萃銅余液綜合回收鎘鈷工藝研究

何磊　龍泳

摘 要：丹霞冶煉廠綜合回收車間回收鎵、鍺、銦、銅金屬后萃余液中富集鎘、鈷含量分別為800-900mg/、200-300mg/l，通過凈化使鎘、鈷分別進入渣除鎘渣及除鈷渣，以實現高效、高價值綜合回收。

關鍵詞：濕法煉鋅；除Cd、Co；萃余液；綜合回收

1 硫酸鋅溶液中除鈷工藝介紹

1.1 黃藥除鈷

黃藥除鈷是利用黃藥的黃原酸根與溶液中的CO3+作用生成黃原酸鈷沉淀將鈷除去，在具體的生產實踐中，若溶液中存在硫酸銅，通過加入乙基鈉黃藥，使磺酸鈷析出沉淀，進而實現凈化除鈷的目的。

1.2 萘酚凈化除鈷法

萘酚凈化除鈷法的除鈷原理是：將萘酚溶液加入微酸性溶液中，繼續攪拌大約1 小時后，便會有蓬松狀的紅棕色絡合物沉淀析出。

反應如下：

13C10H8O +4Co 2++5H++13NaNO2

=C10H6NH2OH +4Co（C10H6ONO）3 +14H2O+13Na+

β一萘酚凈化硫酸鋅溶液除鈷時所得鈷渣中的鈷以三價鈷的形態存在。

1.3 鋅粉置換

丹霞冶煉廠主系統采用三段凈化，ZPL進入中和置換利用鋅粉主要置換溶液中鎵、鍺，也有部分鈷進入置換渣中，置換后液經針鐵礦除鐵進入凈化車間，采用鋅粉置換高溫除鈷、鎳，低溫除銅、鎘。工廠為提高鋅直收率將凈化渣通過輸送管道進入中和置換降低鋅粉單耗，置換渣酸洗后進入綜合回收車間。綜合回收車間通過三段浸出使酸洗置換渣中的鎵、鍺、銅、鈷等元素進入溶液中，通過萃取將溶液中的鎵、鍺、銅有效回收，而萃余液進入高銀浸出。萃余液中含鈷200-300mg/l，鎘750-800 mg/L，目前處理萃余液方法中和、除油后，再利用鋅粉置換使溶液中的鈷、鎘進入渣。

2 萃余液的除鈷工藝

2.1 工藝原理

目前采用工業生產流程萃余液含H2SO4、油、Al等元素，整個過程需使用吸附劑除油，除油后液酸中和至PH=5.0-5.2之間，中和后液利用鋅粉置換溶液Cd、Co。經過試驗提出以下工藝流程，除油后液采用低溫鋅粉置換溶中的Cd，置換后液用除鈷劑去除溶液中的Co，鋅粉置換渣中鎘品位、除鈷渣的品位得到相應的提高。

2.2 實驗條件及結果

2.3 吸附劑除油

前期摸索過程中發現中和劑消耗比較大，查找原因發現未除油、除油后的溶液中和劑消耗有明顯差異。未除油的溶液在中和攪拌過程中有很多泡沫，加入中和劑時，中和劑懸浮在泡沫表面很難進入溶液參與反應，且中和劑顆粒進入溶液后被溶液中的油包裹形成油膜阻止其參與反應。除油后液在中和過程中液面未產生有泡沫，中和劑能與溶液中的酸充分接觸，中和劑的使用量相對減少。經過摸索采用活性炭吸附溶液中的油，實驗用溶液2000ml，為了保證除油效果對活性炭用量及攪拌時間進行實驗。實驗溫度在常溫下進行，攪拌時間30分鐘除油效果相對較好，結合實際的生產情況活性炭使用量0.9g/l時能保證除油效果，生產現場實際投入量24包/天，25kg/包，實際消耗比0.9g/l要大。

2.4 碳酸鈣中和

碳酸鈣漿化后加入除油后萃余液中，當溶液PH=4.0時溶液有大量膠體出現。為了避免PH=4.0時出現膠體，采用調整溶液PH值至3.2然后加入鋅粉置換及PH=3.8時溶液開始渾濁的時過濾渾濁物等方法，PH=4.0至時膠體依然出現，整個實驗基本處于停滯狀態，不能在往下繼續進行。為了解膠體產生的原因，將萃余液送檢檢測其元素，檢測發現溶液含鋁Al 5g/l，當溶液PH越接近中性Al形成氫氧化物膠體，中和后液非常難過濾。生產現場采用濃密機濃密中和后液難壓濾的問題才得以解決。

2.5 除鈷劑除鈷

實驗置換后液1200ml，使用除鈷劑A、B兩種型號除鈷劑。實驗1#加入除鈷劑B 100ml 使用電解廢液調點控制PH=4.0-4.5范圍，攪拌過程產生黃色沉淀物，渣量較大。實驗2#加入除鈷劑B 40ml、除鈷劑A 50 ml，使用電解廢液調點控制PH=4.0-4.5，攪拌過程中產生黃棕色沉淀物，渣量非常少。

3 結論

①通過實驗解決了現有工藝流程中和劑消耗較大，中和劑降低110g/l，后期使用碳酸鈣中和，中和劑成本極大降低；

②濃密機濃密液固分離鋁的氫氧化物，鋅粉單耗由原來27g/l降低至3.2g/l；

③控制置換溫度選擇性的置換溶液中的Cd，Co留在置換溶液中是可行的；

④混合加入除鈷劑A、B，除鈷渣富集鈷品位比現有工藝鋅粉置換鎘、鈷渣品位提高10%；

⑤改進現有工藝流程及工藝條件能實現分布去除Cd、Co，提高除鎘渣及除鈷渣中Cd、Co品位是可行。