酸浸条件对铜镉渣综合浸出的影响

酸浸过程中提高金属浸出率的措施提高金属浸出率是酸浸过程中的一个重要目标，可以通过以下措施来实现：1. 优化酸浸条件：合理选择浸出酸的种类和浓度，控制浸出温度和时间。

不同金属对酸的适应性不同，需要根据金属的特性来确定最佳的浸出条件。

2. 加强搅拌或搅拌替代：搅拌可以提高酸浸过程中酸液和金属的接触面积，促进金属离子的溶解和浸出。

如果条件允许，可以采用超声波或气泡搅拌等替代方式，增加浸出效果。

3. 优化浸出物与金属的接触方式：可以通过增加金属的比表面积来提高金属浸出率。

例如，可以将金属切割成细小颗粒或薄片，或者使用金属粉末等形式进行酸浸。

4. 增加酸浸液的液固比：提高浸出液的液固比可以增加酸液与金属的接触面积，加快金属的浸出速度。

但是要注意控制液固比，避免过高造成资源浪费。

5. 添加助剂：可以添加一些助剂来提高金属浸出率。

例如，可以加入络合剂、表面活性剂等，提高金属与酸液的反应性，促进金属的浸出。

6. 考虑酸浸后处理：酸浸过程中产生的废液需要进行合理处理，以避免对环境造成污染。

可以采用中和、沉淀、过滤等方式对废液进行处理，回收其中的金属资源或将其安全处理。

7. 控制酸浸过程中的操作参数：操作参数的控制对金属浸出率有重要影响。

例如，可以控制酸液的pH值、氧气浓度、离子浓度等参数，以优化金属浸出过程。

8. 定期清洗设备：酸浸设备容易积累金属离子和沉淀物，影响金属浸出率。

定期清洗设备，保持设备的清洁，有助于提高金属浸出率。

9. 进行实时监测和控制：通过实时监测酸浸过程中的关键参数，如温度、浓度、pH值等，及时调整操作条件，以实现最佳的金属浸出效果。

通过以上措施的综合应用，可以有效提高金属浸出率，提高资源利用效率。

同时，为了保护环境和确保操作人员的安全，需要合理处理酸浸废液，并严格遵守相关的环保法规和安全操作规程。

次氧化锌中镉、锌回收方法研究摘要：次氧化锌烟尘主要来自于铅、锌、铜等火法冶炼厂。

由于其成分复杂，传统酸浸出法回收有价金属的成本较高。

研究以氨水-碳酸铵-蒸馏水体系为浸出剂，采用常温常压氧化氨浸工艺，考察了氨水浓度、铵离子浓度、液固比、氧化剂浓度、浸出时间等因素对镉锌浸出率的影响，正交实验结果表面次氧化锌固体氧化氨浸的最佳浸出条件是：氨水浓度4.5 mol/L、铵离子浓度5.0 mol/L、(NH4)2S2O8质量浓度40 g/L、液固比6:1，镉的浸出率93.69%，锌浸出率91.66%。

关键词：次氧化锌；镉；回收；氨浸本课题结合以提取金属镉为重点，研究从次氧化锌中连续提取有价金属的新工艺，有利于充分利用矿产资源，改善生态环境，降低生产成本，提高企业科技含量。

对次氧化锌综合回收研究，不仅是对二次资源的充分利用，而且有利于环境保护，是资源可持续发展的必然要求，也是循环经济发展的必然要求。

1实验研究1.1浸出工艺的选择从次氧化锌中回收有价金属最常用的方法是酸浸法，但其浸出液杂质含量一般较高，不利于后续处理，流程长、经济效益差。

而氨浸法的浸出液，杂质含量相对较低，且污染小、投资少。

但仅使用氨水和碳酸铵作为浸出剂时浸出率不高。

本实验采用氨浸法，并以镉的浸出率为主要考察目标。

本文中在氨水和碳酸铵体系中加入氧化剂(NH4)2S2O8，从而提高了浸出剂的反应能力，缩短浸出工序的时间，提高浸出率的工艺。

1.2实验原料及方法1.2.1实验样品次氧化锌的化学组成表1是本实验所用样品次氧化锌的主要化学成分。

其中锌主要以锌主要以Zn、ZnO和少量ZnSO4的形式存在，铜和镉主要以单质及其氧化物的形式存在。

表1 样品次氧化锌化学成份组成 Pb Zn Cd Fe Ca As In含量% 29.3 27.5 1.4 4.47 1.73 0.4 0.021.2.2主要实验试剂及仪器主要试剂：氨水、碳酸铵、过硫酸铵、盐酸等，均为分析纯试剂，0.05mol/LEDTA标准溶液，0.01mol/L醋酸锌标准溶液，乙酸-乙酸钠缓冲溶液（pH5.6-6.0），XO（二甲酚橙）指示剂。

冶金冶炼M etallurgical smelting湿法冶炼锌系统中金属镉的回收杨启光（云南祥云飞龙有色金属股份有限公司，云南　祥云　６７２１００）摘 要：在以锌焙砂或氧化锌原矿为原料的现代湿法炼锌过程中，原料本身就伴有许多有价金属，镉就是其中之一，若对镉进行回收，不仅会有很好的经济效益，还会产生良好环保效益，本文将对此进行说明。

关键词：湿法炼锌；镉回收中图分类号：ＴＦ８１５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）０７－０００４－２Recovery of cadmium in zinc hydrometallurgy systemYANG Qi-guang（Ｙｕｎｎａｎ　Ｘｉａｎｇｙｕｎ　Ｆｅｉｌｏｎｇ　Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ　Ｍｅｔａｌｓ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ，Ｘｉａｎｇｙｕｎ　６７２１００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｍｏｄｅｒｎ　ｚｉｎｃ　ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ　ｗｉｔｈ　ｚｉｎｃ　ｃａｌｃｉｎｅ　ｏｒ　ｚｉｎｃ　ｏｘｉｄｅ　ｏｒｅ　ａｓ　ｒａｗ　ｍａｔｅｒｉａｌ，　ｔｈｅ　ｒａｗ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｉｔｓｅｌｆ　ｉｓ　ａｃｃｏｍｐａｎｉｅｄ　ｂｙ　ｍａｎｙ　ｖａｌｕａｂｌｅ　ｍｅｔａｌｓ，　ａｎｄ　ｃａｄｍｉｕｍ　ｉｓ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅｍ．　Ｉｆ　ｃａｄｍｉｕｍ　ｉｓ　ｒｅｃｏｖｅｒｅｄ，　ｉｔ　ｗｉｌｌ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ｈａｖｅ　ｇｏｏｄ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｂｅｎｅｆｉｔｓ，　ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ｐｒｏｄｕｃｅ　ｇｏｏｄ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｂｅｎｅｆｉｔｓ．　Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｗｉｌｌ　ｅｘｐｌａｉｎ　ｔｈｉｓ．Keywords: ｚｉｎｃ　ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ；　Ｃａｄｍｉｕｍ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ1 前言无论任何一个湿法炼锌厂，在浸出中上清的净化过程中都会不可避免的产生净化渣，其中主要的渣子就是铜镉渣，而且其量还不小。

2022届高考化学一轮备考专题强化__化学工艺流程专题填空题（共18小题）1.高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如下图所示。

回答下列问题：相关金属离子[c0(M n+)=0.1mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+开始沉淀的pH8.1 6.3 1.5 3.48.9 6.2 6.9沉淀完全的pH10.18.3 2.8 4.710.98.28.9(1)“滤渣1”含有S和_____________________;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式______________________________________。

(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是______________________________________。

(3)“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为______________之间。

(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是______________________________。

(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。

若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是_________________。

(6)写出“沉锰”的离子方程式_______________________________________。

(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNi x Co y Mn z O2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。

当x=y=1时，z=_____。

32.实验室以蛇纹石酸浸出液(主要含Fe3+，还有一定量的Al3+、Mn2+、Ca2+、Mg2+等)为原料制备高纯氧化铁，流程如图1：已知流程中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如表：氢氧化物Fe3+Fe2+Al3+开始沉淀的pH 1.1 5.8 3.0沉淀完全的pH 3.28.8 5.0(1)“还原”时，应选择______(填字母)．A.Zn粉B.NaClO溶液C.Fe粉(2)“滤渣”的主要成分除含有少量MnF2外，还含有______(填化学式)．(3)“沉锰”时，已知：K sp(MnS)=4.65×10−14.为确保沉锰完全[即溶液中c(Mn2+)<1.0×10−6mol⋅L−1]，应保持溶液中c(S2−)>______mol⋅L−1．(4)“除铝”时，控制溶液pH的范围为______．(5)“氧化”时，常用酸性K2Cr2O7溶液检测是否残留未被氧化的金属离子，该反应的离子方程式为______．(6)“沉铁”时，反应温度为85℃条件下，反应时间和反应终点pH对铁的沉淀率的影响分别如图2所示，则最佳的工艺条件是______．3.钛矿工业中的酸性废水富含Ti、Fe等元素，其综合利用如下：已知：TiO2+易水解，只能存在于强酸性溶液中．(1)步骤I中检验钛矿废水中加入铁屑是否足量的试剂是______(写名称)．(2)操作a是______、______、过滤、洗涤．(3)步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式为______；反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是______．(4)已知K sp=[Fe(OH)2]=8×10−16.步骤Ⅲ中，FeCO3达到溶解平衡时，若室温下测得溶液的pH为8.5，c(Fe2+)=1×10−6mol/L.试判断所得的FeCO3中______(填“有”或“没有”)Fe(OH)2；步骤Ⅳ中，为了得到较为纯净的Fe2O3，除了适当的温度外，还需要采取的措施是______．(5)向“富含TiO2+溶液”中加入Na2CO3粉末得到固体TiO2⋅nH2O.请结合平衡移动原理和化学用语解释其原因______．4.钛白粉(TiO2)是重要的白色颜料，LiFePO4是锂离子电池的正极材料。

2021生物堆浸过程中相关参数对铜浸出效率的影响范文 紫金山铜矿位于福建省上杭县，为上金下铜大型斑岩成矿系列-次火山高硫中低温热液矿床。

金矿体主要赋存于潜水面以上氧化带中，铜矿体赋存于潜水面以下原生带中，西北矿段已控制铜矿达大型。

矿石主要有价元素为铜，其他有益金属元素含量甚微。

该矿是我国大型铜矿床之一，主要目的矿物为辉铜矿、铜蓝和硫砷铜矿，有黄铁矿伴生，适宜采用生物技术工艺处理。

自2005 年底万吨级生物提铜工艺在紫金山铜矿投产以来，运行稳定，浸出率高，取得了良好的经济社会效益，积累了丰富的经验。

但随着开采的进行，矿床铜品位不断降低、硫铜比不断升高、酸铁过剩，再加上南方天气多雨水，给工业化生产带来了严峻的挑战。

如何进一步提高堆浸提铜效率，高硫/铜比硫化铜矿石生物堆浸提铜过程水、酸和铁平衡、废石排土场环保、浸矿微生物安全性、酸性水处理、生态修复等技术难题依然存在。

本文对矿石性质及生产过程中矿石物质组成变化进行了详细分析，考察了生物堆浸过程中 pH 值、电位、气体浓度、温度等主要参数对铜浸出效率的影响，揭示了微生物浸矿过程作用原理，分析了浸出过程中的关键影响因素，优化了浸出过程。

1、试验材料及试验方法 1．1 试验材料 (1)菌种。

试验所用细菌来自福建上杭紫金山铜矿酸性矿坑水中分离筛选的氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans) 菌株。

(2)矿样。

试验用矿石经露天采矿、两段闭路圆锥破碎后，产品粒度为－40 mm。

采用MLA 工艺矿物学参数自动定量分析测试系统对矿样进行化学性质分析，测定原矿矿物组成，结果见表 1 和表 2。

该矿石有价金属元素为铜，此外，矿石中硫含量较高，硅酸盐类矿物达78% 以上。

铜矿物主要以蓝辉铜矿、铜蓝和硫砷铜矿形式存在，80． 81% 的铜赋存在蓝辉铜矿及铜蓝中，18． 11%的铜赋存在硫砷铜矿中。

其次有少量的硫锡铁铜矿、等轴硫砷铜矿、斑铜矿等; 黄铁矿含量较高，脉石矿物主要为硅酸盐类矿石; 硫除形成铜的硫化物和明矾石外，主要以独立矿物黄铁矿的形式存在。

2022年第5期

有色金属(冶炼部分

)(http：//ysyl. bgrimm. cn)

• 1 •

doi：10. 3969,・ issn. 1007-7545. 2022. 05. 001

湿法炼锌浸出渣减量化浸出工艺

魏昶1"

, Joniqulov Amirkhon1,

简单】

?邓志敢

山,

杨馥衔1，孙朴1，李兴彬1，

李旻廷

1

(1.昆明理工大学冶金与能源工程学院，昆明650093

；

2.昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室，

昆明

650095)

摘要：以常规湿法炼锌工艺锌浸渣为研究对象,对比研究常压酸浸和加压酸浸条件下锌浸渣的酸性浸出 减量化效果，以及渣中锌、铜和钢等有价金属的浸出率。结果表明，在常压酸浸条件下，渣量可减少 65%以上，

渣中锌含量可降至

3%左右

，

锌、

铜和钢的浸出率均在91%以上；在加压酸浸条件下，渣量可

减少40%以上，渣中锌含量可将至2%以下，锌和铜的浸出率达到95%左右，但钢浸出率仅为

70%左

右，相对较低。常压酸浸过程锌浸渣中的铁绝大部分浸出，有利于钢的浸出；加压酸浸过程锌浸渣中的 铁大量以铅铁矶的形式留在渣中，阻碍了钢的浸出。常压浸出液中铁含量较高

，达到25 g/L以上；加压

浸出液中铁含量较低，小于

2 g/L,

有利于后续浸出液中铜、钢的回收。常压浸出渣量少，有利于渣中铅

、

银的富集，可单独销售；加压浸出由于铁沉淀入渣，致使渣中铅、银富集比低，适合于铅锌联合企业返回 铅熔炼炉。关键词：锌浸出渣；常压浸出；加压浸出；浸出渣

，减量化

中图分类号:TF813 文献标志码：

A 文章编号

：1007-7545(2022)05-0001-07

Decrement Leaching Process of

Zinc

Leaching Residue

WEI Chang1-2, JONIQULOV Amirkhon1, JIAN Dan1, DENG Zhi-gan1

'2,

YANG Fu-xian1

有机硅渣浆中铜的提取及影响因素的分析有机硅渣浆是一种常用的金属提取剂，它能够有效地提取金属离子，并且具有较高的选择性和回收率，因此在矿产开采和冶炼过程中被广泛应用。

铜是一种重要的有色金属，其提取和回收对资源利用和环境保护具有重要意义。

本文将对有机硅渣浆中铜的提取及影响因素进行分析，并探讨其在工业生产中的应用。

一、有机硅渣浆在铜提取中的应用有机硅渣浆是一种由有机硅化合物和载体组成的复合材料，其具有吸附性能和分离性能，可用于金属离子的提取和富集。

在铜提取过程中，有机硅渣浆通过与铜离子发生化学反应，从水溶液中将铜离子转移到有机相中，实现了铜的分离和回收。

有机硅渣浆不仅能够有效提取铜离子，还具有较高的回收率和稳定性，因此在铜冶炼和废旧电器回收等领域具有重要的应用前景。

1. pH值pH值是影响有机硅渣浆中铜提取的重要因素之一。

在酸性条件下，铜的溶解度较高，有机硅渣浆对铜的提取性能较好；而在碱性条件下，铜的溶解度降低，有机硅渣浆对铜的提取性能则会受到一定的影响。

在实际应用中，需要根据溶液的pH值进行调节，以提高铜的提取效率。

2. 温度3. 含铜浓度含铜浓度是影响有机硅渣浆中铜提取效果的重要因素之一。

一般来说，含铜浓度较高时，有机硅渣浆对铜的提取效果较好，提取速率和提取率也相对较高。

在实际生产过程中，可以通过控制溶液的含铜浓度来提高铜的提取效率，从而降低生产成本。

有机硅渣浆中铜的提取过程主要包括三个步骤：吸附、分离和回收。

1. 吸附有机硅渣浆中铜的提取过程首先是在水溶液中，有机硅渣浆的硅氧烷基与铜离子发生配位作用，形成络合物。

这使得铜离子从水相转移到有机相中，实现了铜的吸附和富集。

2. 分离经过吸附后，将有机硅渣浆中铜的有机相和水相进行分离，此时可采用离心、过滤、萃取等方法，将含有铜的有机相和水相分离开来。

这一步骤可以有效地提高铜的回收率和纯度。

3. 回收分离后，通过对有机相的处理和水相的回收，可以得到高纯度的铜产品。

Doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2015.12.013氰化尾渣中铁的浸出对金银浸出率的影响张跃红1，李云2，魏晋3，王云2，栾东武3，刘洪晓4(1.青海省第一地质矿产勘察院，青海平安810600；2.北京矿冶研究总院，北京100160；3.招远市招金金合科技有限公司，山东招远265400；4.新疆星塔矿业有限公司，新疆托里834500)摘要：对难处理金精矿两段焙烧提金流程中的氰化尾渣进行强化酸浸，酸浸过程中氧化铁矿物的溶解而使其中包裹的金得到解离并裸露，在氰化浸出过程中容易被浸出。

研究表明，随着焙砂中氧化铁相包裹体的逐步酸溶，其酸浸渣中的金、银的氰化浸出率也随之显著提高。

该预处理方法为提高难处理金精矿中金、银的浸出回收率提供了一种有效的途径。

关键词：难处理金精矿；氰化尾渣；氧化铁包裹；金；银；酸浸中图分类号：TF831 文献标志码：A 文章编号：1007-7545（2015）12-0000-00Effect of Dissolving of Ferric Oxide from Calcine Cyanide Residue on Leaching ofGold and SilverZHANG Yue-hong1, LI Yun2, WEI Jin3, WANG Yun2, LUAN Dong-wu3, LIU Hong-xiao4(1. Qinghai First Surveying Institute of Geology and Minerals, Ping’an 810600, Qinghai, China;2. Beijing General Research Institute of Mining & Metallurgy, Beijing 100160, China;3. Zhaoyuan City Zhaojin Jinhe Science and Technology Ltd, Zhaoyuan 265400, Shandong, China;4. Xinjiang Xingta Kuangye Co. Ltd, Tuoli 834500, Xinjiang, China;)Abstract：Calcine cyaniding-residue produced from two-stage roasting of refractory gold concentrate was leached with sulfuric acid. Gold can be easily cyaniding leached after ferric oxide was dissociated and unlocked from the wrapped gold during acid leaching. Extraction efficiency of gold and silver raised remarkably when ferric oxide was dissociated continuously, which is proved to be an effective pretreatment for refractory gold concentrate to improve gold and silver extraction efficiency.Key words：refractory gold concentrate; calcine cyanide residue; ferric oxide-encapsulated; gold; silver; acid leaching目前运行的两段焙烧金精矿黄金冶炼工艺中存在的主要问题是氰化尾渣含金仍然偏高[1-4]。

有机硅渣浆中铜的提取及影响因素的分析有机硅渣浆是一种新型的提取剂，可以有效地从废弃物和矿石中提取有用的金属元素，其中包括铜。

铜是一种重要的金属元素，广泛应用于电子、建筑、制造和其他领域。

对有机硅渣浆中铜的提取及影响因素进行分析，对于提高资源利用率和保护环境具有重要意义。

一、有机硅渣浆中铜的提取过程有机硅渣浆是一种复合提取剂，主要由有机硅及其他辅助药剂组成。

在有机硅渣浆中提取铜的过程主要包括浸出、萃取、反萃和电积四个阶段。

在浸出阶段，有机硅渣浆与含铜的原料接触，通过化学反应将铜从原料中溶解出来。

然后，在萃取阶段，有机硅将浸出液中的铜离子转移至有机相中。

接下来，在反萃阶段，通过一系列的操作将有机相中的铜离子转移到水相中。

通过电积，将水相中的铜离子还原成固态的金属铜。

1. 温度温度是影响有机硅渣浆中铜提取效果的重要因素。

通常情况下，温度的升高会加快反应速率，有利于提高铜的溶解和转移速度。

但是温度过高也会导致一些有机硅渣浆的分解和副反应，影响提取效果。

2. PH值PH值是影响有机硅渣浆中铜提取效果的另一个重要因素。

在不同的PH条件下，有机硅渣浆与铜的反应性和选择性会有所不同。

合适的PH值可以提高铜的提取率，并且有利于减少杂质的进入。

3. 离子浓度原料中的其他离子浓度对有机硅渣浆中铜提取的影响也非常大。

高浓度的其他金属离子会与有机硅渣浆中的铜离子发生竞争，影响铜的提取效果。

需要根据原料的实际成分，合理调整有机硅渣浆的成分和工艺参数。

4. 时间反应时间是影响有机硅渣浆中铜提取效果的另一个重要因素。

适当延长反应时间可以提高铜的提取率，但过长的反应时间会造成资源浪费和能源消耗增加。

5. 搅拌速度搅拌速度也会对有机硅渣浆中铜提取效果产生影响。

适当的搅拌可以加快反应速率，有利于提高铜的提取效果。

1. 提取效率高由于有机硅渣浆具有很强的亲和力和选择性，可以在较短的时间内将铜从原料中高效提取出来。

2. 提取效果稳定稳定的提取效果是有机硅渣浆的一个显著特点。

第31卷　第2期　吉首大学学报(自然科学版)Vol.31　No.2 2010年3月J ournal of J is ho u Uni ver s i t y (Nat ural Sci ence Editio n)Mar.2010 文章编号:100722985(2010)022*******从铜镉渣中析出铜锌镉的氧化氨浸工艺3刘海洋,颜文斌,石爱华,高　峰(吉首大学化学化工学院,湖南吉首　416000)摘　要:针对传统氨浸工艺浸出率较低现状,采用氧化氨浸工艺浸出回收铜镉渣中的镉、锌和铜.为了确定氧化氨浸工艺的最佳浸出条件,采用正交实验的方法研究了铜镉渣氧化氨浸的影响因素.结果表明:在氨水浓度3.7mol/L ,铵离子浓度5.0mol/L 和(N H 4)2S 2O 8浓度30g/L 、液固比6∶1的条件下,镉、铜的浸出率达到99%,同时锌的浸出率达到96%,浸出率明显高于传统氨浸方法.关键词:铜镉渣;氧化氨浸;镉;锌;铜中图分类号:TF813 文献标识码:B近年来我国冶锌工业发展迅速,湿法炼锌厂每年都会产出大量的铜镉渣.铜镉渣中一般含Cd 5%～10%,Cu 1.5%～5%,Zn 28%～50%,仍具有极高的利用价值[1].但因资金和技术条件所限,这些铜镉渣未能得到有效处理,不仅浪费了大量资源,影响企业的经济效益,对环境也有一定污染.随着经济的发展和对资源的需求量增大,当一次资源日渐贫竭时,利用二次资源则成为必然.如果铜镉渣中主要有价金属全部回收利用,必然能产生可观的经济效益和社会效益.通过湿法回收铜镉渣中的有价金属常用酸浸法[224]和氨浸法[528].酸浸法在酸浸时进入浸出液的杂质多,需进行一系列的净化除杂处理,工艺流程长,操作复杂,成本高.氨浸法所得浸出液杂质少,净化除杂容易,工艺流程短,过程简单.但使用氨水和碳酸铵作为浸出剂时浸出率不高,尤其是渣中的金属铜不易浸出.为此,笔者研究在氨水和碳酸铵体系中加入氧化剂,从而提高浸出率的工艺.1　实验原料及方法1.1实验原料本实验所采用的原料为湘西某企业生产产生的铜镉渣,锌主要以Zn 和ZnO ,ZnSO 4的形式存在,铜和镉主要以单质及其氧化物的形式存在.其主要化学组成见表1.表1　铜镉渣主要化学组成(质量分数)%Zn Cd Cu Fe Pb Co Ni 40.96.430.981.230.990.0030.011.2实验试剂及设备实验试剂:氨水、碳酸铵、过硫酸铵等,均为分析纯试剂.实验装置:集热式恒温加热磁力搅拌器、烧杯、表面皿、量筒等.1.3实验方法及流程将铜镉渣磨细至200目占90%以上备用,按不同浓度要求用碳酸铵、氨水和蒸馏水配制浸出剂并标定好备用.实验规模为为每次30g ,考察的因素有氨水浓度、碳酸铵浓度、液固比、氧化剂浓度、时间等.3收稿日期:2009212224基金项目:湖南省教育厅资助科研项目(08C717);湖南省科技计划项目(2008GK 3003)作者简介刘海洋(62),男,河南新蔡人,吉首大学化学化工学院硕士研究生,主要从事矿产资源加工与利用研究通讯作者颜文斌,教授,主要从事无机材料及矿产资源加工与利用研究:197:.实验步骤:每次实验将配制好的浸出剂根据液固比加入烧杯,搅拌并缓缓加入铜镉渣矿粉及氧化剂(N H 4)2S 2O 8.加盖并开始计时,室温下搅拌浸出至规定时间.浆料抽滤,洗涤滤渣.然后,用碘量法测定滤液中的铜含量,用ED TA 络合滴定法测定滤液中的锌含量,用碘化钾析出ED TA 络合滴定法测定滤液中的镉含量.2　实验原理在浸出过程中主要发生如下反应:MeO +i N H 3+H 2O =[Me (N H 3)i ]2++2O H -,(1)Me SO 4+i N H 3=[Me (N H 3)i ]+2+SO 2-4.(2)由于氨水的反应能力弱,加入氧化剂后可提高浸出率和加快浸出过程[9]:2(N H 4)2S 2O 8+2H 2O +4N H 3=4(N H 4)2SO 4+O 2↑,(3)2Me +2i N H 3+O 2+2H 2O =2[Me (N H 3)i ]+4OH -.(4)以上各式中:Me 为Cd ,Zn ,Cu ;i =1～4.3　氨性浸出过程影响因素与水平的选择3.1氨水浓度氨水作为浸取剂,在锌量一定的情况下,增大氨水浓度使络合反应向右进行,有利于铜、锌、镉浸出率的提高,但过量氨水必然造成原料的浪费,因此,氨水浓度水平确定为3.1,3.4,3.7mol/L.3.2铵离子浓度加入碳酸铵可使氨水浸出的金属络离子与碳酸根离子结合,铵离子可以防止氨水的电离.调节浸出剂的p H 值使其在适宜的范围,有利于铜、锌、镉浸出率的提高.因此,铵离子浓度水平确定为4.5,5.0和5.5mol/L.3.3氧化剂浓度铜镉渣中的一小部分铜和镉以铜镉合金的形式存在.需要有氧的参与,单质铜及铜镉合金才能与氨络合进入浸出液,因此加入氧化剂(N H 4)2S 2O 8有利于铜和镉的浸出率的提高.3.4液固比液固比小时氨量不足,影响铜、锌、镉的浸出率;但液固比过大,将增加后工序工作负荷.所以,取液固比水平为4∶1和5∶1和6∶1.3.5浸取条件的优化设计影响铜锌氨浸的因素很多,选定在室温,浸出时间1h ,搅拌速度500r/min 下浸出,主要考察溶液中氨水浓度(mol/L)、铵离子浓度(mol/L)、氧化剂质量浓度(g/L )和液固比(mL/g),采用4因素3水平正交实验,以铜、锌和镉的浸出率作为实验的考察指标.正交实验因素与水平如表2所示.表2　正交实验L 9(34)因素与水平表水平因素A (氨水浓度)/(mol L -1)B (铵离子浓度)/(mol L -1)C ((N H 4)2S 2O 8质量浓度)/(g L -1)D (液固比)/(mL g -1)1 3.1 4.5204∶12 3.4 5.0305∶133.75.5406∶14　实验结果及讨论用直观分析法[10]对实验结果进行分析.实验结果及数据处理列于表3,根据表3绘制出因素与指标的趋势图(图),以便于进行更直观的分析其中K 为某因素第水平的实验结果之和;某因素第水平下的平均实验指标对每个因素而言,中最大者减去最小者即为极差89吉首大学学报(自然科学版)第31卷1.:i i k i :i .k i .表3　正交实验结果实验号因素A/(molL -1)B/(mol L -1)C/(g L-1)D/(mLg -1)考察指标铜的浸出率/%锌的浸出率/%镉的浸出率/%1 3.1 4.5204∶189.1192.4554.452 3.1 5.0305∶186.6493.5490.633 3.1 5.5406∶199.0693.1885.234 3.4 4.5306∶195.8295.0999.925 3.4 5.0404∶187.0993.1974.346 3.4 5.5205∶198.7694.2893.057 3.7 4.5405∶194.8595.0498.978 3.7 5.0206∶196.0995.0599.969 3.7 5.5304∶178.7994.2880.50镉K 1230.31253.34247.46209.29K 2267.31264.93271.05282.65K 3279.43258.78258.54285.11k 176.7784.4582.4969.76k 289.1088.3190.3594.22k 393.1486.2686.1895.04R 16.37 3.867.8625.28锌K 1279.17282.58281.78279.92K 2282.56281.78282.91282.86K 3284.37281.74281.41283.32k 193.0694.1993.9393.31k 294.1993.9394.3094.29k 394.7993.9193.8094.44R 1.730.280.50 1.13铜K 1274.81279.78283.96254.99K 2281.67269.82261.25280.25K 3269.73276.61281.00290.97k 191.6093.2694.6585.00k 293.8989.9487.0893.42k 389.9192.2093.6796.99R3.983.327.5711.99图1　因素与指标的趋势图 极差R 的大小,反映了实验中各因素作用的大小,极差大表明该因素对指标的影响大,通常为主要因素;极差小表明该因素对指标的影响小,通常为次要因素由表3及图可以看出,各个因素的主次顺序99第2期 刘海洋,等:从铜镉渣中析出铜锌镉的氧化氨浸工艺.2001吉首大学学报(自然科学版)第31卷为:镉的浸出率,D>A>C>B;锌的浸出率,A>D>C>B;铜的浸出率,D>C>A>B.较优水平按照因素的主次顺序排列为:镉的浸出率,D3>A3>C2>B2;锌的浸出率,A3>D3>C2> B1;铜的浸出率,D3>C1>A2>B1.由于镉是回收的主要目标,因此镉的浸出率是最主要的考察指标;锌在铜镉渣中的质量分数高达40. 9%,因此也是较主要的考察指标;铜在铜镉渣中的含量较少,因此铜的浸出率为次要的考察指标.因素D,A 对镉和锌的浸出率均是主要因素且均以D3和A3较优,因素D对铜的浸出率为最重要的影响因素且D3较优,因素A对铜的浸出率为次要因素,因此对因素D,A选取D3和A3.因素C对镉和锌的浸出率的较优水平均是C2,故对因素C选取C2.因素B对3个考察指标均是较次要的因素,且由于镉的浸出率是最主要的考察指标且以B2较优,故对因素B选取B2.经过以上综合平衡,可以确定最优的水平组合为A3B2C2D3,即选取的最佳工艺条件为:氨水浓度3.7mol/L,铵离子浓度5.0mol/L,氧化剂质量浓度30g/L,液固比6∶1.选取的较优水平组合不在L9(34)正交表的9组实验之中,因此按浸出实验的最佳工艺条件做验证性实验,重复做3次,取其平均值作为实验结果,得到镉的浸出率达到99.99%,锌浸出率95.66%,铜浸出率99.15%,镉、锌和铜的浸出率均高于正交表的9组实验结果,实验结果确证此工艺条件的最优性.5　结论1)铜镉渣氧化氨浸的最佳浸出条件是:氨水浓度3.7mol/L;铵离子浓度5.0mol/L;(N H4)2S2O8质量浓度30g/L;液固比6∶1.在最佳工艺条件下,镉的浸出率99.99%,锌浸出率95.66%,铜浸出率99. 15%.浸出液经分离除杂后,可以制得锌、镉、铜的相关产品.2)采用氧化氨浸工艺处理铜镉渣具有选择性高、浸出温度低、浸出速率快、固液易于分离、浸出率较高、浸出过程对环境较友好和浸出液净化除杂较为容易等优点.参考文献:[1]　邵　琼,杜　霞,汪　玲,等.铜镉渣的回收利用现状[J].湿法冶金,2003,22(2):66-68.[2]　向红霞,罗　琳,薛　伟.冶锌废渣中铜锌镉的湿法回收试验研究[J].矿冶研究与开发,2009,38239,70.[3]　谭兴林,朱国才,赵玉娜.从铜镉渣中浸出铜锌镉的研究[J].矿冶,2008,17(4):28230,35.[4]　曾懋华,奚长生,彭翠红,等.铜镉渣浸出工艺的研究[J].韶关学院学报:自然科学版,2004,25(3):60263.[5]　方建军,李艺芬,鲁相林,等.低品位氧化铜矿石常温常压氨浸工艺影响因素研究与工业应用结果[J].矿冶工程,2008,28(3):81283.[6]　何　静,唐谟堂,刘　维.氨法浸出提镉新工艺[J].化工学报,2006,57(7):172721731.[7]　唐谟堂,张　鹏,何　静,等.Zn(Ⅱ)2(N H4)2SO42H2O体系浸出锌烟尘[J].中南大学学报:自然科学版,2007,38(5):8672872.[8]　孙家寿,鲍支洪.硫化铜精矿催化氧化氨浸工艺研究[J].化学工业与工程技术,1999,20(4):122.[9]　乔繁盛.浸矿技术[M].北京:原子能出版社,1994.[10]　栾　军.现代试验设计优化方法[M].上海:上海交通大学出版社,1995.Resear ch on Leaching Pr ocess of Copper,Zinc an d Ca dmium f r omCopper2Ca dmium SlagL IU Hai2yang,YAN Wen2bi n,SH I Ai2hua,GAO Fe ng(College of Chemist ry a nd Chemical Enginee r,Jisho u Unive rsity,Jishou416000,Hunan China)Abstract:Ai mig at t he low l eaching rate of t he t radit io nal am moni um leachi ng process,t he oxi dizi ng a m2 monium leaching process of ext racti ng cadmi um,zinc,and copper f rom copper2cadmium slag i s adopted. The eff ect of copper2cadmi um slag was st udie d by ort hogonal test s in laboratory i n order to find out t he opti mum a mmonia leaching condi tions wi t h oxida nt s.The opti mum conditions obt ai ned are as fol lows: am monia concent rat ion3.7mol/L,am moni um ion conce nt ration5.0mol/L,(N H4)2S2O8co ncent rat ion 30g/L,and liquid to solid ratio6∶1.Under t he opti mum condi tions,t he leaching rate of Cd and Cu can reach99%,and at t he same ti me t he leaching rat e of Zn and Cd can reac h96%.The leachi ng rat e of t he oxidizi ng ammoni um leaching process i s obviousl y hi gher t ha n t hat of t he t raditional a mmonium leachi ng process.K ey w or ds:copper2cadmium slag;oxi dizi ng am moni um leachi ng;cadmi um;zinc;copper(责任编辑　易必武)。