一种从含锌废水中回收锌、铅、铟、镉、铋的方法

技术领域

本发明涉及含锌废水处理技术领域，具体地说，涉及一种从含锌废水中回收锌、铅、 铟、镉、铋的方法。

背景技术

随着有色金属的采选冶、化工等生产活动的日渐频繁，产生的工业废渣不论是从数量 还是从种类上都大大增加，工业废渣的排放和堆存不仅占用大量土地，而且其中还有铅、 镉等有毒重金属，对环境构成了极大的污染和威胁。目前，我们矿产资源紧缺，形势严峻， 工业废渣中含有的锌、镉等日益成为一种具有开发利用价值的二次资源，且另一金属铟属 于地壳中的稀有元素，其本身不能独立成矿，而是很分散的分布于其他矿物中，大部分以 稀散状态存在于闪锌矿及方铅矿中。铟的含量达到0.002％时就具有工业回收价值。稀散金 属铟被广泛应用于电子计算机、能源、电子、光电、航空、核工业、化工和现代化信息产 业等高科技领域。而工业产生的锌废水中不止是废水，其中还含有铅、铟、镉、铋这些金属。

现有技术中都是将含锌废水送进污水处理站进行中和处理后再回收利用，但是现有技 术中的这种做法不但会造成含锌废水中的锌的损失，还会导致锌废水中的其他金属损失， 并且锌废水的污水处理成本很高。同时锌废水中含有的金属离子太多单一的提取方式无法 将单一的离子提取出来。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从含锌废水中回收锌、铅、铟、镉、铋的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

一种从含锌废水中回收锌、铅、铟、镉、铋的方法，包含以下步骤：

步骤一：对锌废水加热并过滤得到锌原浆，向锌原浆内加入稀硫酸中性浸出，得到浸 出液和浸出渣；

步骤二：通过压滤机对步骤一产生的浸出液过滤，得到中性浸出液和中性浸出渣，向 步骤一种的浸出渣加入盐酸和氯化钠混合液酸性浸出过滤后得到沉淀铅和酸液，向酸液中 加入铁粉置换出铋；

步骤三：向步骤二产生的中性浸液内加入碱性强氧化剂氧化，并对氧化后的中性浸液 进行过滤得到硫酸锌粗液；

步骤四：取硫酸锌粗液并加入锌粉置换出粗液中的铟和镉，通过压滤机对将硫酸锌粗 液分离得到铟镉锌混合物和硫酸锌精液；

步骤五：用氢氧化钠溶液对铟镉锌混合物浸泡得到取出锌的铟镉混合物，再用水淋洗 浸泡后的铟镉混合物后蒸发结晶得到铟和镉的氧化物，再将铟和镉氧化物干燥后分离，向 步骤四得到的硫酸锌精液内加入碳酸钠得到粗碱式碳酸锌，对粗碱式碳酸锌溢流洗后过 滤，得到精碱式碳酸锌；

步骤六：对精碱式碳酸锌干燥高温煅烧得到纳米氧化锌。

优选的，所述步骤一加热温度为65°-75°，所述步骤一中中性浸出的PH值为5.4-6。

优选的，所述步骤二中盐酸和氯化钠混合液的盐酸和氯化钠比例为2∶5，且添加盐酸 和氯化钠内的氯离子浓度为0.3-0.6mol/L。

优选的，所述步骤三中碱性强氧化剂为高锰酸钾和双氧水，其中高锰酸钾和双氧水的 比例为1∶1，且碱性强氧化剂占中性浸液的比重为0.5％-1％。

优选的，所述步骤四中添加的锌粉时会搅拌，且沉淀后沉淀物表层有明显的锌粉。

优选的，所述步骤五中铟镉锌混合物放置在过滤网兜内，浸泡后用水冲淋网兜内的铟 镉混合物3-5min，且冲淋时水流没过网兜内的铟镉混合物。

优选的，所述步骤五中的分离方式具体为吹风分离。

优选的，所述步骤五中的溢流洗具体为将粗碱式碳酸锌放入水槽内不断向池内加去离 子水至溢流，且保持溢流5min。

优选的，所述步骤六中高温煅烧的温度为300°-320°。

与现有技术相比，本发明的有益效果：通过加热过滤使锌废水中的离子充分溶解在废 水中并过滤不溶杂质，并对过滤后的溶液中性浸出以将铅和铋从废水中分离出来，并通过 对铅和铋的混合渣加盐酸和氯盐酸性浸出得到铅泥和含铋的酸液，再通过置换将铋置换出 来，可将废水中铅和铋完全提取，因废水中的铟和镉会无法浸出通过加入氧化剂将废水中 离子全部氧化为最高价态，然后通过锌粉将硫酸锌粗液里的铟和镉置换出来，因铟和镉的 内部含有锌，通过氢氧化钠可将铟镉内的锌去除，再通过清洗保证铟镉的纯净度，最后根 据铟镉的分子质量不同，通过物理吹风进行分离简单方便，去除铟镉的硫酸锌可通过加入 碳酸钠过滤得到粗碱式碳酸锌，过滤后的粗碱式碳酸锌表面会含有钠钾离子杂质，通过去 离子水溢流洗可将再将钠钾离子，去除杂质的碱式碳酸锌高温煅烧即可得到纳米氧化锌， 有效保证纳米氧化锌的纯度。

具体实施方式

本发明公开了一种从含锌废水中回收锌、铅、铟、镉、铋的方法，以下通过具体实施例对本发明作进一步详述。

实施例1

本实施例的从含锌废水中回收锌、铅、铟、镉、铋的方法主要包含以下步骤：

步骤一：对锌废水加热并过滤得到锌原浆，向锌原浆内加入稀硫酸中性浸出，得到浸 出液和浸出渣；

步骤二：通过压滤机对步骤一产生的浸出液过滤，得到中性浸出液和中性浸出渣，向 步骤一种的浸出渣加入盐酸和氯化钠混合液酸性浸出过滤后得到沉淀铅和酸液，向酸液中 加入铁粉置换出铋；

步骤三：向步骤二产生的中性浸液内加入碱性强氧化剂氧化，并对氧化后的中性浸液 进行过滤得到硫酸锌粗液；

步骤四：取硫酸锌粗液并加入锌粉置换出粗液中的铟和镉，通过压滤机对将硫酸锌粗 液分离得到铟镉锌混合物和硫酸锌精液；

步骤五：用氢氧化钠溶液对铟镉锌混合物浸泡得到取出锌的铟镉混合物，再用水淋洗 浸泡后的铟镉混合物后蒸发结晶得到铟和镉的氧化物，再将铟和镉氧化物干燥后分离，向 步骤四得到的硫酸锌精液内加入碳酸钠得到粗碱式碳酸锌，对粗碱式碳酸锌溢流洗后过 滤，得到精碱式碳酸锌；

步骤六：对精碱式碳酸锌干燥高温煅烧得到纳米氧化锌。

步骤一加热温度为65°-75°，步骤一中中性浸出的PH值为5.4-6。

步骤二中盐酸和氯化钠混合液的盐酸和氯化钠比例为2∶5，且添加盐酸和氯化钠内的 氯离子浓度为0.3-0.6mol/L。

步骤三中碱性强氧化剂为高锰酸钾和双氧水，其中高锰酸钾和双氧水的比例为1：1， 且碱性强氧化剂占中性浸液的比重为0.5％-1％。

步骤四中添加的锌粉时会搅拌，且沉淀后沉淀物表层有明显的锌粉。

步骤五中铟镉锌混合物放置在过滤网兜内，浸泡后用水冲淋网兜内的铟镉混合物3-5min，且冲淋时水流没过网兜内的铟镉混合物，步骤五中的分离方式具体为吹风分离，步骤五中的溢流洗具体为将粗碱式碳酸锌放入水槽内不断向池内加去离子水至溢流，且保持溢流5min。

步骤六中高温煅烧的温度为300°-320°。

实施例2

本实施例的从含锌废水中回收锌的方法主要包含以下步骤：

本实施例的从含锌废水中回收锌、铅、铟、镉、铋的方法主要包含以下步骤：

步骤一：对锌废水加热浓缩得到锌原浆，向锌原浆内加入稀硫酸中性浸出，得到浸出 液和浸出渣；

步骤二：通过压滤机对步骤一产生的浸出液过滤，得到中性浸出液和中性浸出渣，向 步骤一种的浸出渣加入盐酸和氯化钠混合液酸性浸出过滤后得到沉淀铅和酸液，向酸液中 加入铁粉置换出铋；

步骤三：向步骤二产生的中性浸液内加入碱性强氧化剂氧化，并对氧化后的中性浸液 进行过滤得到硫酸锌粗液；

步骤四：取硫酸锌粗液并加入锌粉置换出粗液中的铟和镉，通过压滤机对将硫酸锌粗 液分离得到铟镉锌混合物和硫酸锌精液；

步骤五：用氢氧化钠溶液对铟镉锌混合物浸泡得到取出锌的铟镉混合物，再用水淋洗 浸泡后的铟镉混合物后蒸发结晶得到铟和镉的氧化物，再将铟和镉氧化物干燥后分离，向 步骤四得到的硫酸锌精液内加入碳酸钠得到粗碱式碳酸锌，对粗碱式碳酸锌溢流洗后过 滤，得到精碱式碳酸锌；

步骤六：对精碱式碳酸锌干燥高温煅烧得到纳米氧化锌。

步骤一中加热温度为65°-75°，步骤一中中性浸出的PH值为5.4-6。

步骤二中盐酸和氯化钠混合液的盐酸和氯化钠比例为2∶5，且添加盐酸和氯化钠内的 氯离子浓度为0.3-0.6mol/L。

步骤三中碱性强氧化剂为高锰酸钾和双氧水，其中高锰酸钾和双氧水的比例为1∶1， 且碱性强氧化剂占中性浸液的比重为0.5％-1％。

步骤四中添加的锌粉时会搅拌，且沉淀后沉淀物表层有明显的锌粉。

步骤五中铟镉锌混合物放置在过滤网兜内，浸泡后用水冲淋网兜内的铟镉混合物3-5min，且冲淋时水流没过网兜内的铟镉混合物，步骤五中的分离方式具体为吹风分离，步骤五中的溢流洗具体为将粗碱式碳酸锌放入水槽内不断向池内加去离子水至溢流，且保持溢流5min。

步骤六中高温煅烧的温度为300°-320°。

实施例3

本实施例的从含锌废水中回收锌、铅、铟、镉、铋的方法主要包含以下步骤：

步骤一：对锌废水加水并过滤得到锌原浆，向锌原浆内加入稀硫酸中性浸出，得到浸 出液和浸出渣；

步骤二：通过压滤机对步骤一产生的浸出液过滤，得到中性浸出液和中性浸出渣，向 步骤一种的浸出渣加入盐酸和氯化钠混合液酸性浸出过滤后得到沉淀铅和酸液，向酸液中 加入铁粉置换出铋；

步骤三：向步骤二产生的中性浸液内加入碱性强氧化剂氧化，并对氧化后的中性浸液 进行过滤得到硫酸锌粗液；

步骤四：取硫酸锌粗液并加入锌粉置换出粗液中的铟和镉，通过压滤机对将硫酸锌粗 液分离得到铟镉锌混合物和硫酸锌精液；

步骤五：用氢氧化钠溶液对铟镉锌混合物浸泡得到取出锌的铟镉混合物，再用水淋洗 浸泡后的铟镉混合物后蒸发结晶得到铟和镉的氧化物，再将铟和镉氧化物干燥后分离，向 步骤四得到的硫酸锌精液内加入碳酸钠得到粗碱式碳酸锌，对粗碱式碳酸锌溢流洗后过 滤，得到精碱式碳酸锌；

步骤六：对精碱式碳酸锌干燥高温煅烧得到纳米氧化锌。

步骤一加水量为锌废水的1/5体积，步骤一中中性浸出的PH值为5.4-6。

步骤二中盐酸和氯化钠混合液的盐酸和氯化钠比例为2∶5，且添加盐酸和氯化钠内的 氯离子浓度为0.3-0.6mol/L。

步骤三中碱性强氧化剂为高锰酸钾和双氧水，其中高锰酸钾和双氧水的比例为1∶1， 且碱性强氧化剂占中性浸液的比重为0.5％-1％。

步骤四中添加的锌粉时会搅拌，且沉淀后沉淀物表层有明显的锌粉。

步骤五中铟镉锌混合物放置在过滤网兜内，浸泡后用水冲淋网兜内的铟镉混合物3-5min，且冲淋时水流没过网兜内的铟镉混合物，步骤五中的分离方式具体为吹风分离，步骤五中的溢流洗具体为将粗碱式碳酸锌放入水槽内不断向池内加去离子水至溢流，且保持溢流5min。

步骤六中高温煅烧的温度为300°-320°。

实验各金属纯度分析结果如下

其中I为实施例一成品锌、铅、铟、镉、铋各金属含量II实施例二成品锌、铅、铟、镉、铋各金属含量III实施例三检成品锌、铅、铟、镉、铋各金属含量。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员 应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优 选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变 化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附 的权利要求书及其等效物界定。