙烧过程中富集于烟尘中。在湿法炼锌厂的硫酸锌溶液净化过程中产出的铜镉渣(含镉4~20%),火法炼锌厂的粗锌精馏过程中产出的镉灰(含镉10~30%)和某些铜、铅冶炼厂的富镉尘均可提取镉。因为镉污染环境,铅锌冶炼厂有必要从排放物中收回镉。镍镉和铁镉蓄电池的极板等各种工业废料也是提取镉的二次质料。 镉的提取办法分为从铜镉渣中提隔的湿法和从富镉尘中提镉的联合法。湿法提镉为我国大都工厂所选用,首要包含:铜镉渣浸出、置换堆积海绵镉、海绵镉溶解、镉液净化、电解堆积和熔化铸锭等工序。 铜镉渣首要含有锌、镉、铜等金属及其氧化物,还含有少数的砷、锑、铁、钴、镍、等。用15克/升的硫酸溶液在80~90℃浸出,当酸含量降至4~5克/升时加MnO2,使镉、铁氧化,加石灰水[Ca(OH)2]中和除铁、砷和锑。此刻,浸出液成分为Cd>10克/升、Fe 因为浸出和置换过程中能发生剧毒的(AsH3),其他过程中也发生含镉的有害气体,所以应有杰出的通风排气等安全措施。 联合法提镉是我国火法炼锌厂和铜铅冶炼厂选用的办法。镉尘先经焙烧脱去砷、锑等杂质,得到浸出功能杰出的焙砂,再用稀硫酸浸出。浸出液经氧化水解脱去铁、砷,有时还加碳酸(SrCO3)脱铅。净化后的含镉溶液用锌粉置换得到海绵镉,加压成团,在铸铁锅中于熔融烧碱维护下,铸成粗镉锭。将粗镉参加精馏塔内精馏提纯,杂质从塔的下部渣锅中排出;精镉由塔顶镉蒸气冷凝产出,纯度在99.99%以上。镉的收回率可达99.7%。 被镉污染的空气比被镉污染的食物对人体的损害更严峻。冶金车间工作环境空气中含金属镉和可溶性镉尘的极限值规定为200微克/米3,氧化镉烟雾的极限值为100微克/米3。含镉大于0.5ppm的废水不许排放。 镉用于制作轴承合金、特殊易熔合金、耐磨合金、焊锡,镉对盐水和碱液有杰出的抗蚀功能,能够用作钢构件的电镀防腐层,但近年来因镉有毒性,此项用处有减缩的趋势。镍-镉和银-镉电池具有体积小,容量大的长处。镉是制作钎焊合金和低熔点合金的首要成分之一。镉具有较大热中子抓获截面,因而含银80%、铟15%和镉5%的合金可用作原子反响堆的控制棒。

镉矿

2019-02-11 14:05:38

镉是银白色有光泽的金属,熔点320.9℃,沸点765℃,相对密度8.642。有耐性和延展性。镉在湿润空气中缓慢氧化并失掉金属光泽,加热时表面构成棕色的氧化物层。高温下镉与卤素反响剧烈,构成卤化镉[1]。也可与硫直接化合,生成。镉可溶于酸,但不溶于碱。镉的氧化态为+1、+2。氧化镉和氢氧化镉的溶解度都很小,它们溶于酸,但不溶于碱。镉可构成多种配离子,如Cd(NH3)、Cd(CN)、CdCl等。镉的毒性较大,被镉污染的空气和食物对人体损害严峻,日本因镉中毒曾呈现“痛痛病”。  可用多种办法从含镉的烟尘或镉渣(如煤或炭复原或硫酸浸出法和锌粉置换)中取得金属镉。进一步提纯可用电解精粹和真空蒸馏。镉首要用于钢、铁、铜、黄铜和其他金属的电镀,对碱性物质的防腐蚀能力强。镉可用于制作体积小和电容量大的电池。镉的化合物还很多用于出产颜料和荧光粉。、、用于制作光电池。

镉的用途

2019-03-08 12:00:43

用处:镉作为合金 组土元能配成许多合金,如含镉0.5%~1.0%的硬铜合金 ,有较高的抗拉强度和耐磨性。镉(98.65%)镍(1.35%)合金是飞机发动机 的轴承材料。许多低熔点合金 中含有镉,闻名的伍德易熔合金 中含有镉达12.5%。镍-镉和银-镉电池具有体积小、容量大等长处。镉具有较大的热中子抓获 截面,因而含(80%)铟(15%)镉(5%)的合金可作原子反应堆的控制棒。镉的化合物曾广泛用于制作颜料、塑料稳定剂 、荧光粉等。镉还用于钢件镀层防腐,但因其毒性大,这项用处有减缩趋势。        用于电底、制作合金等;并可做成原子反应堆中的中子吸收 棒。镉氧化电位高,故可用作铁、钢、铜之保护膜,广用于电镀上,并用于充电电池、电视映像管、黄色颜料及作为塑料之安靖剂。镉化合物可用于虫剂、菌剂、颜料、油漆 等之制作业。

镉镍电池

2017-06-06 17:50:00

镉镍电池 (nickel-cadmium battery) 是指采用金属镉作负极活性物质,氢氧化镍作正极活性物质的碱镍镉电池性蓄电池。正、负极材料分别填充在穿孔的附镍钢带(或镍带)中,经拉浆、滚压、烧结、化成或涂膏、烘干、压片等方法制成极板;用聚酰胺非织布等材料作隔离层;用氢氧化钾水溶液作电解质溶液;电极经卷绕或叠合组装在塑料或镀镍钢壳内。   镉镍电池标称电压为1.2V,有圆柱密封式(KR)、扣式(KB)、方形密封式(KC)等多种类型。具有使用温度范围宽、循环和贮存寿命长、能以较大电流放电等特点,但存在“记忆”效应,常因规律性的不正确使用造成电性能下降。   镉镍电池的电池表达式为:(-)Cd︱KOH(NaOH)︱NiOOH(+)   电池反应为:   放电时:Cd+NiOOH+H2O→Ni(OH)2+Cd(OH)2   充电时:Ni(OH)2+Cd(OH)2→Cd+NiOOH+H2O   大型袋式和开口式镉镍电池主要用于铁路机车、矿山、装甲车辆、飞机发动机等作起动或应急电源。圆柱密封式镉镍电池主要用于电动工具、剃须器等便携式电器。小型扣式镉镍电池主要用于小电流、低倍率放电的无绳电话、电动玩具等。由于废弃镉镍电池对环境的污染,该系列的电池将逐渐被性能更好的金属氢化物镍电池所取代。

镉常识

2019-03-14 09:02:01

镉是银白色有光泽的金属,密度8.64,熔点320.9℃,沸点765℃,有耐性和延展性。镉在湿润空气中缓慢氧化并失掉金属光泽,加热时表面构成棕色的氧化物层。高温下镉与卤素反响剧烈,构成卤化镉。也可与硫直接化合,生成。镉溶于酸,但不溶于碱。氧化镉和氢氧化镉的溶解度都很小,它们溶于酸,但不溶于碱。镉可构成多种配离子,如Cd(NH3)、Cd(CN)、CdCl等。镉的毒性较大,被镉污染的空气和食物对人体损害严峻。  镉的首要矿藏有硫镉矿、菱镉矿及方镉矿等,但均不构成独自矿床。镉赋存于锌矿、铅锌矿和铜铅锌矿石中,尤其是在淡色的闪锌矿中含量较高,一般为0.1-0.5%,高达5%,镉在浮选时大部分进入锌精矿,在焙烧过程中富集于烟尘中。在湿法炼锌厂的硫酸锌溶液净化过程中产出的铜镉渣(含镉4~20%),火法炼锌厂的粗锌精馏过程中产出的镉灰(含镉10~30%)和某些铜、铅冶炼厂的富镉尘均可提取镉。因为镉污染环境,铅锌冶炼厂有必要从排放物中收回镉。镍镉和铁镉蓄电池的极板等各种工业废料也是提取镉的二次质料。  镉的提取办法分为从铜镉渣中提隔的湿法和从富镉尘中提镉的联合法。湿法提镉为我国大都工厂所选用,首要包含:铜镉渣浸出、置换堆积海绵镉、海绵镉溶解、镉液净化、电解堆积和熔化铸锭等工序。  铜镉渣首要含有锌、镉、铜等金属及其氧化物,还含有少数的砷、锑、铁、钴、镍、等。用15克/升的硫酸溶液在 80~90℃浸出,当酸含量降至4~5克/升时加MnO2,使镉、铁氧化,加石灰水[Ca(OH)2]中和除铁、砷和锑。此刻,浸出液成分为Cd>10克/升、Fe<1克/升、Cu 0.05克/升,pH=5.2~5.4。浸出液调整pH为3~4后,参加锌粉(为理论量的1.2~1.3倍)置换,得到海绵镉。硫酸锌滤液(含Cd<50毫克/升=回来锌体系。海绵镉经天然氧化后,用含40~70克/升H2SO4的溶液浸出。用KMnO4氧化并加石灰水中和水解,以进一步除铁。过滤后的滤液用新鲜海绵镉置换除铜。电解滤液得到电积镉。镉电积的操作与锌电积类似,但因为镉易长成树枝状结晶,所以用低电流密度(65~100安/米2)电解。电流效率80~90%,槽压2.4~2.5伏。电解液成分(克/升):Cd 60~150、Zn 30~40、H2SO4 100~160,温度25~30℃,为了改进镉在阴极分出状况,可增加动物胶。电镉在熔融烧碱覆盖下熔化并脱锌,制成镉锭、镉棒和镉粒等形状。含杂质较多的树枝状镉,可用真空蒸馏法独自处理。    因为浸出和置换过程中能发生剧毒的(AsH3),其他过程中也发生含镉的有害气体,所以应有杰出的通风排气等安全措施。    联合法提镉是我国火法炼锌厂和铜铅冶炼厂选用的办法。镉尘先经焙烧脱去砷、锑等杂质,得到浸出功能杰出的焙砂,再用稀硫酸浸出。浸出液经氧化水解脱去铁、砷,有时还加碳酸(SrCO3)脱铅。净化后的含镉溶液用锌粉置换得到海绵镉,加压成团,在铸铁锅中于熔融烧碱维护下,铸成粗镉锭。将粗镉参加精馏塔内精馏提纯,杂质从塔的下部渣锅中排出;精镉由塔顶镉蒸气冷凝产出,纯度在99.99%以上。镉的收回率可达99.7%。  被镉污染的空气比被镉污染的食物对人体的损害更严峻。冶金车间工作环境空气中含金属镉和可溶性镉尘的极限值规定为200微克/米3,氧化镉烟雾的极限值为100微克/米3。含镉大于0.5ppm的废水不许排放。  镉用于制作轴承合金、特殊易熔合金、耐磨合金、焊锡,镉对盐水和碱液有杰出的抗蚀功能,能够用作钢构件的电镀防腐层,但近年来因镉有毒性,此项用处有减缩的趋势。镍-镉和银-镉电池具有体积小,容量大的长处。镉是制作钎焊合金和低熔点合金的首要成分之一。镉具有较大热中子抓获截面,因而含银80%、铟15%和镉5%的合金可用作原子反响堆的控制棒。

从含镉烟尘中提取镉

2019-03-04 16:12:50

在湿法炼锌工艺中,硫化锌精矿欢腾焙烧时镉富集在烟尘中,成为提镉的质料。当烟尘中镉可溶率低于90%时,可在500-550℃下进行硫酸化焙烧,将可溶镉提高到95%以上。烟尘提镉的根本进程是:烟尘浸出→置换沉镉→压团熔铸→粗镉精馏。    (一)浸出    榜首段在始酸较低(<20g/L)和结尾较高pH(75.2)条件下进行中性浸出,以除掉浸出液中的铁砷等杂质。第二段在高始酸(>30g/L)和结尾低pH下进行酸性浸出。浸出温度90℃,时刻16h,液固比(3-6):1。两段浸出Cd浸出率可达95%,渣含Cd<2.0%。    (二)置换    浸出液用Zn置换Cd,反响分两次进行,一次投人反响所需锌粉量的95%,置换操控溶液含Cd lg/L,得到较纯的海绵镉;第2次参加超越理论用量较多的锌粉,得出含锌高的海绵镉,其含量为0.3%-0.5%,作为提取的质料。两次置换的技能条件为:     置换次数      温度/℃    时刻/min    溶液含Cd(置换前/后)      一次          50-60      30-35       15-19/1-2.4      二次          45-50        50        1-2.4/0.03-0.1    (三)压团熔铸    置换产出海绵镉经压团,并在烧碱覆盖下熔铸成锭。压团压力>12kPa,镉团含水约7%。熔铸温度400-500℃,时刻2-3h,烧碱单耗120-150kg/t。粗镉含Cd 98.5%-99.2%。    (四)粗镉精馏    粗镉先在镉内熔化,然后守时定量加人精馏塔内,熔融状况镉在塔内流经层层相叠的塔盘时,替换进行加热蒸腾和冷凝回流。纯镉蒸气上升至冷凝器冷成液态,守时放出铸成精镉锭。高沸点杂质铜、铁等向下流进渣镉,守时排出。产出精镉纯度可达99.995%,契合国标精一级品要求。

铜镉渣提取镉绵工艺研究

2019-02-21 11:21:37

镉没有独自矿床,常与铅锌矿共生,含镉0.01%~0.07%,选矿时大部分进入锌精矿。约95%的镉是从锌冶炼进程中收回的,冶炼出产质料首要有湿法净液工序的铜镉渣、锌蒸馏的富镉兰粉、铜铅锌冶炼的烟尘、锌白工厂的浸出渣等,其间镉的含量动摇较大。现在我国锌冶炼进程中镉归纳收回率在80%左右,锌精矿中含镉平均在0.1%~0.2%左右,镉档次低,富集提取难度大。某公司锌精矿中镉档次只要0.15%左右,在选用传统湿法炼锌焙烧-浸出-净化-电积工艺中,总有适当部分镉被涣散,导致收回率下降,污染环境。现在,该公司以海绵镉作为产品出售,且产出的海绵镉含镉仅50%~60%,不能满意真空精粹对镉绵的要求,所以本文针对该公司现有镉出产现状对铜镉渣提取镉绵工艺进行了优化研讨。 一、试验质料及试剂 试验质料为驰宏公司中浸液净化所得铜镉渣,铜镉渣经80℃真空烘干36h,至分量安稳,测水份为19.82%,烘干样送分析Zn、Cu、Cd等首要元素,成果为(%):Zn 23.16、Cu 7.76、Cd 17.95、Co 0.02、Fe 0.19、Sb 0.074。质料能谱分析标明,98%的铜以金属单质的形状存在,周围集合有硫酸锌,未见高富集的金属锌独自存在,镉绝大部分以金属镉的方式存在,伴有少数。 置换锌粉为吹制锌粉,无结块、无杂物、总锌>98%、活性锌成分>92%,锌粉粒度-0.251~+0.147mm;其它试剂有98%浓硫酸,分析纯氧化锌、二氧化锰及石灰;首要器件:500mL烧怀、LabTech EH35A plus主动控温加热仪、IKARW20digital数显拌和器、温度计、分析天平、真空泵、真空干燥箱、三角漏斗、兰格BT100-1J恒流泵,PHS-3D型pH计和6503型高温复合电极。 二、试验准则流程 试验准则流程见图1。该流程将产出的镉绵经过火法工艺经粗炼和真空精粹出产高纯精镉。经过火法和湿法相结合的工艺,用精馏提镉替代电解精粹镉,并改造现有工艺流程,制备高档次镉绵,镉档次由现在的50%~60%进步到80%以上,经压团熔炼后可直接进行接连精馏,撤销接连熔炼工序和电积,完结精镉出产的接连化作业,优化工人操作环境,进步主动化水平,削减镉环境污染,完结镉提取闭路循环,到达零排放。图1  准则工艺流程 三、成果与评论 (一)铜镉渣一段浸出 1、结尾pH的影响 浸出试验条件∶液固比6∶1,时刻6h,温度80~85℃,始酸浓度10~15g/L,进程操控溶液pH=1.5~1.8,在5.5h后,调整矿浆结尾pH,过滤,浸出渣用pH=4.5~5.0的酸洗刷。成果见表1。 表1  结尾pH的影响表1标明,pH=5.22时,镉浸出率98.31%,溶液含Cd 25.25 g/L;当结尾pH=5.74时,渣含锌进步至7.64%,当浸出渣含锌较高时,将不使用于后续铜渣火法处理,一起pH升高,锌的水解趋势加大,所以浸出结尾pH不该超越5.4。 2、浸出时刻的影响 浸出试验条件∶液固比6∶1,温度80~85℃,始酸浓度10~15g/L,进程操控溶液pH=1.5~1.8,在每次完毕浸出之前0.5h,调整溶液pH至2.0~2.5,拌和0.5h,浸出渣用pH=4.5~5.0的酸洗刷。试验成果见表2。 表2  浸出时刻的影响成果标明,随时刻的延伸,渣含锌逐步下降,但几组试验成果改变不大,镉浸出率均大于99%,渣含镉小于0.65%,渣含铜可达33.5%以上,当试验时刻为2h,试验成果已到达浸出的要求,原因是用500 mL的烧怀进行试验,试验温度安稳、拌和充沛。但出产中应该操控时刻4~6h,以使反响充沛完结。表2所列4组试验数据渣含锌均比较低,这是因为结尾pH偏低的原因,结尾pH为4.0~4.5,但铜含量略微偏高,溶液成分见表3。 表3  不同浸出时刻的滤液(二)浸出渣二段逆流浸出 为尽可能操控镉的涣散,进步锌的收回及铜渣的档次,对一段浸出渣(一段扩大试验渣,含Zn6.22%,Cu 24.27%,Cd 0.49%,水51.4%)进行了二段逆流浸出。二段浸出试验条件:液固比5∶1,温度75~80℃,操控pH=2.0~2.5,时刻3h。 完结成果:二段浸出渣含Cu 29.86%,Cd 0.26%,滤液含Zn 3.9g/L。滤液返铜镉渣一段浸出工序,滤渣送铜冶炼厂火法提铜。 (三)海绵镉选择性富集 使用扩大试验滤液进行一次锌粉置换出产海绵镉。置换前溶液含Cd 24.50g/L,考虑置换前液总体积较少,试验在500mL烧怀中进行,试验溶液体积300mL,温度50~55℃,反响时刻45~60min,锌粉用量为溶液中镉理论用量的80%,锌粉参加时刻10min。海绵镉过滤洗刷,真空烘干。试验数据见表4。 表4  一次锌粉置换试验成果表4标明,当置换前液锌含量在30~40g/L时,一次置换海绵镉产品含镉可达85%以上,海绵镉含锌小于2.5%,但置换前液锌含量在80~130g/L时,一次置换海绵镉产品含镉即下降至78.42%,含锌进步至3.25%。 一次置换后溶液还有3~5g/L的镉,用锌粉置换剩余镉,镉渣回来一段铜镉渣浸出,滤液除钴后,回来锌冶炼中性浸出。 (四)海绵镉造液浸出 因为一次置换前液含锌高但含镉低,锌镉比为(4~5)∶1,故一次置换所得到的海绵镉不只含锌高,镉档次较低,且还有部分其它杂质,不能满意粗镉精粹工艺的要求(镉档次大于80%、Zn小于4%),而且不易压团,所以将一次海绵镉需进行造液浸出,除杂。 因试验室所制取的海绵镉数量少,海绵镉造液浸出试验所用质料由驰宏公司供给。海绵镉成分为(%)∶Cd 53.53、Zn 10.46、Cu 0.14、Fe 0.091。 海绵镉造液浸出试验条件及操作:将露天天然氧化后的海绵镉用高酸浸出,硫酸开始浓度400~500g/L,液固比1∶1,温度90~95℃,试验选用机械拌和,并通入适量空气,反响3h以上,依据残酸量及Cu量,参加新鲜海绵镉降酸除铜,然后稀释至液固比3∶1(与质料之比),并用石灰浆液调整酸度至4.0左右,参加除铁,无铁后参加石灰乳调整酸度至5.0~5.2,过滤,滤渣回来铜镉渣浸出,滤液用于下一工序锌粉二次置换。分析测定滤渣含Cd 2.94%,Zn 2.48%,溶液含Zn 25g/L,Cd 176g/L。 (五)粗镉提取研讨 造液浸出液用锌粉进行二次置换出产镉绵,试验条件为:置换前溶液含Cd 176g/L,Zn 25g/L,考虑置换前液的总体积较少,试验在500mL烧怀中进行,溶液体积300mL,温度50~55℃,反响时刻0.5~1.0h,锌粉用量为溶液中镉理论用量的1.1%~1.2%,锌粉缓慢参加,参加时刻10min。镉绵天然过滤,真空烘干,产品含镉95.12%,Zn 2.17%。 二次置换镉绵纯度较高,镉绵含镉大于80%,锌含量小于4%,可满意下一步镉绵粗炼和真空精粹的要求。 四、定论 断定了铜镉渣选择性浸出,海绵镉选择性富集和镉绵提取工艺优化条件。经工艺优化后镉绵含镉达80%以上,含锌小于4%,可满意后续镉绵真空精粹对质料的要求。

镉为何物?

2018-12-06 09:54:59

镉(cadmium)   一种化学元素,化学符号Cd,原子序数48,原子量112.411,属周期系ⅡB族。1817年德国F.施特罗迈尔从碳酸锌中发现镉,K.S.L.赫尔曼和J.C.H.罗洛夫也在氧化锌中发现镉,其英文名称来源于拉丁文cadmia,含义是菱锌矿。镉在地壳中的含量为2&times;10-5%,在自然界中都以化合物的形式存在,主要矿物为硫镉矿(CdS),与锌矿、铅锌矿、铜铅锌矿共生,浮选时大部分进入锌精矿,在焙烧过程中富集在烟尘中。在湿法炼锌时,镉存在于铜镉渣中。   镉是银白色有光泽的金属,熔点320.9℃,沸点765℃,相对密度8.642。有韧性和延展性。镉在潮湿空气中缓慢氧化并失去金属光泽,加热时表面形成棕色的氧化物层。高温下镉与卤素反应激烈,形成卤化镉。镉可溶于酸,但不溶于碱。镉的氧化态为+1、+2。氧化镉和氢氧化镉的溶解度都很小,它们溶于酸,但不溶于碱。镉可形成多种配离子,如Cd(NH3)、Cd(CN)、CdCl等。镉的毒性较大,被镉污染的空气和食物对人体危害严重,日本因镉中毒曾出现&ldquo;痛痛病&rdquo;。   可用多种方法从含镉的烟尘或镉渣(如煤或炭还原或硫酸浸出法和锌粉置换)中获得金属镉。进一步提纯可用电解精炼和真空蒸馏。镉主要用于钢、铁、铜、黄铜和其他金属的电镀,对碱性物质的防腐蚀能力强。镉可用于制造体积小和电容量大的电池。镉的化合物还大量用于生产颜料和荧光粉。