专利名称：一种电弧法混合铁渣制取铁锭联产碳酸镉和碳酸铜的方法
技术领域：
本发明涉及无机化工立德粉制造废铅渣的综合利用技术领域，尤其是一种电弧 法混合铁渣制取铁锭联产碳酸镉和碳酸铜的方法。
背景技术：
立德粉是白色高级颜料锌钡白的俗称，其主要的生产原料为二氧化锌、硫酸、 重晶石和无烟煤。是由硫化钡与硫化锌进行复分解反应而制得。在立德粉生产的过程中 产生多种重金属废渣，如铅渣、锌渣、镉渣、钡渣、煤渣等固废，每年产生积累约有上 千吨左右，不仅污染农田、环境，危害农作物生长，而且还造成了废渣中铅、镐、铜、 锌以及锗、稼、锢、铭等数种金属元素的浪费。目前这种废渣大多露天堆放或者填空、 铺路，这样不仅浪费资源，而且污染环境。为此人们进行了大量的研究，1973年01期的
《精细化工中间体》中对用立德粉废渣生产多种产品进行了研究，《湖南化工》1992年 第22卷第1期也报道了《从立德粉酸浸废渣制取硫酸铅的研究》，但是文中都还只是处 于理论研究，还没有比较实际的处理和利用方法，目前也没有电弧法混合铁渣制取铁锭 联产碳酸镉和碳酸铜的方法的相关报道。
发明内容
本发明提供了一种不仅能干干净净的吞掉重金属废渣，又能制得有价值物品的 电弧法混合铁渣制取铁锭联产碳酸镉和碳酸铜的方法。为了达到上述的目的，本发明的技术方案为电弧法混合铁渣制取铁锭联产碳酸镉和碳酸铜的方法，包括如下制备步骤步骤A、将电弧法混合铁渣放进反射炉里，缓缓加热使温度上升到1600°C 1700°C ；铁渣及其铁的化合物融化成为融融状态的铁水流淌出来，铁水用于制取铁锭， 里面残存的一氧化碳和二氧化碳气体随反射炉内温度的升高挥发出来；剩下的废渣排出 来冷却到下一道工序进行深加工提取稀有金属盐；步骤B、将步骤A中高温处理剩下的废渣，先用第一粉碎机粉碎成80 120目 的粗粉，然后转移到第一耐腐蚀反应器里，以纯质量比1 0.91与盐酸进行反应；步骤C、将步骤B所得反应产物用第一过滤器进行过滤，得到夹带的氯化物的滤 饼杂质和澄清的氯化铜、氯化镉滤液，滤饼杂质转移到另一工序进行深加工；步骤D、将步骤C中过滤得到的滤液送入第二耐腐蚀反应器，与碳酸钠以纯质 量比1 0.26 0.66进行化学反应；步骤E、步骤D中所得反应产物用第二过滤器进行过滤，得到白色滤饼依次用洗 涤机、干燥器和第二粉碎机进行洗涤、干燥、粉碎包装得到轻质碳酸镉产品；步骤F、步骤E中所得的滤液依次经过减压蒸馏器和冷却塔，进行减压蒸馏和冷 却，先后得到氯化钠和碳酸铜产品。其中，所述步骤A中的缓缓加热是以每分钟升温2V 5°C的速度缓缓加热。
所述步骤F中，蒸馏剩下的盐酸返回步骤A中所述的第一耐腐蚀反应器中循环 使用。本发明主要是运用了电弧炉的技术来提取立德粉废渣里的重金属，将废渣依次 经过高温处理、酸处理和盐处理，最后经蒸馏工序，从而制得单质铁、铜、镉元素及其 有价值的化合物，本发明既能干干净净的吞掉重金属废渣，减轻重金属对环境的污染； 又能制得有价值的产品，具有显著的社会效益和经济效益；尤其工艺及生产设备简单， 是一种比较实际的处理和利用方法。本发明的反应原理为CuO+2HCl = = = = CuC12+H20CdO+2HCl = = = = CdCl2+H20CuCl2+Na2C03 = = = = CuC03+2NaClCdCl2+Na2C03 = = = = CdC03+2NaCl
图1是电弧法混合铁渣制取铁锭联产碳酸镉和碳酸铜的方法的工艺流程图；其中1-反射炉，2-铁锭，3-第一粉碎机，4-第一耐腐蚀反应器，5-第一过滤器， 6_第二耐腐蚀反应器，7-第二过滤器，8-洗涤机，9-干燥器，10-第二粉碎机，11-碳 酸镉产品，12-减压蒸馏器，13-冷却塔，14-碳酸铜产品。具体的实施方式实施例1电弧法混合铁渣制取铁锭联产碳酸镉和碳酸铜的方法，包括如下制备步骤步骤A、将电弧法混合铁渣放进反射炉1里，缓缓加热(每分钟升温2V的速度 缓缓加热)使温度上升到1600°C ；此时铁渣及其铁的化合物已经融化成为融融状态的铁 水流淌出来，铁水用于制取铁锭2;里面部分残存的一氧化碳和二氧化碳气体也随反射 炉1内温度的上升挥发出来，剩下的废渣排出来冷却到下一道工序进行深加工提取稀有 步骤B、将步骤A中高温处理剩下的废渣(以500kg纯氧化铜和200kg纯氧化镉 计)，先用第一粉碎机3粉碎成80目的粗粉，然后转移到第一耐腐蚀反应器4里，以纯质 量比1 0.91与盐酸进行反应；步骤C、将步骤B所得反应产物用第一过滤器5进行过滤，得到夹带氯化物的滤 饼杂质和澄清的839.72kg氯化铜、686.84kg氯化镉滤液，滤饼杂质转移到另一工序进行 深加工；步骤D、将步骤C中过滤得到的滤液(以氯化镉计)送入第二耐腐蚀反应器6， 与碳酸钠以纯质量比1 0.26进行化学反应；步骤E、步骤D中所得反应产物用第二过滤器7进行过滤，得到白色滤饼依次用 洗涤机8、干燥器9和第二粉碎机10进行洗涤、干燥、粉碎包装得到290.46kg轻质碳酸 镉产品11 ；步骤F、步骤E中所得的滤液依次经过减压蒸馏器12和冷却塔13，进行减压蒸馏和冷却，先后得到氯化钠和254.45kg碳酸铜产品14。实施例2电弧法混合铁渣制取铁锭联产碳酸镉和碳酸铜的方法，包括如下制备步骤步骤A、将电弧法混合铁渣放进反射炉1里，缓缓加热(每分钟升温3°C的速度 缓缓加热)使温度上升到1650°C ；此时铁渣及其铁的化合物已经融化成为融融状态的铁 水流淌出来，铁水用于制取铁锭2;里面部分残存的一氧化碳和二氧化碳气体也随反射 炉1内温度的上升挥发出来，剩下的废渣排出来冷却到下一道工序进行深加工提取稀有
金属盐。步骤B、将步骤A中高温处理剩下的废渣(以500kg纯氧化铜和200kg纯氧化镉 计)，先用第一粉碎机3粉碎成100目的粗粉，然后转移到第一耐腐蚀反应器4里，以纯 质量比1 0.91与盐酸进行反应；步骤C、将步骤B所得反应产物用第一过滤器5进行过滤，得到夹带氯化物的滤 饼杂质和澄清的839.72kg氯化铜、686.84kg氯化镉滤液，滤饼杂质转移到另一工序进行 深加工；步骤D、将步骤C中过滤得到的滤液(以氯化镉计)送入第二耐腐蚀反应器6， 与碳酸钠以纯质量比1 0.46进行化学反应；步骤E、步骤D中所得反应产物用第二过滤器7进行过滤，得到白色滤饼依次用 洗涤机8、干燥器9和第二粉碎机10进行洗涤、干燥、粉碎包装得到513.89kg轻质碳酸 镉产品11 ；步骤F、步骤E中所得的滤液依次经过减压蒸馏器12和冷却塔13，进行减压蒸 馏和冷却，先后得到氯化钠和450.19kg碳酸铜产品14。实施例3电弧法混合铁渣制取铁锭联产碳酸镉和碳酸铜的方法，包括如下制备步骤步骤A、将电弧法混合铁渣放进反射炉1里，缓缓加热(每分钟升温5°C的速度 缓缓加热)使温度上升到1700°C ；此时铁渣及其铁的化合物已经融化成为融融状态的铁 水流淌出来，铁水用于制取铁锭2;里面部分残存的一氧化碳和二氧化碳气体也随反射 炉1内温度的上升挥发出来，剩下的废渣排出来冷却到下一道工序进行深加工提取稀有
金属盐。
步骤B、将步骤A中高温处理剩下的废渣(以500kg纯氧化铜和200kg纯氧化镉 计)，先用第一粉碎机3粉碎成120目的粗粉，然后转移到第一耐腐蚀反应器4里，以纯 质量比1 0.91与盐酸进行反应；步骤C、将步骤B所得反应产物用第一过滤器5进行过滤，得到夹带氯化物的滤 饼杂质和澄清的839.72kg氯化铜、686.84kg氯化镉滤液，滤饼杂质转移到另一工序进行 深加工；步骤D、将步骤C中过滤得到的滤液(以氯化镉计)送入第二耐腐蚀反应器6， 与碳酸钠以纯质量比1 0.66进行化学反应；步骤E、步骤D中所得反应产物用第二过滤器7进行过滤，得到白色滤饼依次用 洗涤机8、干燥器9和第二粉碎机10进行洗涤、干燥、粉碎包装得到737.32kg轻质碳酸 镉产品11 ；
步骤F、步骤E中所得的滤液依次经过减压蒸馏器12和冷却塔13，进行减压蒸 馏和冷却，先后得到氯化钠和645.92kg碳酸铜产品14。上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡 以本发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要 求范围之内。
权利要求
1.一种电弧法混合铁渣制取铁锭联产碳酸镉和碳酸铜的方法，其特征在于，包括如 下制备步骤步骤A、将电弧法混合铁渣放进反射炉(1)里，缓缓加热使温度上升到1600°c 17000C ；铁渣及其铁的化合物融化成为融融状态的铁水流淌出来，铁水用于制取铁锭 (2)；里面残存的一氧化碳和二氧化碳气体随反射炉(1)内温度的升高挥发出来，剩下的 废渣排出来冷却；步骤B、将步骤A中高温处理剩下的废渣，先用第一粉碎机(3)粉碎成80 120目 的粗粉，然后转移到第一耐腐蚀反应器(4)里，以纯质量比1 0.91与盐酸进行反应；步骤C、将步骤B所得反应产物用第一过滤器(5)进行过滤，得到夹带氯化物的滤饼 杂质和澄清的氯化铜、氯化镉滤液；步骤D、将步骤C中过滤得到的滤液送入第二耐腐蚀反应器(6)，与碳酸钠以纯质量 比1 0.26 0.66进行化学反应；步骤E、步骤D中所得反应产物用第二过滤器(7)进行过滤，得到白色滤饼依次用洗 涤机(8)、干燥器(9)和第二粉碎机(10)进行洗涤、干燥、粉碎包装得到轻质碳酸镉产品 (11)；步骤F、步骤E中所得的滤液依次经过减压蒸馏器(12)和冷却塔(13)，进行减压蒸 馏和冷却，先后得到氯化钠和碳酸铜产品(14)。
2.根据权利要求1所述的电弧法混合铁渣制取铁锭联产碳酸镉和碳酸铜的方法，其特 征在于，所述步骤A中的缓缓加热是以每分钟升温2°C 5°C的速度缓缓加热。
全文摘要
本发明属于无机化工立德粉制造废铅渣的综合利用技术领域，尤其是一种用电弧法混合铁渣制取铁锭联产碳酸镉和碳酸铜的方法，其主要技术方案为运用了电弧炉的技术来提取立德粉废渣重金属，将废渣依次经过高温处理、酸处理和盐处理，最后分离，从而制得单质铁、铜、镉元素及其有价值的化合物，本发明既能干干净净的吞掉重金属废渣，减轻重金属对环境的污染；又能制得有价值的产品，具有显著的社会效益和经济效益。
文档编号C21B11/00GK102021262SQ20101051889
公开日2011年4月20日 申请日期2010年10月25日 优先权日2010年10月25日
发明者王嘉兴 申请人:王嘉兴