【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于危险废渣无害化处理和稀贵金属资源化回收，具体涉及一种从锌镉渣中选择性回收铊的方法。
技术介绍
1、铊(tl)，作为一种有毒且稀有的金属元素，广泛伴生于多种金属和非金属矿产中，尤其是铅、锌、铜等硫化矿。在铅、锌或铜的冶炼流程里，铊往往伴随着锌、镉一同进入烟尘或净化渣中。鉴于铊在自然环境中的自然丰度相对较低，这些烟尘或净化渣中锌镉的含量通常高达10％-30％，而铊的含量则处于0.3％-0.9％的较低水平。
2、铊的毒性远超铅和汞。若未经妥善处理，直接排放含铊的烟尘冶炼渣，将可能导致土壤、水源和空气的污染，进而对生态系统和人类健康产生长远的负面影响。尽管铊属于稀有金属，但它在电子、化工、医药等多个领域均展现出广泛的应用潜力。通过回收利用冶炼渣中的铊，不仅可以减少对新矿产资源的依赖和开采，还能提升资源利用效率。
3、当前，针对锌镉渣中铊的回收，行业内普遍采用湿法工艺。尽管已有一些创新方法被提出以优化铊的回收过程，但仍存在诸多挑战。例如，申请号为202010026551.0的专利技术公开了一种从铊镉烟灰中提取并富集铊的方法。该方法首先将铊镉烟灰置于水或稀硫酸溶液中，通过浸出过程收集含有铊和镉的浸出液。随后，利用金属单质对浸出液进行连续两次置换操作，以进一步处理。经过二次置换后，可获得含有铊的海绵镉，再将其进行氧化处理。氧化后的物质再经纯碱溶液浸出，从而得到富含铊的浸出液。接着，通过调整该富铊浸出液的ph值，并进行置换反应，最终可以得到海绵铊，实现铊的有效富集。尽管该方法能够有效实现从铊镉烟灰中回收铊，
4、综上所述，当前亟需开发一种更为简短高效的锌镉烟灰或冶炼渣中铊的回收方法，以克服现有技术的不足，提升铊的回收效率和资源利用效率。
技术实现思路
1、为解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种从锌镉渣中选择性回收铊的方法。本专利技术在含硫还原剂处理的基础上，结合锌粉置换，可将锌镉渣中的一价铊和三价铊一并以单质的形式进行回收。
2、本专利技术所提供的技术方案如下：
3、一种从锌镉渣中选择性回收铊的方法，包括以下步骤：
4、1)按一定固液比将锌镉渣和水配成浆液，投加含硫还原剂和碱，混合均匀，并加热反应一定时间；
5、2)反应完后固液分离，得含铊的浸出液和处理后的尾渣，尾渣为锌镉渣，可直接回锌镉回收工序；
6、3)向浸出液中加入锌粉进行置换，从浸出液中回收铊，然后固液分离，回收得到铊和锌液，可回到锌回收工序。
7、基于上述技术方案：
8、步骤1)中，通过添加还原剂，将废渣或烟灰中的三价铊还原为更易溶解的一价铊，使得铊以一价的形式溶解在溶液中；同时加入碱，将锌和镉转化为沉淀；
9、步骤2)中，通过固液分离，分别得到一价铊的浸出液和锌镉沉淀，从而将铊与锌镉进行分离；
10、步骤3)中，通过锌粉置换反应，将一价铊还原成铊单质，实现一价铊和三价铊的一并回收。
11、具体的，步骤1)中：所述锌镉渣有色金属行业产生的含锌和/或镉的废渣或烟灰。
12、具体的，步骤1)中：浆液的液固比为(2：1)～(10：1)。
13、具体的，步骤1)中：所述含硫还原剂选自二氧化硫、亚硫酸钠、硫化钠、硫氢化钠、连二亚硫酸钠、硫脲或二氧化硫脲中的任意一种或多种；所述含硫还原剂的投加质量为干锌镉渣质量的10％～70％。
14、具体的，步骤1)中：所述碱为碱的固体或碱的溶液；所述碱选自氢氧化钠或碳酸钠中的任意一种或两种；所述碱的投加质量为干锌镉渣质量的10％～50％。
15、具体的，步骤1)中：反应时间为30～120min，反应温度为40℃～90℃。
16、基于上述技术方案，可以确保三价铊被充分的还原，以及锌镉的充分沉淀。
17、具体的，步骤1)中：所述混合的方式为机械搅拌、震荡或超声。
18、具体的，步骤2)中：所述固液分离的方式为抽滤、板筐式压滤、叠螺脱水或离心。
19、具体的，步骤3)中：在浸出液中按铊质量的1.1～1.3倍投加锌粉，于55～65℃条件，反应25～35min。
20、优选的，在浸出液中按铊质量的1.2倍投加锌粉，加硫酸调节ph至5，于60℃条件，反应30min，过滤，得单质铊和含锌滤液，得单质铊。
21、基于上述技术方案，可参照锌冶炼行业常规的锌粉置换操作，确保了浸出液中铊的高效回收。
22、具体的，步骤3)中：回收得到的铊为单质。
23、进一步的，还包括步骤4)：将步骤2)得到的锌镉渣作为步骤1)所采用的锌镉渣，将步骤3)得到的含锌滤液作为部分步骤1)所采用的水，重复步骤1)到步骤3)若干次，进一步的回收铊。
24、本专利技术的有益效果如下：
25、1)废渣或烟灰中的铊主要以一价和三价两种形态存在。其中，一价铊在酸性和碱性环境下均展现出极高的溶解度，其溶解度可高达350g/l；而三价铊在酸性条件下易于溶解，但在碱性条件下则倾向于发生水解，生成tl(oh)3沉淀。鉴于一价铊和三价铊在酸碱条件下的溶解平衡存在显著差异，本专利技术巧妙地采用了还原策略。具体而言，通过添加还原剂，将废渣或烟灰中的三价铊还原为更易溶解的一价铊，可有效提高铊的浸出率。
26、2)通过加入碱性物质，使得锌、镉离子转化为氢氧化物沉淀并被有效回收，而铊则溶解于溶液中，便于铊与锌、镉的分离，可提高铊回收的选择性。
27、3)利用常规的锌粉置换反应，实现单质铊的回收，单质铊的回收率可达到80％，单质铊的纯度99％以上。
28、4)除直接回收单质铊以外，尾本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种从锌镉渣中选择性回收铊的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的从锌镉渣中选择性回收铊的方法，其特征在于，步骤1)中：所述锌镉渣有色金属行业产生的含锌和/或镉的废渣或烟灰。
3.根据权利要求1所述的从锌镉渣中选择性回收铊的方法，其特征在于，步骤1)中：浆液的液固比为(2：1)～(10：1)。
4.根据权利要求1所述的从锌镉渣中选择性回收铊的方法，其特征在于，步骤1)中：
5.根据权利要求1所述的从锌镉渣中选择性回收铊的方法，其特征在于，步骤1)中：
6.根据权利要求1所述的从锌镉渣中选择性回收铊的方法，其特征在于，步骤1)中：反应时间为30～120min，反应温度为40℃～90℃。
7.根据权利要求1所述的从锌镉渣中选择性回收铊的方法，其特征在于，步骤1)中：所述混合的方式为机械搅拌、震荡或超声。
8.根据权利要求1所述的从锌镉渣中选择性回收铊的方法，其特征在于，步骤2)中：所述固液分离的方式为抽滤、板筐式压滤、叠螺脱水或离心。
9.根据权利要求1所述的从锌镉
10.根据权利要求1至9任一项所述的从锌镉渣中选择性回收铊的方法，其特征在于，步骤3)中：回收得到的铊为单质。
...【技术特征摘要】
1.一种从锌镉渣中选择性回收铊的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的从锌镉渣中选择性回收铊的方法，其特征在于，步骤1)中：所述锌镉渣有色金属行业产生的含锌和/或镉的废渣或烟灰。
3.根据权利要求1所述的从锌镉渣中选择性回收铊的方法，其特征在于，步骤1)中：浆液的液固比为(2：1)～(10：1)。
4.根据权利要求1所述的从锌镉渣中选择性回收铊的方法，其特征在于，步骤1)中：
5.根据权利要求1所述的从锌镉渣中选择性回收铊的方法，其特征在于，步骤1)中：
6.根据权利要求1所述的从锌镉渣中选择性回收铊的方法，其特征在于，步骤1)中：反应时间为...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡星云，彭先佳，孔令昊，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：
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