[發明專利]一種以鉛鋅礦冶煉廢水為原料制備氯化亞鉈的方法有效
| 申請號: | 201410023981.1 | 申請日: | 2014-01-18 |
| 公開(公告)號: | CN103739005A | 公開(公告)日: | 2014-04-23 |
| 發明(設計)人: | 張平;陳綺潔;姚焱;陳永亨;劉文峰;王津;劉陳敏 | 申請(專利權)人: | 廣州大學 |
| 主分類號: | C01G15/00 | 分類號: | C01G15/00 |
| 代理公司: | 廣州市天河廬陽專利事務所 44244 | 代理人: | 胡濟元 |
| 地址: | 510006 廣東*** | 國省代碼: | 廣東;44 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 鋅礦 冶煉 廢水 原料 制備 氯化 方法 | ||
技術領域:
本發明涉及金屬的生產,具體涉及從非礦石原料提取金屬的方法,該方法適用于從鉛鋅礦冶煉廢水中提取含重金屬鉈的氯化亞鉈。?
背景技術:
鉈是一種稀有金屬元素,隨著科學技術的發展,鉈已被廣泛地應用于軍工、化工、電子、通訊、衛生等各個領域。鉈又是一種劇毒有害物質,其毒性超過As、Hg、Cd、Pb,且具有一定的積蓄性,鉈污染水體對民眾身體健康的危害極大。鑒于鉈的毒害性,美國環保署已將其列為十三種優先監控的重金屬污染物之一,我國《重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》也將鉈列為重點防控的重金屬污染物之一。?
鉈常存在于一些礦產資源(如鉛鋅硫化物礦)中。在礦產資源利用過程中包括鉈在內的重金屬被釋放入環境中,由此引發的環境污染問題日趨嚴重。鉛鋅礦冶工業是鉈環境污染的重要來源。雖然鉛鋅礦中鉈含量極低(如廣東省凡口鉛鋅礦鉈含量約為10mg/kg),但在冶煉過程產生的酸性廢水中其累積含量可達70~80mg/L,如果直接排放,必將導致環境污染。2010年10月,廣東北江爆發震驚全國的鉈污染事件,即是由韶關冶煉廠鉛鋅冶煉所致。韶關冶煉廠也因此停產整頓近2年,經濟損失慘重,2012年底開始復產,但必須解決鉈污染及回收問題。一方面,含鉈廢水如不及時處理,任意排放,將嚴重污染環境;另一方面,鉈資源極其有限,在地殼中的含量很低,平均豐度只有0.8mg/kg,鉛鋅硫化物礦中鉈平均含量也只有10mg/kg,在冶煉過程中不進行回收是對鉈資源的浪費。鉈的回收方法尚不多。國家知識產權局2008年9月3日公開了一種“鉛系統?煙灰綜合回收銦、鎘、鉈、鋅工藝”(公開號為:CN101255502)的發明專利。該申請的主要技術特征是,對鉛冶煉系統電收塵煙灰(即電塵)及反射爐煙灰中銦、鎘、鉈、鋅的綜合回收方法,經浸出、萃取、反萃、置換等一系列工藝回收銦、鎘、鋅后,加硫酸調整pH值,再用鋅板置換回收金屬鉈;2008年12月3日公開了“一種從含鉈渣中提取金屬鉈的方法”(公開號:CN101314823)的發明專利,該申請屬于真空冶金技術領域,采用含鉈渣在真空爐內三步蒸餾提取金屬鉈;2011年1月26日公開了一種“水泥制造設備中的鉈的回收方法及回收裝置”(公開號:CN101960026A)的發明專利,該申請的主要技術特征是,在水泥制造設備的氣體出口捕集燃燒氣體中所含有的灰塵后,采用pH為13~14的強堿水溶液洗滌捕集的灰塵,使鉈(Tl+)溶出(TlOH溶于水),再通直流電,使鉈以氧化鉈的形式析出;2011年7月27日公開了一種“鉈及硝酸鉀的回收方法以及回收裝置”(公開號:CN102137958A)的發明專利,從含鉈硝酸鉀中回收鉈及硝酸鉀,其特征在于,加熱、熔融含鉈硝酸鉀而形成熔鹽,對該熔鹽通直流電流,從而使溶存于該熔鹽中的鉈以金屬鉈的形式分離。上述專利申請所披露的技術方案雖然可解決鉈的回收問題,但尚存在明顯不足:1)只是針對含鉈廢渣/灰塵和含鉈鹽中鉈的回收,而沒有涉及廢水,特別是鉛鋅礦冶煉廢水中鉈的回收;2)回收工藝復雜,難度大,回收成本高。2000年《貴州化工》介紹了一種制取高純鉈的方法(萬元,鉈礦濕法制取高純鉈的研究,貴州化工,2000年),該方法屬于“濕法冶金”,是先將鉈礦石焙燒,轉化為易溶的硫酸亞鉈后,用硫酸浸取鉈(硫酸亞鉈),加入氯化鈉,生成氯化亞鉈沉淀并分離,再用濃硫酸加熱溶解沉淀,制取純凈的硫酸亞鉈,最后用鋅片置換制得金屬鉈。該方法是從品位礦石(含鉈1.5%)中制備鉈,也沒有涉及含鉈量很低的冶煉工業廢水(鉈含量通常在100mg/L以下),更沒有涉及到含鉈更低的鉛鋅硫化物礦(鉈含量約?10mg/kg)中回收鉈。?
發明內容:
本發明所要解決的技術問題是提供一種以鉛鋅礦冶煉廢水為原料制備氯化亞鉈的方法,該方法具有工藝簡單、成本廉價和“以廢治廢”的優點。?
本發明解決上述技術問題的技術解決方案是:?
一種以鉛鋅礦冶煉廢水為原料制備氯化亞鉈的方法,該方法由以下步驟組成:?
(1)取鉛鋅礦冶煉廢水按鉛鋅礦冶煉廢渣︰鉛鋅礦冶煉廢水=1︰500(g/ml)的比例加入鉛鋅礦冶煉廢渣,攪拌2h,再加入石灰調節pH值至8-9,沉淀,收集底泥;?
(2)取底泥,干燥,粉碎,得底泥粉,按底泥粉︰鉛鋅礦冶煉廢水=1︰5(g/ml)的比例加入鉛鋅礦冶煉廢水,攪拌1h,再加硫酸調節pH值為1,過濾,得到鉈提取液;?
(3)按1:1體積比向鉈提取液中加入含氯離子廢水得混合液,然后補充氯化鈉使所得混合液中氯離子濃度不低于0.5mol/L,沉淀,收集沉淀物;其中,所述的含氯離子廢水為鉛鋅礦冶煉生產中洗滌次氧化鋅工藝所排放的含氯離子廢水;?
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