[發(fā)明專利]鋅液凈化中的除鎘工藝及鋅液凈化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210137907.3
• 申請日: 2012-05-07
• 公開（公告）號: CN102808083A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高麟;汪濤;張祥劍;鄭其靈
• 申請（專利權(quán)）人: 成都易態(tài)科技有限公司
• 主分類號: C22B3/22
• 分類號: C22B3/22;C22B3/46;C22B19/00
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所 51124
• 代理人: 王睿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及濕法煉鋅中的硫酸鋅溶液（下稱鋅液）凈化工藝，具體涉及將中性浸出液中的雜質(zhì)除至規(guī)定的限度以下，以滿足電解沉積時(shí)對新液要求的過程。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的鋅液凈化方法大多是先將中性浸出液導(dǎo)入濃密機(jī)中進(jìn)行濃縮處理，然后再將濃縮處理后的上清液（即中上清）進(jìn)行鋅粉置換處理。比如，CN101994005A的附圖1即示出了對上清液先后進(jìn)行三段凈化，第一段凈化除銅，第二段凈化除鈷、鎳，第三段凈化除鎘，且每一段凈化后均通過固－液分離過濾得到除雜后的鋅液的過程。

也有的鋅廠直接將中性浸出液進(jìn)行鋅粉置換處理。比如，“電解鋅廠鋅凈液工藝設(shè)計(jì)，楊蓮，工程設(shè)計(jì)與研究，總第119期，2006年6月”一文的流程圖中即示出了對中性浸出液先后進(jìn)行三段凈化，第一段凈化除銅、鎘，第二段凈化除鈷、鎳，第三段凈化再次除鎘，且每一段凈化后均通過固－液分離過濾得到除雜后的鋅液的過程。

總之，從目前所反映出的對鋅液凈化工藝的研究趨勢表明，人們對鋅液凈化工藝的改良往往集中于鋅粉置換過程，而在置換反應(yīng)開始前就對中性浸出液或是中性浸出液沉淀后得到的上清液進(jìn)行處理的方面卻很少涉及。

即便如此，鎘的深度凈化問題始終沒有徹底解決。其中，比較重要的原因在于現(xiàn)有的鋅液凈化過程基本上都采用濾布作為固－液分離過濾時(shí)的過濾元件，而一般濾布的過濾精度有限，容易導(dǎo)致鎘穿濾；同時(shí)，置換出的鎘又特別容易反溶。因此，上面給出的兩篇參考文件均采取了三段凈化工藝，并且最后一段凈化都涉及除鎘，可見其根本目的還是想要提高鎘的凈化水平。很顯然，三段凈化工藝的流程較長，并且要消耗大量鋅粉。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在解決的技術(shù)問題首先是提供一種鋅液凈化中的除鎘工藝，以達(dá)到較好的除鎘效果。其次，本發(fā)明還要提供一種凈化效果理想的鋅液凈化方法以及由該方法所得到的濾渣，該濾渣中純度較高的固體鋅，以便后續(xù)利用。

首先，本發(fā)明鋅液凈化中的除鎘工藝包括的步驟為：1）對中性浸出液或由中性浸出液沉淀后得到的上清液進(jìn)行除膠體處理，得到膠體含量為50mg/L以下的鋅液；2）通過鋅粉置換法在鋅液中至少置換出鎘；3）對含有雜質(zhì)鎘的鋅液進(jìn)行固-液分離過濾，其中，將過濾時(shí)間控制在60分鐘以內(nèi),將過濾精度控制在10微米以下。

中性浸出液或由中性浸出液沉淀后得到的上清液中的膠體主要為硅膠、鐵膠等物質(zhì)，這些膠體物質(zhì)在鋅液中以團(tuán)聚的形態(tài)存在。一般中上清中的膠體含量約為1g/L左右，而中性浸出液中的膠體含量則更大。由于這些膠體物質(zhì)的存在，一是降低了鋅粉置換效果，二是阻礙固－液分離過濾，因而極大的影響了除鎘的效果。有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造性的采取了先對中性浸出液或上清液進(jìn)行除膠體處理，然后再通過鋅粉置換法加固－液分離過濾的方式，并對除膠體處理后鋅液中的膠體含量以及固－液分離過濾時(shí)的過濾時(shí)間、過濾精度這些關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了選擇搭配，確定了最終的除鎘工藝。在本發(fā)明之前，為了除鎘而通過鋅粉置換法對中性浸出液或由中性浸出液沉淀后得到的上清液進(jìn)行一段凈化后，再通過固－液分離過濾所制得的鋅液中的鎘含量一般在20～50mg/L左右；試驗(yàn)表明，本發(fā)明中通過鋅粉置換法對中性浸出液或由中性浸出液沉淀后得到的上清液進(jìn)行一段凈化后，再通過固－液分離過濾而制得的鋅液中鎘離子的含量為2mg/L以下。

在本發(fā)明除鎘工藝的步驟1）中，可通過不同方式實(shí)現(xiàn)除膠體處理。例如，可向鋅液中加絮凝劑或電解質(zhì)使膠體物質(zhì)沉淀。但作為優(yōu)選方案，該步驟1）是通過對中性浸出液或上清液進(jìn)行膜過濾來實(shí)現(xiàn)的。膜過濾不僅可以除去鋅液中的膠體物質(zhì)，還可以除去ZnFeO₂等固體雜質(zhì)，使置換反應(yīng)前的鋅液品質(zhì)更好，進(jìn)一步提高鋅液凈化效果。為了避免濾餅形成過快而降低過濾通量，該步驟1）最好是通過對中性浸出液或上清液進(jìn)行錯(cuò)流膜過濾來實(shí)現(xiàn)。錯(cuò)流過濾對除膠體有特殊的效果：錯(cuò)流過濾的剪切力能夠有效防止膠體附著在濾芯表面，從而減少濾餅層的厚度，保證過濾通量。

上述步驟3）同樣建議采用膜過濾。為便于實(shí)現(xiàn)快速過濾，其中最好采用終端膜過濾。

本發(fā)明的鋅液凈化方法，包括的步驟為：1）對中性浸出液或由中性浸出液沉淀后得到的上清液進(jìn)行除膠體處理，得到膠體含量為50mg/L以下的鋅液；2）通過第一次鋅粉置換法對鋅液進(jìn)行一段凈化至少除銅、鎘；3）對含有固體雜質(zhì)銅、鎘的鋅液進(jìn)行固－液分離過濾，其中，將過濾時(shí)間控制在60分鐘以內(nèi),將過濾精度控制在10微米以下；4）對固－液分離過濾后的鋅液進(jìn)行二段凈化至少除鈷、鎳；5）對含有固體雜質(zhì)鈷、鎳的鋅液進(jìn)行固－液分離過濾，分別得到新液和濾渣。