硫渣中硫磺的收购办法主要包含物理法和化学法,物理法包含高压倾析法、浮选法、热过滤法、制粒筛分法、真空蒸馏法等,化学法包含有机试剂溶解和无机试剂溶解等办法。物理法借助硫的熔点、沸点、黏度等物理性质收购硫。
硫渣资源化技术
硫渣中硫磺的收购办法主要包含物理法和化学法,物理法包含高压倾析法、浮选法、热过滤法、制粒筛分法、真空蒸馏法等,化学法包含有机试剂溶解和无机试剂溶解等办法。物理法借助硫的熔点、沸点、黏度等物理性质收购硫。
高压倾析法用高压釜加热含硫物料,熔融态的元素硫沉积,排出冷却得含硫量高的硫磺商品,但该法获得的硫磺商品品位不高。热过滤法将物料加热、过滤,使硫与其他固体物料离别,该法应用很广泛,但一般需要含硫量大于85%。浮选法工艺简单,本钱低,但硫渣硫磺品位低,一般只能起到富集硫有哪些用途。真空蒸馏法蒸馏成效受蒸馏温度影响非常大,但商品纯度非常高,极少有“三废”产生,介质可循环用,绿色环保,但本钱高、设施复杂。制粒筛分法是将含硫物料加热、骤冷,元素硫形成硫粒筛分收购,工艺上较难学会,硫磺品位不高。
化学法用溶剂从含硫物料中溶解硫,再提获得硫磺商品。因为硫在四氯乙烯、煤油和二甲苯中的溶解度均随温度升高而迅速增加,可通过高温溶解——低温结晶办法提取硫渣中的硫磺,收购率高,商品纯度高,但有机溶剂有毒、易挥发、易爆,脱硫渣中残留有机溶剂。无机溶剂主要使用(NH)S与单质硫形成多硫化物而与其他杂质离别,多硫化物进一步加热分解可生成单质硫沉淀,氨气和硫化氢气体采集循环用。此法物料范围广,浸出速率快,反应易控制,但因为(NH)S能溶解金属硫化物,使商品纯度不高,且操作环境差。锌精矿常压富氧直浸工艺产生的硫渣除含很多单质硫磺外,还含贵金属Ag等,可从中提取硫磺,还可富集贵重金属。热滤法是一种较经济和好用的硫磺收购办法,但热滤法对材料中单质硫含量有必须要求,需在85%以上。
铜镉渣处置与资源化技术
依据离别过程中各金属的物理化学性质及其收购工艺步骤的不同,从铜镉清中提取离别收购金属成分有火法贫化、湿法离别及炉渣选矿等办法。火法工艺历史较久,工艺成熟,但能耗高,需要价格较高的治炼焦及庞杂的收购炉灰和净化气体设施,生产过程中常产生腐蚀性氯气,对设施的需要较高,近年来较少使用。而湿法工艺能耗相对较低,生产易于智能化和机械化,对于品位低、规模小的含镉物料,生产本钱低,工艺过程相对简单。浸出一净化一置换一电积联合法生产工艺是国内收购铜镉渣最主要的工艺,此工艺主要包含浸出、压滤、除铁、一次净化、二次净化、电解精炼等工序;另一种是浸出一净化一萃取一反萃工艺,装取离别能达到高效提纯和离别的目的,同时,萃取剂可以循环重复借助,具备非常不错的经济效益。
湿法工艺也分为酸法和氨法工艺,两者各有特点。现在国内湿法炼锌工艺大多使用酸法路线,因氨浸工艺路线得到的锌-氨溶液难与现有炼锌系统衔接,所以铜镉渣氨浸工艺未得到广泛使用。现在,国内部分大型锌冶炼厂对铜镉渣等含镉料渣只进行粗离别。如来宾冶炼厂第一将锌、镉进行浸出,浸出后滤液送镉收购工序生产粗镉,未浸出的铜渣直接售出。铜渣中还含有约3%镉和20%锌,对后续铜的收购带来不利影响。还有厂商将铜镉渣送入回转窑进行预处置,镉挥发进入氧化锌烟尘。烟尘浸出时镉又重新溶解,镉在此过程中并未得到收购,只不过在系统内循环,重复耗酸和锌粉,生产本钱增加。
近年来,研究职员围绕铜镉渣等含镉料渣中有价金属收购工艺进行了很多研究,但研究内容大多集中在对常规的浸出—净化——置换工艺进行调整和改进。廖贻鹏等提出了一种从铜镉渣中收购镉的办法,主要步骤包含硫酸浸出—净化除铜一氧化除铁一锌粉置换等最后得到海绵镉、镉锭;曹亮发等公开了一种从海绵镉直接提纯镉的办法,其工艺过程包含铜镉渣酸性浸出及沉钒除杂、锌粉置换的一次海绵镉直接生产镉锭、海绵镉压团熔铸、粗镉蒸馏精炼等工序,省去了一次海绵镉的堆存场地,缩短了镉提炼的工艺步骤和生产周期,节省了二次置换所需的锌粉。锌粉的消耗量减少45%以上。
北京矿冶研究总院的邹小平等对驰宏锌锗的铜镉渣现有酸浸——置换—电积镉工艺加以改进,将原有步骤产出的镉绵通过火法工艺经粗炼和真空精炼生产高纯精镉,达成镉品位由50%~60%提升到80%以上,镉绵经压团熔炼后直接进行连续精馏,取消间断熔炼工序和电积,达成精镉生产的连续化作业;韶关冶炼厂的袁贵有研究了酸浸——铜镉渣中和——锌粉除铜法处置铜镉渣的工艺,工艺条件优化后,镉直收率达到88%;石启英等研究了湿法炼锌中铜镉渣的酸浸和铜渣的酸洗过程对系统杂质氯的脱除效应,研究发现,用铜渣的酸洗液、锌电解废液及各种过程洗涤水配制成始酸为80~100g/L的前液,蒸汽加热到60℃以上,对湿法炼锌中的一次净化渣即铜镉渣进行浸出,并将终酸控制在10g/L以上,收购锌和镉,所得的铜渣在50~60℃的条件下,用锌废液对其中的锌和镉进行再浸出,可达到最大限度地提升铜渣中铜的品位并拥有铜渣除氯的条件;商洛冶炼厂对铜镉渣的处置使用锌电解废液或硫酸浸出其中的锌、镉。当浸出达到终点时控制液体的酸度2~4g/L,然后加入锰粉将Fe2+氧化成Fe2+,再加入石灰乳间宽和溶液pH 到5.2~5.4,借用铁的水解沉淀除去砷、锑等杂质,澄清压滤液固离别。滤液送镉收购工序,而固体铜渣用来收购铜。铜渣中还有3%以上的镉和20%左右的锌,为知道决此问题,在不影响提镉的首要条件下,该厂技术职员使用烟尘代替石灰乳间宽和溶液,获得了较好的成效;株冶集团针对现在镉生产工艺处置能力日趋饱和、溶液中锌含量高、操作困难、浸出液铁含量高、有害杂质内部循环、锌粉水平差、镉绵杂质含量高、镉电解困难等问题,对现有镉生产工艺进行了改进。改进后的工艺增加了一个铜镉渣过滤工序,从而减少了镉工段处置量,减少了镉生产溶液中锌的含量,使得后续工序的技术条件易于控制。
除此之外,近年来还有研究职员提出了加压酸浸法、微生物浸矿法、流化床电极等技术办法,以进一步改变铜镉渣处置成效。但加压酸浸法在高温高压下进行,对设施的需要较高,不利于工业化的广泛应用;微生物浸矿法等则很难与现有铜镉渣处置体系衔接;流化床电极法电流效率低、能耗高、铜镉深度离别困难,工程化达成困难等。
总体来看,现有含镉料渣的处置工艺存在步骤复杂、处置周期长、所需要的化学材料类型和设施多、中间副产二次物料多、锌粉消耗量大,生产步骤中累积的金属锌多、且只能生产出铜、锌、镉等粗级商品等缺点,特别是现有处置工艺存在镉浸出率、收购率低、镉在处置收购过程中易分散流失等问题,更是现在含镉物料处置技术急切需要突破的瓶颈问题。






