降低硫酸鋅溶液凈化過程中鋅粉耗量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于硫酸鋅溶液凈化生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種降低硫酸鋅溶液凈化過程中鋅粉耗量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)鋅濕法冶煉過程中，一般采用鋅粉置換法脫除硫酸鋅溶液中的雜質(zhì)銅、鎘，置換反應(yīng)為=CuSO4+ Zn= ZnSO4+ Cu，CdSO4+ Zn= ZnSO4+ Cd。置換反應(yīng)所選用的鋅粉分為電爐鋅粉和噴吹鋅粉，兩種均有工業(yè)化應(yīng)用，但電爐鋅粉更具有優(yōu)勢:①電爐鋅粉粒度細，單位重量的顆粒數(shù)約為噴吹鋅粉的60倍，因而表面積大，反應(yīng)速度快，活性強，使其耗量比噴吹鋅粉少電爐鋅粉含鉛、銻等雜質(zhì)元素，對凈化除雜具有促進作用電爐鋅粉用原礦或鋅焙砂直接制取，流程短，成本比噴吹鋅粉低很多。
[0003]在生產(chǎn)實踐中，電爐鋅粉的用量盡管比噴吹鋅粉的少，但仍然需要理論量的2?3倍，才能保證置換后鎘含量小于20mg/L，一般計算公式為:電爐鋅粉量(g/L)=l.5 X Cd含量(g/L)+2XCu含量(g/L)。鋅粉過量的原因是:①被置換的銅、鎘與鋅形成合金，而這些合金與鋅的電位差比銅、鎘單質(zhì)與鋅的電位差小得多，因而大大地降低其熱力學推動力；②鋅粉置換時，固-液間的附面層成為整個過程的控制環(huán)節(jié)，升溫和攪拌也難以解決，因而只有多加鋅粉來提高反應(yīng)速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對上述電爐鋅粉消耗量大的問題，提出一種降低硫酸鋅溶液凈化過程中鋅粉耗量的方法，該方法操作簡單，實用，能夠節(jié)省一半以上的電爐鋅粉成本，經(jīng)濟效益顯著。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下工藝步驟來實現(xiàn):
①在攪拌狀態(tài)下，將硫酸鋅溶液的中上清液加熱至50?60°C；
②將溶液的PH值調(diào)整在I?4.5 ;
③加入置換反應(yīng)所需理論量的電爐鋅粉，脫除溶液中的銅和鎘，反應(yīng)時間為30?60min ；
④反應(yīng)后，過濾溶液，得到除銅鎘液和銅鎘渣，除銅鎘液送至深度凈化除鈷鎳段處理，銅鎘渣進一步綜合回收有價金屬。
[0006]步驟①中所述的中上清液為濕法煉鋅系統(tǒng)浸出段產(chǎn)出的待送至凈化段進行深度凈化處理的合格溶液。
[0007]步驟②中用來調(diào)整pH值的物料為硫酸、鋅系統(tǒng)電解產(chǎn)出的廢電解液、醋酸、硝酸、磷酸中的任何一種。
[0008]步驟③中所述的電爐鋅粉的粒度為100?400目，其中的金屬鋅含量大于80wt%，并夾帶有氧化鋅，以及鉛、銻雜質(zhì)。
[0009]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:通過添加活化劑來調(diào)整溶液的PH值以及相應(yīng)的配套技術(shù)方法，徹底解決硫酸鋅溶液凈化過程中鋅粉過量的難題，將鋅粉的消耗量減少一半以上，經(jīng)濟效益顯著，操作簡單，實用；加活化劑破壞了電爐鋅粉表面的氧化鋅附面層，減少銅、鎘與鋅合金的形成，提高了反應(yīng)速度和電爐鋅粉的利用效率，實現(xiàn)了理論量的電爐鋅粉即可脫除溶液中的銅、鎘。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的原則工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0011]結(jié)合實例對本發(fā)明作進一步詳細說明，但本發(fā)明不限于實施例。
[0012]實施例1:
①取某冶煉廠濕法煉鋅系統(tǒng)浸出段產(chǎn)出的硫酸鋅溶液的中上清液4L，pH=5?5.4，主要成分為:Zn 120.56g/L, Cu 168.23mg/L, Cd 1560mg/L, Co 2.14mg/L, Ni 2.04 mg/L, As0.17mg/L, Sb 0.53mg/L, F 150.31 mg/L, Cl 425.78mg/L。在攪拌狀態(tài)下，將中上清液加熱至 50 ?60°C。
[0013]②加入鋅系統(tǒng)電解產(chǎn)出的廢電解液(也可加入醋酸、硝酸或磷酸)，控制溶液ρΗ=1.5。
[0014]③緩慢加入置換反應(yīng)所需理論量的365目電爐鋅粉5.14g,電爐鋅粉中的金屬鋅含量為86%。反應(yīng)時間為30min。
[0015]④反應(yīng)結(jié)束后，過濾溶液，得到除銅鎘液和銅鎘渣。除銅鎘液中含Cu 0.26mg/L，Cd16.01mg/L，送至深度凈化除鈷鎳段處理；銅鎘渣中含Cu 5.78%、Cd 50.56%、Zn 20.91%，可進一步綜合回收鋅、銅、鎘。經(jīng)計算，上述置換過程中，銅的脫出率為99.85%，鎘的脫出率為
98.97%。
[0016]實施例2:
①取某冶煉廠濕法煉鋅系統(tǒng)浸出段產(chǎn)出的硫酸鋅溶液的中上清液4L，pH=5?5.4，主要成分為:Zn 125.89g/L, Cu 350.91mg/L, Cd 2180mg/L, Co 1.97mg/L, Ni 2.33 mg/L, As0.14mg/L, Sb 0.46mg/L, F 145.28 mg/L, Cl 480.16mg/L。在攪拌狀態(tài)下，將中上清液加熱至 50 ?60°C。
[0017]②加入硫酸，控制溶液ρΗ=4.5。
[0018]③緩慢加入置換反應(yīng)所需理論量的120目電爐鋅粉7.63g,電爐鋅粉中的金屬鋅含量為87%。反應(yīng)時間為55min。
[0019]④反應(yīng)結(jié)束后，過濾溶液，得到除銅鎘液和銅鎘渣。除銅鎘液中含Cu 0.13mg/L，Cd
19.28mg/L，送至深度凈化除鈷鎳段處理；銅鎘渣中含Cu 9.43%、Cd 52.61%、Zn 18.39%，可進一步綜合回收鋅、銅、鎘。經(jīng)計算，上述置換過程中，銅的脫出率為99.96%，鎘的脫出率為
99.12%。
【主權(quán)項】
1.一種降低硫酸鋅溶液凈化過程中鋅粉耗量的方法，其特征在于它包含如下步驟: ①在攪拌狀態(tài)下，將硫酸鋅溶液的中上清液加熱至50?60°C； ②將溶液的PH值調(diào)整在I?4.5 ; ③加入置換反應(yīng)所需理論量的電爐鋅粉，脫除溶液中的銅和鎘，反應(yīng)時間為30?60min ； ④反應(yīng)后，過濾溶液，得到除銅鎘液和銅鎘渣，除銅鎘液送至深度凈化除鈷鎳段處理，銅鎘渣進一步綜合回收有價金屬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低硫酸鋅溶液凈化過程中鋅粉耗量的方法，其特征在于:步驟①中所述的中上清液為濕法煉鋅系統(tǒng)浸出段產(chǎn)出的待送至凈化段進行深度凈化處理的合格溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低硫酸鋅溶液凈化過程中鋅粉耗量的方法，其特征在于:步驟②中用來調(diào)整pH值的物料為硫酸、鋅系統(tǒng)電解產(chǎn)出的廢電解液、醋酸、硝酸、磷酸中的任何一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低硫酸鋅溶液凈化過程中鋅粉耗量的方法，其特征在于:步驟③中所述的電爐鋅粉的粒度為100?400目，其中的金屬鋅含量大于80wt%，并夾帶有氧化鋅，以及鉛、銻雜質(zhì)。
【專利摘要】本發(fā)明屬于硫酸鋅溶液凈化生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種降低硫酸鋅溶液凈化過程中鋅粉耗量的方法。工藝步驟為：①在攪拌狀態(tài)下，將硫酸鋅溶液的中上清液加熱至50～60℃；②將溶液的pH值調(diào)整在1～4.5；③加入置換反應(yīng)所需理論量的電爐鋅粉，脫除溶液中的銅和鎘，反應(yīng)時間為30～60min；④反應(yīng)后，過濾溶液，得到除銅鎘液和銅鎘渣，除銅鎘液送至深度凈化除鈷鎳段處理，銅鎘渣進一步綜合回收有價金屬。本發(fā)明解決了硫酸鋅溶液凈化過程中鋅粉過量的難題，方法操作簡單，實用，能夠節(jié)省一半以上的電爐鋅粉成本，經(jīng)濟效益顯著。
【IPC分類】C22B3-46, C22B19-20
【公開號】CN104561547
【申請?zhí)枴緾N201410807515
【發(fā)明人】森維, 宋興誠, 楊繼生, 雷勝, 彭林, 彭文彩, 李正永, 林大志, 王江河, 魏巍, 趙麗芹, 劉洪嶂, 常亞興
【申請人】云南錫業(yè)股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月23日