[發明專利]鋅灰物料堿洗萃取聯合工藝脫除氟氯的方法

有效

• 申請號: 201410070952.0
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN103866125A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 童曉忠;李春林;王浩祥;馬黎陽
• 申請（專利權）人: 紅河鋅聯科技發展有限公司
• 主分類號: C22B3/26
• 分類號: C22B3/26;C22B3/44;C25C1/16
• 代理公司: 紅河州專利事務所 53102
• 代理人: 朱躍平

技術領域

本發明屬于濕法冶煉技術領域，具體為鋅灰物料堿洗萃取聯合工藝脫除氟氯的方法。

背景技術

隨著鋅礦資源的不斷枯竭，采用高氟氯含量的鋅灰來進行濕法生產電解鋅越來越受到重視。然而通常情況下，鋅灰中均含有大量以化合物形態存在的氟和氯，一般含氟0.5%～2%、含氯1%～20%不等。如果不將這些雜質成分除去，將嚴重影響后續的電解作業。而如何有效脫除這類有害雜質一直是人們沒有解決好的課題。

目前，鋅冶煉行業中鋅灰脫氟氯常見的方法有火法和濕法兩種，火法工藝主要有多膛爐法和回轉窯法，濕法工藝主要有堿洗法。

多膛爐法和回轉窯法原理為采用高溫焙燒的方式，使鋅灰中的氟氯化合物揮發到收塵灰中得以脫除。該法存在能耗高、煙氣多、污染大等問題，同時還多了收塵灰需要額外處理，且多膛爐法需要燃燒煤氣，設備要求很高。

堿洗法是目前鋅冶煉行業內使用較為普遍的方法，采用氫氧化鈉、碳酸鈉其中一種或兩種作為堿性藥劑對鋅灰進行濕法漿化洗滌。該法具有操作簡單、投資小、見效快等優點，但也存在堿洗水氯離子濃度低（小于10g/L）、用水量大、洗滌效果不徹底、后續水處理成本高等缺點。當鋅灰中氟氯總含量高于5%時，使用這種方法就根本無法確保鋅灰中氟氯的脫除效果了。

發明內容

本發明的目的就是針對上述問題，提出一種鋅灰物料堿洗萃取聯合工藝脫除氟氯的方法，該法能使高氟氯含量的鋅灰中的氟氯得到有效脫除，使該類物料通過濕法鋅冶煉流程得以回收利用，并降低堿洗過程中水的消耗，同時該法還應具有堿洗水含氯離子濃度高、流程穩定性好等特點，?以此彌補現有技術的不足。

本發明所采用的技術方案如下：

一種鋅灰物料堿洗萃取聯合工藝脫除氟氯的方法，其特征在于包含以下步驟：

（1）首先將高氟氯含量的鋅灰進行制漿，在漿液中加入堿進行加溫堿洗，使其中的氯化物、氟化物溶出或轉化溶出進入堿洗水，經過濾后得堿洗濾渣和濾液，濾液中如氯離子濃度小于40g/L時，返回制漿堿洗，如氯離子濃度大于40g/L則開路進行蒸發回收氯鹽；

（2）對堿洗濾渣進行漂洗并過濾得漂洗水和漂洗后鋅灰，對漂洗后鋅灰進行濕法硫酸浸出，得硫酸鋅溶液和浸出渣，浸出渣作為后續濕法冶煉原料使用；

（3）對步驟（2）步中的硫酸鋅溶液用萃取劑進行萃取脫除氟氯離子，萃余液送電積回收鋅，萃取后的負載有機相采用清水或低酸溶液進行水洗除雜，得到脫雜有機相和水洗后液；

（4）對步驟（3）中的脫雜有機相進行反萃取，使有機相中的氟氯反萃進入反萃后液，讓有機相得以再生循環使用，得到的循環有機相返回萃取脫氟氯，反萃后液返回用于制漿堿洗使用。

步驟（2）中對堿洗濾渣的漂洗采用步驟（3）中水洗后液進行，以便節省水資源。

步驟（2）中得到的漂洗水經凈化除雜后與步驟（3）中的脫雜有機相混合一起進行反萃。

步驟（1）中所述高氟氯含量的鋅灰為各種含有氟化物、氯化物的含鋅物料，其大致成分為：含鋅品位20%-65%不等、含氟0.1%-5%不等、含氯0.5%-30%，同時含一定量的其他多種有色金屬。

步驟（1）中所述制漿堿洗用的堿是碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸銨、氨水等中的一種或數種，堿的加入方式可以為固體直接加入或制成堿液加入。堿的作用為調節鋅灰漿液的pH值和使鋅灰中的不溶氟化物、氯化物轉化為可溶解的氟化物和氯化物，堿洗過程控制pH8-12、堿洗溫度60℃—90℃。

步驟（2）中漂洗過程為單級或多級逆流漂洗，目的是讓堿洗濾渣的氟氯含量在恒定使用水洗后液的情況下確保達到最大的漂洗效果。漂洗過程中，水洗后液的pH由酸性變成弱堿性，其中溶解的大部分鋅、高價鐵、鋁、硫酸根等離子就水解沉淀進入漂洗渣。

步驟（2）中漂洗水凈化除雜，其內容包括氧化中和除雜、過濾脫除懸浮固體等，氧化劑可采用高錳酸鉀、雙氧水、臭氧、氯酸鹽等各種具有氧化作用的物質，中和劑為無機酸或無機堿。其目的是脫除漂洗水中影響反萃取分相的有害雜質，確保反萃取過程的順暢進行。漂洗水經凈化除雜后，得到濾液用于反萃取使用，其中的雜質被富集到濾渣中送火法進行處理。

步驟（3）中所述萃取劑主要含有三烷基叔胺、長鏈醇、磷酸三丁脂和溶劑油，其含量（重量百分比）大致為：三烷基叔胺3%—30%、長鏈醇1%—10%、磷酸三丁酯0%—50%、余量為溶劑油，萃取劑經萃取作業后成為負載有機相，又經過水洗除雜和反萃取后成為循環有機相返回萃取作業循環使用。