[發明專利]一種制備硫酸鋅溶液脫氯劑的方法

有效

• 申請號: 201310572886.2
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN103627912A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 吳鋆
• 申請（專利權）人: 吳鋆
• 主分類號: C22B19/20
• 分類號: C22B19/20;C22B3/46;C25C1/16
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司 45104
• 代理人: 黃永校

技術領域

本發明涉及有色金屬冶煉領域，特別是一種制備硫酸鋅溶液脫氯劑的方法。

背景技術

在濕法鋅冶煉過程中，硫酸鋅溶液中的銅、鎘、砷、銻、鈷、鎳、氟、氯等雜質，需要經過脫除后，才能進入電解工序生產陰極鋅片。

當溶液中的陽離子雜質銅、鎘、砷、銻、鈷、鎳較高時，會引發電解過程中的鋅片返溶和燒板。脫除硫酸鋅溶液中的銅、鎘、砷、銻、鈷、鎳等雜質，最成熟的工藝是鋅粉置換法，該方法是利用鋅粉中鋅的金屬活性均高于銅、鎘、砷、銻、鈷、鎳的金屬活性，在硫酸鋅溶液中加入鋅粉時，鋅粉中的金屬鋅能夠將溶液中的銅、鎘、砷、銻、鈷、鎳離子進行置換，使銅、鎘、砷、銻、鈷、鎳以金屬或金屬化合物形式從溶液中析出，從而達到溶液脫雜的目的。

當溶液中的氟離子雜質較高時，會嚴重腐蝕陰極板，造成鋅片難剝離。脫除溶液中的氟離子，有鈣鹽沉淀法、針鐵礦共沉淀法、特質活性氧化鋁吸附法、硅膠吸附法、離子樹脂交換法、有機高分子吸附法、稀土試劑吸附法等。

當溶液中的氯離子雜質較高時，會嚴重腐蝕陽極板，造成鋅片鉛含量超標，且降低電流效率。脫除溶液中的氯，有銀離子沉淀法、亞銅離子沉淀法、針鐵礦共沉淀法、陰離子樹脂交換法、有機溶劑萃取法。

銀離子沉淀法，利用銀離子與氯離子反應，生成溶解度很小且穩定性很好的氯化銀沉淀物，該方法具有反應速度快、脫氯程度高的優點，其缺點是生產成本很高，根本無法在工業生產中推廣應用。亞銅離子沉淀法，利用+2價銅離子、0價銅單質與氯離子共同作用，生成溶解度較小、穩定性較差的氯化亞銅沉淀物，該方法具有生產成本較低的優點，適合處理溶液含氯較高的溶液，其缺點是脫氯程度較差、脫氯產物不穩定，且脫氯溶液還需要進行除銅，不宜處理含氯較低的溶液。針鐵礦共沉淀法，利用溶液沉鐵過程中，生成針鐵礦沉淀物時，部分氯離子置換并替代針鐵礦分子中的氫氧根離子，并與針鐵礦一起，形成共沉淀，該方法具有生產成本較低、產物穩定的優點，適合處理含鐵高且含氯較低的溶液，其缺點是所處理的溶液需要較高的鐵含量，且脫氯效率不高，不宜處理低含鐵量溶液。陰離子樹脂交換法，該方法是利用強堿性樹脂或改性強堿性樹脂上的特定功能團結構對氯離子具有優先吸附的特性，當溶液流經樹脂時，溶液中的氯離子吸附到樹脂上，達到脫除氯離子的目的，該方法具有生產成本較低、處理能力大的優點，其缺點是脫氯效率低、鋅金屬損失大、淋洗液處理困難，且排放廢水。有機溶劑萃取法，利用中性有機萃取劑上的特定功能團結構對氯化物具有優先萃取（絡合）的特性，在萃取設備內，有機萃取劑和含氯溶液在攪拌設施的作用下，相互間高度分散，溶液中的氯化物被萃取（絡合）到有機萃取劑分子內，達到脫除氯離子的目的，該方法具有生產成本較低、處理能力大、金屬損失小的優點，其缺點是脫氯效率低、反萃取液處理困難，且排放廢水。

由于氯離子在溶液中具有很好的可溶性和穩定性，只與銀離子、亞銅離子、亞汞離子等極少數的陽離子生成沉淀物，銀離子價格昂貴、亞汞離子毒性大，因此，亞銅離子成了相對較為實用的陽離子脫氯劑。在工業生產應用時，亞銅離子通過+2價的銅離子與0價的金屬銅反應而得，0價的金屬銅直接用鋅液凈化過程中產出的銅渣替代，+2價的銅離子，由銅渣經過焙燒酸溶解得到硫酸銅溶液，由于+2價的銅離子和0價的金屬銅都來源于銅渣，因此，該方法也稱銅渣脫氯法，其反應為兩個過程，過程的反應方程式為Cu+Cu²⁺=2Cu⁺，2Cu⁺+2Cl^-=Cu₂Cl₂，總反應方程式為Cu+Cu²⁺+2Cl^-=Cu₂Cl₂。由于亞銅離子穩定性較差，既容易被氧化為+2價銅離子，也容易被還原為0價的金屬銅，因此，亞銅離子形成的反應過程，是一個速度慢、程度低的過程，最終導致亞銅離子脫氯法的脫氯效果受到很大限制。

發明內容

本發明的目的是提供一種制備硫酸鋅溶液脫氯劑的方法，

本發明通過以下技術方案實現上述目的：一種制備硫酸鋅溶液脫氯劑的方法，包括如下步驟：

（1）硫化亞銅浮渣形成：將含Cu3～5%的銅鉛合金，加入到鐵鍋內加熱升溫，當銅鉛合金完全熔化且液體溫度達到500～550℃，加入工業硫磺，然后充分攪拌20～30min，得到硫化亞銅浮渣；

（2）堿洗轉型：硫化亞銅浮渣用氫氧化鈉堿液在pH11～12、室溫條件下洗滌24～48h，生成硫化鈉溶液和氫氧化亞銅固體，過濾，得濾渣，