电解锌浸出渣中有价金属的回收工艺及其用到的电解槽的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属回收技术领域，更具体地说，涉及电解锌浸出渣中有价金属的回收工艺，本发明还提出了上述回收工艺中用到的电解槽。
【背景技术】
[0002]电解锌厂的浸出渣，是锌精矿经焙烧后湿法浸出后的废渣，这种废渣是一种高危废渣，渣中含有理论量约4 %左右的锌，理论量5 %左右的铅以及理论量I %左右的镉，其中镉的危害最严重对环境有很大的危害，另外，废渣中的有价金属的流失也是对资源的极大的浪费。因此，对这种废渣的转化为无危害渣和回收有价金属，成了一个重大课题，尤其是国家对环境的要求和矿产资源越来越贫泛的今天，对此课题的研宄进展就显得更为迫切。
[0003]废渣回收的研宄工作一直在进行，但目前为止，还没有比较完善的方法。现在处理这样的废渣有三种:一是火法回收锌电解废渣有价金属，这种方法有几个缺点，它的工作能耕很高，以至不能单独处理废渣，要掺合高品位氧化矿才能生产，而且产生的烟气对环境危害大，需要很好的除火尘设备，火法生产设备和除尘设备投资很大，这个方法不是有前途的方法。二是浮选方法回收电解锌废渣中的有价金属，此法药剂消耗大，选矿收率不高，精矿品位难以达到要求，最重要的是排水排渣依然对环境造成严重的危害，造成二次污染。三是因湿法浸取的方法回收电解锌浸出渣，是一个比较好的方法，在回收率方面较高，品位方面可容易做到高品位的金属盐产品，缺点是现在用的单一湿法浸取工艺，成本还是比较高的，虽然湿法浸出废渣是有前途的发展方向，但需更努力去研宄和开发新的工艺方法。
【发明内容】
[0004]本发明的第一个目的在于克服原湿法浸出处理废渣的不足，提出了一种电解锌浸出渣中有价金属的回收工艺，该工艺流程简单，能耕低，无污染，成本低，能直接回收有价金属。
[0005]本发明的第二个目的在于提供上述电解锌浸出渣中有价金属的回收工艺中用到的电解槽。
[0006]为解决上述技术问题，本发明的第一个目的采用以下技术方案予以实现:
[0007]一种从电解锌废渣中提取有价金属的工艺，包括以下步骤:
[0008]SI研磨:先将废渣与水按质量比为2:1加入到超细研磨机中，并加入浓度大于90%的硫酸以及双氧水，其中硫酸和双氧水分别占溶液总质量的10%和1%，同时超细研磨机加热到70°C?90°C，在常压的条件下研磨30分钟；由于废渣中的锌，经过以前的焙烧成为了难以浸出的铁酸锌，镉也是难于浸出的，所以采用机械活化才能较好地浸出；
[0009]S2浸出:将研磨后得到的混合物放入搅拌桶中，并向搅拌桶中加水，至液固比为5?8:1，同时补足硫酸和双氧水，使硫酸和双氧水分别占溶液总质量的10%和1%，在70 °C?90 °C的常压条件下搅拌浸出I小时，使锌浸出达90 %以上，镉浸出率在98 %以上，浸出过程中化学反应式如下:
[0010]Zn+H2S04 = ZnS04+H2 i
[0011]Cd+H2S04 = CdS04+H2 i ；
[0012]S2固液分离:过滤并洗涤渣子以使液固分离，将得到的固体和液体分别备用；
[0013]S3提取锌:过滤得到的液体中含硫酸锌，液体经加热浓缩到波美度45?50度时，冷觉后过滤得硫酸锌固体，经干燥装袋成为硫酸锌产品，得到硫酸锌固体反应式:
[0014]ZnS04+7H20 = ZnSO4.7H20 ；
[0015]S4提取镉:然后将液体加热到50°C，在常压下调节PH = 3，搅拌的条件加入镉的理论量的1.3倍锌粉，反应30分钟后产生海棉镉，海棉镉经洗涤和压实，进行精炼，得到镉产品；提取镉的反应式:
[0016]Cd2++Zn = Cd+Zn2+；
[0017]此时经过提取锌和镉后的渣中含锌约0.4%左右，含镉在0.08?0.1%左右(原渣锌含4.85%，含镉1%左右)，渣达到排放标准，提取率达到了满意的效果；
[0018]S5提取铅:将S2中得到的固体放入特制的电解槽内，同时加入氯化物和催化剂，并用盐酸调节PH = 2，加热至70?80°C，在常压下，搅拌浸出和电解在同一槽中工作I?2小时，电解槽的阴极槽中浸出的铅以海棉铅状态浮在液面上，捞取海棉铅洗涤后压实进行精炼，得到金属铅锭产品；其中，提取铅的反应方程式:
[0019]PbO+2H+—Pb 2++H20 ;
[0020]电解过程中反应方程式:
[0021]Pb2++2 丨—Pb;
[0022]S6废水废渣处理:对废渣和废水处理，以使排放达到排放标准。
[0023]作为优选地，步骤S5中所述氯化物为氯化钙、氯化钾以及氯化钠中的一种或二种，所述催化剂为氯酸钠和烷基苯酸钠及二氯化铅合成，其中，氯化物和催化剂分别占固体混合物总质量的20%和1%。
[0024]作为优选地，步骤S5中电解槽的工作条件是2.5?3.5V，阳极电流密度200A/平方米。
[0025]作为优选地，步骤S3和S4中所得到的液体回收并作为液体加入到超细研磨机或者搅拌桶中重复利用。
[0026]作为优选地，步骤S6中废水废渣处理具体为:a将所有废渣集中洗涤压滤，渣送水泥厂当掺合料使用，洗水进入废水处理阶段出集中所有的废水，采用中和沉淀法，将石灰调成10?15%的石灰乳，加入搅拌桶的废水中，调节相应的PH值，将铅、锌、镉以及铁分别沉淀后，废水重新调节PH = 7.8进行达标排放，石灰沉淀反应方程式:b集中所有的废水，采用中和沉淀法，将石灰调成10?15%的石灰乳，加入搅拌桶的废水中，调节相应的PH值，将铅、锌、镉以及铁分别沉淀后，废水重新调节PH = 7.8进行达标排放，因我国地矿中不含汞、砷、铬、铜等重金属，只要除去废水中的酸、铁、锌、铅、镉，石灰沉淀反应方程式:
[0027]Pb2++Ca (OH) 2— Pb (OH) 2 I
[0028]Zn2++Ca (OH) 2— Zn (OH) 2 I
[0029]Cd2++Ca (OH) 2— Cd (OH) 2 I
[0030]Fe2++Ca (OH) 2— Fe (OH) 2 I。
[0031]作为优选地，步骤S5中的所述的电解槽，包括浸出槽，所述浸出槽的两端为阴极区，浸出槽的中部为阳极区，所述阳极区内设有搅拌机构，两端的阴极区和中部的阳极区通过两块隔膜隔离，在所述隔膜内、外侧分别设有阳极板和阴极板，形成隔膜阳极和隔膜阴极；在所述阴极区内还间隔地设置有两块阴极板和两块阳极板，组成两组无隔电解区，所述的阴极板和阳极板各自连接一条接电母线，所述母线具有一定宽度、厚度和良好的导电金属组成。阴极区内的金属离子因隔膜电解的面积过小而速度与浸出速度不同步，在阴极区增加两组阴极板和阳极板，形成无隔电解区，加大电解速度使浸出速度和电解速度基本同步，并设置便于金属浓度低的药液返回阳极浸出槽的搅拌机构，以减低浸出槽内液体中金属离子过深而产生转变为氧化金属物沉淀在渣中产生金属损失，提高了金属回收率和工作效率。
[0032]作为优选地，所述隔膜为耐酸织物隔膜，如丙伦或者氯伦或者涤纶；能有效地阻止废渣浆的渗透而不影响金属离子的传递；所述母线为钛条，满足了耐腐蚀的要求厚度和宽度满足电解时所产生发热温度不高于60°C的要求，所述阳极板为高纯离石墨电极，所述阴极为钛板电极，基本上满足了耐腐及工作的要求。
[0033]本发明的第二个目的通过以下技术方案予以实现:
[0034]一种电解锌浸出渣中有价金属的回收工艺中用