[發明專利]利用高氟、高二氧化硅含量的鋅物料生產電解鋅的方法

有效

• 申請號: 200710012308.8
• 申請日: 2007-07-27
• 公開（公告）號: CN101126164A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發明（設計）人: 楊如中;郭天立
• 申請（專利權）人: 葫蘆島鋅業股份有限公司
• 主分類號: C25C1/16
• 分類號: C25C1/16;C22B3/08;C22B3/44;C22B19/00
• 代理公司: 葫蘆島天開專利代理事務所
• 代理人: 魏勇

技術領域

本發明屬于有色冶金技術領域，涉及濕法煉鋅生產過程中利用高氟、高二氧化硅含量的鋅物料生產電解鋅的方法。

背景技術

迄今為止，濕法煉鋅工藝仍是生產鋅的主要方法。而濕法煉鋅過程中，硫酸鋅溶液中如果氟離子含量超標將導致電解過程中陰極板的腐蝕加快，嚴重時將導致無法進行生產。

在鋅的浸出過程中，二氧化硅含量高將形成膠體，使浸出的硫酸鋅溶液無法澄清，造成過濾困難。因此，所有廠家不得不控制原料中的氟含量小于0.002％，二氧化硅含量小于2.5％。因此造成很多含鋅原料無法直接利用。尤其目前國家要求加大礦產資源的綜合利用、強調循環經濟及鋅原料特別緊張的情況下，能使用高含量氟和二氧化硅的鋅物料生產鋅將會產生巨大的經濟效益。

有的企業用低氟含量的鋅原料搭配少量高氟含量的鋅原料，并通過火法焙燒脫氟，然后進入電解鋅系統，這種方法必須使用優質礦，并且處理含氟高礦物的數量有限，無法實現大規模的生產應用。同時存在焙燒成本高，氟揮發造成環境污染的缺點。

也有企業使用火堿把含氟高的鋅物料水洗脫氟，然后再配入電解鋅系統使用，這種方法一方面需要大量的水，另一方面堿洗后的水排放也污染環境。

濕法煉鋅過程中脫除氟的方法還有從硫酸鋅溶液中使用陽離子吸附，但損失鋅量大，陽離子再生困難，所以沒有得到大規模應用。

含鋅物料常規除氟、氯的方法是多膛爐、陰離子吸附等方法，但效率低、鋅損失量大，所以對氟及二氧化硅含量高的物料就無法處理。

發明內容

為了能夠從含氟及二氧化硅高的鋅原料中制取金屬鋅，本發明提出一種利用高氟、高二氧化硅含量的鋅物料生產電解鋅的方法。該方法通過在鋅原料提取過程中加入金屬鹽使氟及硅轉化分離凈化鋅原料解決氟及硅的減除技術問題。

本發明解決技術問題所采用的方案是：通過原料配料1、鋅浸出2、分離獲得中性上清液3、上清液除氟4、除雜質5、獲取純凈硫酸鋅溶液6和硫酸鋅溶液電解獲得金屬鋅7過程完成。

1、原料配料過程：

將高含量的二氧化硅含鋅原料與高氟含量的含鋅原料相互搭配，搭配比例為：二氧化硅含量為氟含量的2.0～3.5倍。

2、鋅浸出過程：

向含鋅原料中加入電解鋅產出的電解廢液進行鋅的浸出，經浸出液進行濃縮沉降，制得中性硫酸鋅溶液。

3、分離獲得中性上清液過程：

將經過浸鋅的原料分離獲得中性上清液和料渣。

4、上清液除氟過程：

A、在上清液中清除其他雜質之前，把溫度控制在20～60℃，攪拌并添加粉狀硫酸鉀反應0.5～1小時后，過濾得到氟硅酸鉀渣，過濾后硫酸鋅溶液按3.3g/l加入粉狀硫酸鈣，攪拌0.5小時以上；實現硫酸鋅溶液的除氟；

B、高氟含量的鋅原料制備中性硫酸鋅溶液后，按照與氟反應理論量的1.1～1.2倍添加粉狀的二氧化硅攪拌，再加入粉狀硫酸鉀，加入量為氟含量的1.7～1.8倍，在20～60℃的溫度下，攪拌0.5～1小時，過濾得氟硅酸鉀渣，過濾后硫酸鋅溶液按3.3g/l加入粉狀硫酸鈣，攪拌0.5小時以上，實現硫酸鋅溶液的除氟；

5、除雜質過程：

在中性上清液中加鋅粉，清除銅、鎘、鈷等其它雜質。

6、獲取純凈硫酸鋅溶液過程：

經過除氟及硅和雜質后硫酸鋅溶液經沉降處理，獲取純凈硫酸鋅溶液，用于電解生產金屬鋅。

7、硫酸鋅溶液電解獲得金屬鋅過程：將純凈的硫酸鋅溶液注入到電解槽內，通入電流對硫酸鋅進行電解，在陰極獲得金屬鋅。

本發明不僅可從高氟、高二氧化硅含量的含鋅物料中提煉鋅，實現煉鋅原料的綜合利用，而且實現了氟硅酸鉀的回收，減少資源的浪費和環境污染。適宜濕法煉鋅生產過程中使用。

具體實施方式

通過原料配料1、鋅浸出2、分離獲得中性上清液3、上清液除氟4、除雜質5、獲取純凈硫酸鋅溶液6和硫酸鋅溶液電解獲得金屬鋅7過程完成。

1、原料配料過程：

將高含量的二氧化硅含鋅原料與高氟含量的含鋅原料相互搭配，搭配比例為：二氧化硅含量為氟含量的3倍。

2、鋅浸出過程：

向含鋅原料中加入電解鋅產出的電解廢液進行鋅的浸出，經浸出液進行濃縮沉降，制得中性硫酸鋅溶液。

3、分離獲得中性上清液過程：

將經過浸鋅的原料分離獲得中性上清液和料渣。

4、上清液除氟過程：