电解沉积法生产镉(production    of   cadmium  by   electrowinning)

从含镉原料制得的纯净镉电解液，经电解沉积生产金属镉的过程，为镉生产方法之一。主要用于处理铜镉渣，工艺流程如图。主要包括铜镉渣硫酸浸出、锌粉置换沉淀海绵镉、海绵镉溶解造液、镉电解沉积和镉熔铸等过程。

铜镉渣硫酸浸出     铜镉渣为湿法炼锌厂的副产物，含镉2．5％～12％；此外，还含锌35％～60％、铜4％～17％、铁0．05％～2．0％和少量砷、锑、SiO₂、钴、镍、铊、铟等杂质。在浸出前将其堆放在空气中氧化，可加速浸出过程，但同时也增加了铜的溶解损失，只宜用于处理含铜较低的铜镉渣。

铜镉渣的浸出使用硫酸或镉电解及锌电解的废液，在机械或空气一机械搅拌槽(见浸出槽)中进行。将硫酸缓慢加入盛有铜镉渣的浸出槽中，在保持含游离酸10～15g／L的最高浸出酸度和353～363K温度下，浸出6～8h。当酸度降至5～4g／L时加入软锰矿，在pH4．8～5．0时加氧化锌粉中和至pH5．2～5．4以除去浸出液中的铜，停止搅拌。浸出的主要反应为：

除锌镉外，镍、钴、铟、铊等杂质也进入溶液。

锌粉置换沉淀海绵镉     净化除杂质后过滤所得的滤液，又重新加硫酸酸化至pH3～4，然后缓慢加入锌粉置换沉淀镉，至溶液含镉小于100mg／L时进行压滤。所得海绵镉含镉60％～80％。

海绵镉溶解造液将海绵镉和浓硫酸加入机械搅拌槽中进行溶解造液，在维持358～363K温度下溶解2～3h。待溶液酸度降至0．5～1g／L，便加KMnO₄氧化除铁。接着用石灰乳中和溶液至pH5．4使部分杂质水解而除去。然后再加入海绵镉使溶液pH降至3．8～4．0，置换除铜后便可送去过滤。所得滤液即为纯净的镉电解液，其主要成分(质量浓度ρ/g•L^-1)为：

镉电解沉积     与锌电解沉积过程相似。以铝板作阴极，用纯铅或铅银合金(含银<1％)板作阳极。电解的阴极反应为：

Cd2⁺ +2e==Cd

阳极反应：

2OH^- -2e==H²O+1/2O₂

电解的技术条件为：温度298～305K，槽电压2．4～2．5V，电解周期12～24h，电流密度50～100A／m²，同极间距100mm。在此电解条件下，电流效率在90％以上，废电解液含镉60～70g／L，含硫酸120～145g／L。此电解液一部分用以浸出海绵镉，另一部分则用来浸出铜镉渣。

镉熔铸    将电解沉积析出的镉送入铸铁锅中熔化，熔化温度控制在。723～823K。熔铸时为防止镉氧化和挥发，在熔融镉表面上覆盖一层。NaOH，加入的NaOH还能除去镉中少量杂质锌。最后得到的镉锭成分(质量分数w／％)为：Cd>99．99，Pb<0．004，Zn<0．002，Cu<O．001，Fe<0．002；达一级品镉质量。