專利名稱：用廢銅渣回收生產(chǎn)電解鋅銅的新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電介鋅生產(chǎn)工藝的發(fā)明，特別涉及用黃銅廢渣回收生產(chǎn)電介鋅、銅的工藝方法的發(fā)明。
在現(xiàn)有技術(shù)中，常規(guī)的電介鋅均由閃鋅礦經(jīng)浮選、脫硫電介或火法蒸餾冶煉，在全國所有冶煉黃銅的廠家，由于銅的溶點高達1083℃，而鋅的沸點僅907℃，銅易氧化，其氧化物又能被鋅還原。
故配制銅合金時，部分氧化成浮渣，該渣經(jīng)搖床或淘洗回收銅時，大部隨水漂流，不僅浪費金屬資源，還污染環(huán)境，經(jīng)化驗結(jié)果，這些廢銅渣中，Zn鋅25-40%，Cu銅8-15%，Mg鎂1-10%，Mn錳0.1-2%，Ni鎳0.007-0.1%，Pb鉛1-3%，Sb銻0.03%，Sn錫0.5-1%，Cd鎘0.03-0.1%，Al鋁-10%，F(xiàn)e鐵-10%，根據(jù)以上化學(xué)分析Zn和Cu為主要可回收金屬，鎳Ni為最有害金屬必須除凈，但是到目前止，尚未有人提出用廢黃銅渣回收生產(chǎn)電介鋅、銅的工藝，致使不計其數(shù)的廢黃銅渣變成凈化環(huán)境的累贅。
鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的任務(wù)在于采用一種新的工藝，綜合生產(chǎn)回收電介鋅和電介銅，將不計其數(shù)的廢銅渣變廢為寶，既等于找到了一個巨大鋅礦資源，又能有效地凈化環(huán)境，減少污染。
本發(fā)明是以如下方式完成的，以廢銅渣為起始原料，經(jīng)過一定的反應(yīng)步驟，達到回收電解鋅、銅的目的，其工藝流程是在廢黃銅渣經(jīng)干燥，篩分粉碎后經(jīng)酸溶→除鐵壓濾→凈化→鋅電介→銅溶出→銅電介。
本發(fā)明解決了長期來未用廢銅渣生產(chǎn)電解鋅銅綜合回收的技術(shù)難關(guān)，第一次提出并經(jīng)實踐證明采用本發(fā)明的新工藝可以有效地在廢銅渣中回收電介鋅、銅，其鋅品位可達99.9%以上。本工藝的發(fā)明給全國數(shù)以萬計的廢銅渣開辟了新用途，等于給國家找到一個資源豐富的鋅銅礦。按照本法對廢銅渣進行回收生產(chǎn)電介鋅、銅，必將給國家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟效益和社會效益。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖下面再結(jié)合附圖及本發(fā)明的主題構(gòu)思詳細(xì)描述其實施例的各工藝步驟一、酸溶其目的是黃銅廢渣溶介，廢渣中鋅以氧化鋅為主，而銅以金屬銅為主加電介廢液攪拌溶解。其化學(xué)方程為鋅的氧化物+硫酸(銅電介廢液)→硫酸鋅+水，
鐵的氧化物+硫酸→硫酸亞鐵+水，
其它金屬氧化物亦相應(yīng)溶解，酸溶時的投料比投入廢銅渣800kg(其中銅8%，鋅30%左右)并投入含硫酸100g/升的銅電介廢液3M3，再補加消耗水600kg，硫酸50kg，此時產(chǎn)出物為硫酸鋅水溶液，其含鋅量為110-120g/L及少量其它雜質(zhì)。
二、除鐵壓濾目的將硫酸鋅水溶液鐵鹽升價壓濾除鐵，其化學(xué)方程為硫酸亞鐵+高錳酸鉀+硫酸→硫酸鐵+硫酸鉀+硫酸錳+水使溶液顯紅色為終點再將硫酸鐵+石灰乳，調(diào)整酸度PH5使鐵沉淀并帶下鋁、銻、錫等金屬水解物壓濾。硫酸鈣溶解度小部分沉淀，并將部分氟化物轉(zhuǎn)化為難溶的氟化鈣，以降低氟-離子。
此時的產(chǎn)出物為硫酸鋅液含鐵低于50mg/L銅＜150mg/L，鎳15mg/L，其投料比以硫酸亞鐵中鐵含量60%，高錳酸鉀加銅渣及石灰乳以調(diào)整PH5為準(zhǔn)。
三、凈化其目的是置換電位高于鋅的金屬雜質(zhì)化學(xué)方程式為硫酸銅+鋅粉→銅+梳酸鋅進行凈化時加硫酸每M3400克，當(dāng)鎳含量在2mg/L，銅含量550mg/L時加溫至60℃，當(dāng)鎳含量在20mg/L銅含量150mg/L時加溫至95℃，攪拌30分鐘，徐徐加入鋅粉，其投料比，鋅粉的投料量等于銅+鎳的兩倍，產(chǎn)出物為中性電介純液，其純液的含量為Zn鋅110-120g/L，Cu銅0.5mg/L，Ni鎳1mg/L，Cl氯50mg/L，F(xiàn)氟50mg/L，F(xiàn)e鐵50mg/L。
四、電介將上述含量的中性電介純液進行電介，電介時電壓3.3-3.6V，溫度控制在34-43℃，硫酸酸度100mg/L，比重1.2±0.5，電流密度350-450A/M2/陰極，并加入骨膠。產(chǎn)出物即為電介鋅剝片，其品位可達99.9%，此時的廢電介液酸度100g/L含鋅量40-50g/L。
五、銅溶出按工藝流程的第一步驟酸溶含銅渣中的銅溶出加入空氣和通入蒸氣加熱至85℃攪拌溶介2小時，使金屬銅全部進入溶液，其方程式為銅+空氣+硫酸→硫酸銅+水，
氧化銅加硫酸→硫酸銅+水此時小量鐵、鎳、錫、銻、鋁等亦溶出，其投料比為以該發(fā)明的工藝流程一酸溶排出銅渣相當(dāng)于50kg加具100g/L酸度的鋅電介液3M3，產(chǎn)出物溶液的指標(biāo)為銅15-20g/L，鋅40-50g/L硫酸70g/L，Ni20mg/L及小量的鐵、錫、銻、鋁等電位低于銅的金屬。
六、銅電介將具有上述含量的溶液進行銅電介，其目的是回收金屬銅及部分銅粉，銅電介及其銅含量在2g/L為止，廢酸液轉(zhuǎn)入工藝流程的酸溶。銅電介時，槽電壓為2.4-2.8V，陽極為鋁不溶性極板，陰極為銅始極板，溫度40-50℃電流密度100-200A/M2/陰極板，此時產(chǎn)出物即為電介銅和銅粉，電介銅與銅粉之比約為4∶1，此時整個工藝即告結(jié)束。
權(quán)利要求
1.一種用廢銅渣回收生產(chǎn)電介鋅、銅的新工藝，其特征是采用以黃銅廢渣為起始原料，經(jīng)過一定的工藝步驟，以達到綜合回收生產(chǎn)電介鋅、銅的目的，該工藝流程是將廢銅渣干燥、篩分、粉碎后進行酸溶-→除鐵壓濾-→凈化-→鋅電介-→銅溶出-→銅電介，其各階段的化學(xué)方程式為鋅電介有如下行為及指標(biāo)a.槽電壓3.3-3.6Vb.溫度 34-43℃c.比重1.2-0.5d.電流密度350-450A/M2/陰極銅電介有如下行為及指標(biāo)(a′)槽電壓2.4-2.6V(b′)陽極為鋁不溶性極板，陰極為銅始極板(c′)溫度升至40-50℃(d′)電流密度100-200A/M2/陰極板。
2.如權(quán)利要求1所述的利用廢銅渣回收生產(chǎn)電介鋅、銅的新工藝，其特征在于回收鋅硫酸取自銅電介的廢電介液，回收銅則取自電介鋅的廢電介液。
3.如權(quán)利要求1所述的利用廢銅渣回收生產(chǎn)電介鋅、銅的新工藝，其特征在于能在含鋅量25-30%含銅量8%以及較多其它雜質(zhì)的情況下進行。
4.如權(quán)利要求1所述的利用廢銅渣回收生產(chǎn)電介鋅、銅的新工藝，其特征是在于清除雜質(zhì)，要提高溶液的酸度。
5.如權(quán)利要求1或3或4所述的利用廢銅渣回收生產(chǎn)電介鋅、銅的新工藝，其特征在于當(dāng)溶液中Ni鎳含量在10-20mg/L時應(yīng)提高置換溫度，這種溫度應(yīng)升至95℃以上。
6.如權(quán)利要求1所述的利用廢銅渣回收生產(chǎn)電介鋅、銅的新工藝，其特征在于酸溶時黃銅廢渣加電介廢液攪拌溶解，其投料比為黃銅廢渣 800kg(其中銅8%，鋅30%左右)銅電介廢液 3M3，含硫酸100g/L補加消耗水 500kg，硫酸50kg
7.如權(quán)利要求1所述的利用廢銅渣回收生產(chǎn)電介鋅、銅的新工藝，其特征在于除鐵壓濾時，根據(jù)化學(xué)方程式使溶液顯紅色為終點，并將硫酸鐵+石灰乳，調(diào)整PH5使鐵沉淀并帶下鋁、銻、錫等金屬水解物壓濾。調(diào)整PH5的投料比為以硫酸亞鐵中鐵含量60%的量過錳酸鉀加銅渣及石灰乳。
8.如權(quán)利要求1所述的利用廢銅渣回收生產(chǎn)電介鋅、銅的新工藝，其特征在于凈化時清除置換電位高于鋅的金屬雜質(zhì)，當(dāng)鎳含量20mg/L銅含量在150mg/L時加溫至95℃，并攪拌30分鐘，徐徐加入鋅粉，其鋅粉投料比是銅+鎳的兩倍，其產(chǎn)出物為中性電介純液。
9.如權(quán)利要求8所述的利用廢銅渣回收生產(chǎn)電介鋅、銅的新工藝，其特征在于中性電介純液經(jīng)電介后的產(chǎn)出物，電介鋅品位可達99.9%，200kg廢電介液酸度100g/L，鋅40-50g/L。
10.如權(quán)利要求1所述的利用廢銅渣回收生產(chǎn)電介鋅、銅的新工藝，其特征在于銅溶出是以酸溶后的含銅渣中銅溶出，加空氣通蒸氣加熱至85℃攪拌兩小時，使金屬銅全部進入溶液，其投料比以酸溶排出的銅渣加含酸度100g/L的鋅電介液3M3，其產(chǎn)出物含銅15-20g/L，鋅40-50g/L，硫酸70g/L，Ni20mg/L及小量的鐵、錫、銻、鋁等電位低于銅的金屬。
全文摘要
一種用黃銅廢渣為起始原料，經(jīng)過一系列的反應(yīng)步驟，以達到回收生產(chǎn)電解鋅、銅的目的，該工藝的流程是經(jīng)過酸溶→除鐵壓濾→凈化→鋅電解→銅溶出→銅電解，用該工藝回收生產(chǎn)電解鋅銅，相當(dāng)于開采一個礦床，可為國家節(jié)約大量的工程投資，并且產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效果。
文檔編號C22B7/00GK1080664SQ9210481
公開日1994年1月12日 申請日期1992年6月29日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月29日
發(fā)明者潘統(tǒng)華 申請人:瑞安市利民金屬廢渣電解廠