含镉烟灰酸浸处理中提高镉浸出率的试验研究

铅冶炼系统入炉物料中含有少量镉,经熔炼炉熔炼后,大部分镉进入烟灰中,烟灰中含镉量为10%~20%。研究采用酸浸法浸出镉,浸出渣返铅冶炼系统,富镉液加入锌粉置换制取海绵镉,置换后液返电积锌系统回收锌。考察了含镉烟灰酸浸时硫酸酸度、反应温度、反应时间、液固比和搅拌速度等因素对镉和锌浸出率的影响。试验结果表明,在硫酸酸度为50 g/L,液固比为5∶1,反应温度50℃,反应时间2.0 h,搅拌速度70 r/min的条件下,含镉烟灰中镉的浸出率为95.24%,镉浸出效果较好。生产实践表明:采用上述最佳试验条件,含镉烟灰中镉和锌浸出率稳定在95%以上,制取的海绵镉纯度95%以上。

含镉烟灰在酸性介质中的浸出行为及过程优化

对含镉烟灰的物相组成进行了系统分析,并提出针对性的工艺流程。针对硫酸浸出含镉烟灰的过程,采用响应曲面设计方法对操作条件进行了优化,考察了反应温度、液固比、硫酸浓度及其交互作用对Cd、As、Zn浸出率的影响关系,构建了二阶数学模型和三维响应曲面图,确定了Cd、Zn、As的浸出率分别大于92%、95%和50%的优化浸出条件区域,即反应温度25~60℃,液固比6~8 mL/g,硫酸浓度0.3~0.4 mol/L。结果表明:该模型能够准确预测含镉烟灰在硫酸中的浸出效果;在最优区域内,As的浸出率较低,其主要原因是原料中的砷酸锌在低酸条件未分解。