[發明專利]一種黃銅渣料免蒸發制備硫酸鋅的方法

有效

• 申請號: 201210552096.3
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN103866139A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 洪燮平;邵德鐘;裘桂群
• 申請（專利權）人: 寧波金田銅業(集團)股份有限公司
• 主分類號: C22B19/30
• 分類號: C22B19/30;C22B3/08;C22B3/40
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛

技術領域

本發明冶金和化工技術領域，具體涉及一種黃銅渣料免蒸發結晶制備硫酸鋅的方法。

背景技術

黃銅渣料主要是指黃銅加工過程中熔煉產生的爐渣，經重選去除金屬態元素的剩余物，黃銅渣料多用于回收鋅。回收方法分濕法與火法二大類，濕法又有直接回收金屬鋅和回收硫酸鋅二種。

在濕法浸出工藝中的結晶工序通常采用蒸發溶劑，使溶液由不飽和變為飽和，繼續蒸發，過剩的溶質就會呈晶體析出；溶液中的硫酸鋅濃度較低，在常溫下就不會出現結晶，如果要從低濃度的硫酸鋅溶液中獲得硫酸鋅晶體，通常采用蒸發結晶的方式去除溶液中的水分，使硫酸鋅從不飽和變為飽和，然后開始析出晶體來實現。

常規的濕法生產硫酸鋅采用浸出、除雜、濃縮工藝。由于在黃銅渣中還含有大量的其它金屬，如鉛、鐵、錫、鎳等，浸出過程都會有部分進入溶液中，除雜決定了硫酸鋅產品的質量、同時濃縮蒸發耗能巨大，工藝存在明顯的不足。而中國專利號20111010179313.4公開的一種蒸發結晶法制備硫酸鋅的工藝，雖然避免了工藝步驟繁瑣問題，但其蒸發濃縮工序能耗較大且速度慢，生產成本偏高，生產效率低；而且在蒸發濃縮過程中還夾雜了一些雜質在濃縮母液中會達到過飽和而析出，影響硫酸鋅產品質量。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種黃銅渣料免蒸發制備硫酸鋅的方法，采用反萃法進行制備，具有工藝簡單、能耗低、生產效率高的優點，并且制備的硫酸鋅呈顆粒狀，顏色亮白，質量優于原有的濃縮蒸餾法生產的硫酸鋅。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種黃銅渣料免蒸發制備硫酸鋅的方法，其特征在于步驟為：

1）浸出：取黃銅渣料分選后的輕灰料加水按照固液質量比為1:14~16調漿，然后用濃硫酸進行中性浸出，過濾得到中性浸出液；

2）萃取：用P204萃取劑進行萃取，P204萃取劑與中性浸出液的體積比控制為1：0.9~1.1，分離出油水相，得到含鋅的P204油狀液體；

3）洗滌：將含鋅的P204油狀液體用PH值為2.0-2.5稀硫酸溶液洗滌去除雜質；

4）一級錯流反萃：將去除雜質的含鋅P204油狀液體用350~450g/L的硫酸溶液進行反萃操作，提取去除雜質的含鋅P204油狀液體中的鋅，得到一級反萃液，一級反萃液經多次反復反萃，當鋅濃度達到180g/l以上時，可析出硫酸鋅晶體；

5）二級錯流反萃：為保證萃取劑萃取能力需增加二級錯流反萃，將上述一級反萃余留的含鋅P204油狀液體用150~250g/L的硫酸溶液進行二級反萃，得到二級反萃液，當其鋅濃度達到95±10g/l左右時，可補充至一級反萃液；而二級錯流反萃后的P204油狀液體重新返回于步驟2）中進行萃取；

6）最后經過加料、浸出、萃取、洗滌、一級錯流反萃、二級錯流反萃的多次循環操作，一級反萃液飽和后最終析出七水硫酸鋅晶體。

作為優選，所述步驟1）中的輕灰料與水的固液質量比為1:15，所述濃硫酸采用質量濃度80%以上的工業濃硫酸。

作為優選，所述步驟1）中的中性浸出液的pH值大于5.2。

作為優選，所述P204萃取劑的質量濃度為28~32%，其稀釋劑為火油，P204萃取劑與中性浸出液的體積比為1：1。

作為改進，所述步驟2）萃取后分離出來的水返回至浸出工序進行循環。

再改進，所述步驟4）中的硫酸溶液濃度優選為400g/L，所述硫酸溶液與去除雜質的含鋅P204油狀液體的體積比為1：2.5~3.5。

再改進，所述步驟5）中的硫酸溶液濃度優選為200g/L，所述硫酸溶液與一級反萃余留的含鋅P204油狀液體的體積比為1：5.5~6.5。

最后，所述步驟6）中的一級反萃液在常溫下可直接析出七水硫酸鋅晶體。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

1、以對鋅離子有較強的提取能力的P204作為萃取劑，一次提取鋅的能力達到8～10g/L，而且余液的酸性值PH為0.7～1.0，可返回至浸出工序，實現水和酸的循環利用，節約成本；同時，在萃取過程中，萃取劑不經過皂化處理，無酸堿中和反應發生，保證酸和金屬量的平衡，穩定地控制中性浸出液的含鋅量30～40g/L；

2、利用濃度高的硫酸溶液對含鋅的P204油狀液體有較強的反萃能力，用硫酸鋅飽和狀態下的一級反萃液，其一級錯流反萃率仍能達到可達75%～85%。因此，在整個結晶過程中，不用蒸發濃縮（結晶前無需加熱使溶劑蒸發）即可獲得過飽和的硫酸鋅溶液，在靜置下可析出七水硫酸鋅晶體；