[發明專利]在電解鋅生產中利用酸性萃取隔離氟氯的生產工藝

無效

• 申請號: 201010216343.3
• 申請日: 2010-06-29
• 公開（公告）號: CN101886170A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 劉向東;強娟茹
• 申請（專利權）人: 白銀先達科技服務有限責任公司
• 主分類號: C22B3/38
• 分類號: C22B3/38;C25C1/16;C22B19/00
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 張真

技術領域

本發明涉及濕法冶金技術，具體是在電解鋅生產中利用酸性萃取隔離氟氯的生產工藝。

背景技術

在電解鋅生產工藝過程中，電解液中的氟氯主要來自原料，當氟濃度達到200mg/l后，會導致陰極板嚴重粘板而不能剝板，同時造成陰極板的嚴重腐蝕，使電解生產難持續進行。當氯濃度達到800mg/l以上，會導致所產出陰極鋅品級率下降，陽極板及設備腐蝕嚴重，生產成本上升，同時氯氣析出嚴重污染電解操作空間，危害操作人員身體健康。在鋅冶煉工藝中，對電解液中氟氯離子都有嚴格限定，一般規定氟離子濃度小于50mg/l，氯離子濃度小于100mg/l。在鋅精礦為原料的電解鋅生產流程中，原料氟氯含量很少，微量的氟氯通過系統自身凈化作用，都可以排出系統，因而所造成的后果不嚴重。

單獨采用二次原料(主要為鋼鐵煙塵、回轉窯揮發產生的氧化鋅煙塵)生產過程中，由于原料中氟氯含量比較高，氟含量可達到1％以上，氯含量可達到8％，造成電解液氟氯濃度很高，生產難以持續。而當原料中的氟含量為0.02％，持續生產5天就可使系統的氟離子濃度達到400mg/l。以二次鋅原料為生產原料時，即使進行了預處理，殘余的氟氯也會在系統中逐步積累而導致濃度快速升高。

在傳統的工藝中，一般采用堿水洗滌或高溫升華方法對含氟氯原料進行預處理，脫除原料中的氟氯，這些方法能脫除部分或大部分氟氯，在較小的低氟氯次氧化鋅原料比例(F＜0.02％，Cl＜0.05％，原料比例＜20％)下配合鋅精礦生產電解鋅流程，氟氯基本上不造成危害，但是這些預處理方法會產生大量的含重金屬廢水或含重金屬煙氣，處理成本高，對環境不友好。

對于氯，目前廣泛采用氯化亞銅法除氯，就是使氯與一價銅離子生成Cu₂Cl₂沉淀而分離出去，該方法可徹底脫除溶液中的氯離子，使溶液達到規定的氯離子濃度。部分企業采用陰離子樹脂交換方法脫除系統溶液中的氯，氯的脫除效果有限，同時樹脂再生所產生的廢水有比較高的硫酸濃度和重金屬濃度，帶來比較高的處理成本和環境壓力。用銀鹽作為除氯劑，生產成本高，很少有企業采用。以上脫除氯的辦法，氟基本不能脫除。

對于氟，目前還沒有好的方法脫除，普遍用石灰石或氧化鈣脫除氟，這個方法在鋅冶煉工藝條件下難以達到有效除氟效果，同時造成生產指標下降，經濟上難以承受。另外一個方法是采用硅膠脫除氟，很少得到應用，該方法氟的脫除效果有限，硅膠的再生也要產生大量的含重金屬和硫酸的廢水，帶來比較高的處理成本和環境壓力。采用稀土作為除氟劑能達到比較好的效果，但是稀土資源稀缺，成本高昂，再生能力差，大量使用會造成資源浪費，不適合作為沉氟劑。在這些脫除氟的過程中，基本上不能脫除氯。

總體上來看，以上的氟氯脫除方法雖然能起到部分脫除氟氯的作用，但是都會使氟氯在系統中積累導致電解過程氟氯濃度升高，使高氟氯原料不能得到有效處理。

發明內容

本發明的目的在于避免現有技術的不足提供一種在電解鋅生產中利用酸性萃取隔離氟氯的生產工藝，該工藝能阻止隨原料帶入系統的氟氯進入到電解工序，從而杜絕氟氯對電解過程的危害的生產工藝。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：在傳統的電解鋅生產流程浸出凈化與電解工序之間設立一個萃取工序，從而實現在電解鋅生產中隔離氟氯離子的目的，該萃取工序工藝步驟為：

(1)、將二(2-乙基己基)磷酸(商品名P204)按體積比10％-35％和煤油按體積比65％-90％進行混合，配成萃取有機相；

(2)、將凈化工序處理后的新液進入配液溜槽與水混合，使混合后的水相鋅離子濃度為7-30g/l，pH值為4-6，然后進入到萃取槽；

(3)、在萃取槽內萃取，有機相比水相相比為1/2-2/1，混合時間為4-7分鐘，溫度為0℃-35℃；

(4)、步驟(3)得到的萃余液進入水相循環槽后，此時萃余液鋅離子濃度下降4-10g/l，pH值從萃取前的4-5下降為1-2，用氧化鈣或碳酸鈣在中和槽內進行中和，調萃余液pH值為4-5；

(5)、步驟(4)中和后的萃余液經廂式壓濾機過濾，濾掉溶液中的固體懸浮物；

(6)、步驟(5)過濾后的萃余液返回配液溜槽與配入的新液混合，使鋅離子濃度達到7-30g/l，再重復步驟(3)-(5)形成水相循環，水相經過：添加新液--萃取--中和萃余液-過濾--添加新液的循環作業，將新液中的鋅離子不斷帶入到萃取槽萃取；