【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于危險廢渣無害化處理和稀貴金屬資源化回收，具體涉及一種從鋅鎘渣中選擇性回收鉈的方法。
技術介紹
1、鉈(tl)，作為一種有毒且稀有的金屬元素，廣泛伴生于多種金屬和非金屬礦產中，尤其是鉛、鋅、銅等硫化礦。在鉛、鋅或銅的冶煉流程里，鉈往往伴隨著鋅、鎘一同進入煙塵或凈化渣中。鑒于鉈在自然環境中的自然豐度相對較低，這些煙塵或凈化渣中鋅鎘的含量通常高達10％-30％，而鉈的含量則處于0.3％-0.9％的較低水平。
2、鉈的毒性遠超鉛和汞。若未經妥善處理，直接排放含鉈的煙塵冶煉渣，將可能導致土壤、水源和空氣的污染，進而對生態系統和人類健康產生長遠的負面影響。盡管鉈屬于稀有金屬，但它在電子、化工、醫藥等多個領域均展現出廣泛的應用潛力。通過回收利用冶煉渣中的鉈，不僅可以減少對新礦產資源的依賴和開采，還能提升資源利用效率。
3、當前，針對鋅鎘渣中鉈的回收，行業內普遍采用濕法工藝。盡管已有一些創新方法被提出以優化鉈的回收過程，但仍存在諸多挑戰。例如，申請號為202010026551.0的專利技術公開了一種從鉈鎘煙灰中提取并富集鉈的方法。該方法首先將鉈鎘煙灰置于水或稀硫酸溶液中，通過浸出過程收集含有鉈和鎘的浸出液。隨后，利用金屬單質對浸出液進行連續兩次置換操作，以進一步處理。經過二次置換后，可獲得含有鉈的海綿鎘，再將其進行氧化處理。氧化后的物質再經純堿溶液浸出，從而得到富含鉈的浸出液。接著，通過調整該富鉈浸出液的ph值，并進行置換反應，最終可以得到海綿鉈，實現鉈的有效富集。盡管該方法能夠有效實現從鉈鎘煙灰中回收鉈，
4、綜上所述，當前亟需開發一種更為簡短高效的鋅鎘煙灰或冶煉渣中鉈的回收方法，以克服現有技術的不足，提升鉈的回收效率和資源利用效率。
技術實現思路
1、為解決現有技術的不足，本專利技術提供了一種從鋅鎘渣中選擇性回收鉈的方法。本專利技術在含硫還原劑處理的基礎上，結合鋅粉置換，可將鋅鎘渣中的一價鉈和三價鉈一并以單質的形式進行回收。
2、本專利技術所提供的技術方案如下：
3、一種從鋅鎘渣中選擇性回收鉈的方法，包括以下步驟：
4、1)按一定固液比將鋅鎘渣和水配成漿液，投加含硫還原劑和堿，混合均勻，并加熱反應一定時間；
5、2)反應完后固液分離，得含鉈的浸出液和處理后的尾渣，尾渣為鋅鎘渣，可直接回鋅鎘回收工序；
6、3)向浸出液中加入鋅粉進行置換，從浸出液中回收鉈，然后固液分離，回收得到鉈和鋅液，可回到鋅回收工序。
7、基于上述技術方案：
8、步驟1)中，通過添加還原劑，將廢渣或煙灰中的三價鉈還原為更易溶解的一價鉈，使得鉈以一價的形式溶解在溶液中；同時加入堿，將鋅和鎘轉化為沉淀；
9、步驟2)中，通過固液分離，分別得到一價鉈的浸出液和鋅鎘沉淀，從而將鉈與鋅鎘進行分離；
10、步驟3)中，通過鋅粉置換反應，將一價鉈還原成鉈單質，實現一價鉈和三價鉈的一并回收。
11、具體的，步驟1)中：所述鋅鎘渣有色金屬行業產生的含鋅和/或鎘的廢渣或煙灰。
12、具體的，步驟1)中：漿液的液固比為(2：1)～(10：1)。
13、具體的，步驟1)中：所述含硫還原劑選自二氧化硫、亞硫酸鈉、硫化鈉、硫氫化鈉、連二亞硫酸鈉、硫脲或二氧化硫脲中的任意一種或多種；所述含硫還原劑的投加質量為干鋅鎘渣質量的10％～70％。
14、具體的，步驟1)中：所述堿為堿的固體或堿的溶液；所述堿選自氫氧化鈉或碳酸鈉中的任意一種或兩種；所述堿的投加質量為干鋅鎘渣質量的10％～50％。
15、具體的，步驟1)中：反應時間為30～120min，反應溫度為40℃～90℃。
16、基于上述技術方案，可以確保三價鉈被充分的還原，以及鋅鎘的充分沉淀。
17、具體的，步驟1)中：所述混合的方式為機械攪拌、震蕩或超聲。
18、具體的，步驟2)中：所述固液分離的方式為抽濾、板筐式壓濾、疊螺脫水或離心。
19、具體的，步驟3)中：在浸出液中按鉈質量的1.1～1.3倍投加鋅粉，于55～65℃條件，反應25～35min。
20、優選的，在浸出液中按鉈質量的1.2倍投加鋅粉，加硫酸調節ph至5，于60℃條件，反應30min，過濾，得單質鉈和含鋅濾液，得單質鉈。
21、基于上述技術方案，可參照鋅冶煉行業常規的鋅粉置換操作，確保了浸出液中鉈的高效回收。
22、具體的，步驟3)中：回收得到的鉈為單質。
23、進一步的，還包括步驟4)：將步驟2)得到的鋅鎘渣作為步驟1)所采用的鋅鎘渣，將步驟3)得到的含鋅濾液作為部分步驟1)所采用的水，重復步驟1)到步驟3)若干次，進一步的回收鉈。
24、本專利技術的有益效果如下：
25、1)廢渣或煙灰中的鉈主要以一價和三價兩種形態存在。其中，一價鉈在酸性和堿性環境下均展現出極高的溶解度，其溶解度可高達350g/l；而三價鉈在酸性條件下易于溶解，但在堿性條件下則傾向于發生水解，生成tl(oh)3沉淀。鑒于一價鉈和三價鉈在酸堿條件下的溶解平衡存在顯著差異，本專利技術巧妙地采用了還原策略。具體而言，通過添加還原劑，將廢渣或煙灰中的三價鉈還原為更易溶解的一價鉈，可有效提高鉈的浸出率。
26、2)通過加入堿性物質，使得鋅、鎘離子轉化為氫氧化物沉淀并被有效回收，而鉈則溶解于溶液中，便于鉈與鋅、鎘的分離，可提高鉈回收的選擇性。
27、3)利用常規的鋅粉置換反應，實現單質鉈的回收，單質鉈的回收率可達到80％，單質鉈的純度99％以上。
28、4)除直接回收單質鉈以外，尾本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種從鋅鎘渣中選擇性回收鉈的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的從鋅鎘渣中選擇性回收鉈的方法，其特征在于，步驟1)中：所述鋅鎘渣有色金屬行業產生的含鋅和/或鎘的廢渣或煙灰。
3.根據權利要求1所述的從鋅鎘渣中選擇性回收鉈的方法，其特征在于，步驟1)中：漿液的液固比為(2：1)～(10：1)。
4.根據權利要求1所述的從鋅鎘渣中選擇性回收鉈的方法，其特征在于，步驟1)中：
5.根據權利要求1所述的從鋅鎘渣中選擇性回收鉈的方法，其特征在于，步驟1)中：
6.根據權利要求1所述的從鋅鎘渣中選擇性回收鉈的方法，其特征在于，步驟1)中：反應時間為30～120min，反應溫度為40℃～90℃。
7.根據權利要求1所述的從鋅鎘渣中選擇性回收鉈的方法，其特征在于，步驟1)中：所述混合的方式為機械攪拌、震蕩或超聲。
8.根據權利要求1所述的從鋅鎘渣中選擇性回收鉈的方法，其特征在于，步驟2)中：所述固液分離的方式為抽濾、板筐式壓濾、疊螺脫水或離心。
9.根據權利要求1所述的從鋅鎘
10.根據權利要求1至9任一項所述的從鋅鎘渣中選擇性回收鉈的方法，其特征在于，步驟3)中：回收得到的鉈為單質。
...【技術特征摘要】
1.一種從鋅鎘渣中選擇性回收鉈的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的從鋅鎘渣中選擇性回收鉈的方法，其特征在于，步驟1)中：所述鋅鎘渣有色金屬行業產生的含鋅和/或鎘的廢渣或煙灰。
3.根據權利要求1所述的從鋅鎘渣中選擇性回收鉈的方法，其特征在于，步驟1)中：漿液的液固比為(2：1)～(10：1)。
4.根據權利要求1所述的從鋅鎘渣中選擇性回收鉈的方法，其特征在于，步驟1)中：
5.根據權利要求1所述的從鋅鎘渣中選擇性回收鉈的方法，其特征在于，步驟1)中：
6.根據權利要求1所述的從鋅鎘渣中選擇性回收鉈的方法，其特征在于，步驟1)中：反應時間為...
【專利技術屬性】
技術研發人員：胡星云，彭先佳，孔令昊，
申請(專利權)人：中國科學院生態環境研究中心，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。