[發明專利]一種加壓脫除硫酸鋅溶液鎂離子的方法及其裝置

有效

• 申請號: 201510091055.2
• 申請日: 2015-03-01
• 公開（公告）號: CN104630471B
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 孫成余;張立波;張侯文;張利華;羅永光;王瑞山;廖為新;孫斯景;鄒利明
• 申請（專利權）人: 云南馳宏鋅鍺股份有限公司;昆明理工大學
• 主分類號: C22B3/22
• 分類號: C22B3/22
• 代理公司: 北京名華博信知識產權代理有限公司11453
• 代理人: 李中強

技術領域

本發明涉及一種在濕法煉鋅過程中將溶液中鎂離子高效脫除的方法，屬于有色冶金領域，具體公開了一種加壓脫除硫酸鋅溶液鎂離子的方法及其裝置。

背景技術

在濕法煉鋅過程中，如果鎂離子一直在高位運行，就會對整個生產過程帶來了很大的負面影響，導致新液含鋅無法提高至正常水平，電解鋅片產量也無法達到高水平，如何長期排鎂是業界一直關注的問題。

國外有些濕法煉鋅廠，當硫化鋅精礦含鎂高于0.6%時，采用稀硫酸洗滌法除去鎂，使鎂以硫酸鎂進入到洗滌液中排出。這種方法能有效地去除硫化鋅精礦中的鎂。但由于增加了一個工藝過程，仍然會帶來金屬的損耗，如果硫化鋅精礦含有氧化鋅、碳酸鋅時，這部分鋅也在酸洗時進入到酸洗液中，造成回收困難。

工業生產中，多采用鼓風式空氣冷卻塔，冷卻經凈化后的新液，新液從50℃以上，在冷卻塔內降至40～45℃時放置在大型的新液儲槽內，自然緩慢冷卻，鎂鹽生成結晶，在儲槽內壁和槽底沉積，隨著時間的增加，儲槽內壁四周和槽底形成塊狀的結晶物。定期清除結晶物，以達到除去鈣鎂的目的。也有的將新液與廢液混合加入到空氣冷卻塔共同冷卻，硫酸鎂結晶在冷卻塔內或在塔底集液池中析出。還有的廠用部分廢液生產硫酸鋅，從而鎂通過硫酸鋅副產品部分開路。但這些方法除鈣鎂都不徹底，也有采用膜滲析法將陰、陽離子分開，仍然無法將鎂與鋅有效分離。

比較徹底的是中和法排鎂，包括電解廢液排鎂以及弱酸浸渣水洗液排鎂，但是電解廢液排鎂由于電解廢液含酸高、含鋅低、且有價金屬含量低，導致中和排鎂過程中石灰粉耗量大，渣處理的費用高；弱酸浸渣水洗液排鎂的方法有一定量的銅、鎘有價金屬，在排鎂過程中損失掉，需增加的設備也較多，也不宜推廣使用。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種加壓脫除硫酸鋅溶液鎂離子的方法及其裝置，在不改變現有濕法煉鋅流程的情況下，在濕法煉鋅過程中將溶液中鎂離子高效脫除，避免產出中和沉鋅渣，同時，本發明還具有生產運行整體成本低、操作簡便的優勢。

為了達到上述目的，本發明提出如下技術方案：

一種加壓脫除硫酸鋅溶液鎂離子的方法，具體步驟為：

1）將Mg²⁺ 濃度為12-65 g/L的硫酸鋅溶液，從溶液加入口2加入到加壓脫除硫酸鋅溶液鎂離子的濃縮裝置中，利用加壓裝置將壓強提高至0.5-4.5MPa；

2）利用加壓裝置將濃縮裝置內的壓強提高至0.5-4.5MPa后，通過加溫裝置將硫酸溶液溫度提高到120-250℃，由濃縮裝置的晶種加入口3加入硫酸鹽晶種，保持溫度在120-250℃，進行濃縮沉降0.5-6小時；

3）濃縮沉降完成后，在0.5-4.5 Mpa的壓強狀態下快速將濃縮上清液由上清液排放口5排出，送到濕法鋅流程；

4）濃縮底流由底流排放口7放出進行過濾，濾液返回到加壓裝置再次處理，濾渣采用反火法系統進行處理。

作為優選，在步驟2）中，保持溶液150-250℃的溫度使硫酸鋅溶液中的Mg²⁺沉降。

作為優選，濃縮沉降過程中加入硫酸鎂晶種，促進溶液中鎂離子的析出沉降。

所述的濃縮裝置主要由濃縮罐體1、溶液加入口2、晶種加入口3、排氣口4、上清液排放口5、圓錐沉降槽6、底流排放口7和支架8組成；所述的濃縮罐體1為密閉罐壓力罐體，下方設置有圓錐沉降槽6，所述的圓錐沉降槽6的沉降槽錐體角度為40-55°，溶液加入口2位于濃縮罐體1的上部，晶種加入口3和排氣口4設置在濃縮罐體1的頂部，上清液排放口5位于濃縮罐體1的中下部，底流排放口7設置在圓錐沉降槽6的底部，支架8設置在濃縮罐體1的底部。

作為優選，所述的上清液排放口5位于濃縮罐體1中下部的三分之一處。

本發明的有益效果：本發明在不改變現有濕法煉鋅流程的情況下，保持濕法鋅冶金過程鎂離子的平衡，在濕法煉鋅過程中將溶液中鎂離子高效脫除，避免產出中和沉鋅渣，同時，本發明還具有生產運行整體成本低、操作簡便的優勢。

附圖說明

圖1為本發明方法的工藝流程圖；

圖2為本發明加壓脫除硫酸鋅溶液鎂離子的裝置結構圖；

圖中，1-濃縮罐體、2-溶液加入口、3-晶種加入口、4-排氣口、5-上清液排放口、6-圓錐沉降槽、7-底流排放口和、8-支架。

具體實施方式