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冶锌中浸渣是工业排放量最大,二次资源利用率低的工业废渣,带来了环境污染问题和严重的安全隐患。从冶锌工业废渣中回收铅、锌、镉等元素并进行综合利用,具有很好的经济效益和社会效益。本文针对湘西冶锌工业废渣中冶锌中浸渣,主要包括四部分内容:(1)氯盐浸出实验研究:实验研究了浸出温度、盐酸浓度、浸出时间、氯化钠浓度、液固比和废渣粒度对浸出率的影响,获得了较佳的实验条件。浸出温度为60℃、盐酸浓度1.5mol/L、浸出时间120min、NaCl浓度为300g/L、液固比为15mL/g、矿渣粒度为160目,铅的浸出率可达94.8%,锌的浸出率可达81.2%,镉的浸出率可达95.3%。正交实验结果显示:影响铅的浸出率主次顺序为NaCl浓度>液固比>盐酸浓度>温度>时间。(2)矿浆电解回收铅的工艺研究:通过探讨电解温度、电解时间、阴极板电流密度、氯化钙浓度、氯化铁浓度和搅拌速率对电解铅效果的影响,得出了适宜的实验条件:电解温度60℃、电解时间30min、阴极板电流密度150A/m2、CaCl2浓度10g/L、搅拌速率400r/min、明胶浓度0.2g/L,海绵铅的纯度为91.0%、回收率达70.5%、槽电压为1.80V、电流效率为53.1%。(3)电解后溶液回收铁、锌、镉的研究:碱液调溶液pH值,先回收铁,再用锌粉置换出镉,最后煅烧出氧化锌产品。通过实验研究和分析,优化回收工艺参数,得到铁红产品回收率为80.6%,含Fe2O3 95.8%,主含量达到国家标准GB1863-89,得到氧化锌回收率为70.6%,纯度为96.3%,主含量达到行业标准HGT2572-2006。化学沉淀法得到的MgO回收率为86.2%,纯度为93.5%。其纯度超过93%,主含量达到工业活性氧化镁一等品标准HGT2572-94。(4)废渣浸出毒性实验研究:冶锌中浸渣和矿浆电解后余渣按《危险废物鉴别标准—浸出毒性鉴别》(GB5058.3-2007)进行浸出毒性分析,结果显示原料和余渣浸出液中镉含量分别为9.83mg/L和7.35mg/L,均超出标准限值1mg/L。为了降低矿浆电解后余渣的毒性,采用机械球磨工艺固定余渣中的镉,在添加7%的零价铁粉、球料比为25:1、球磨时间为150min、液固比为1.5:1的工艺条件下,余渣浸出液中镉浓度为3.82mg/L。虽然浸出毒性实验显示镉仍然超出国家标准,但浸出毒性已经明显降低。